Wprowadzenie wymogu instalowania czujki dymu w – w zasadzie wszystkich – gospodarstwach domowych stwarza konieczność szerszego spojrzenia na zagadnienie. Bo właściwie co powinna monitorować czujka? Czy tylko dym? A co z samym pożarem, który praktycznie nie wytwarza dymu, tli się albo pali za ścianą?
W projekcie została podjęta próba zastosowania do tego zagadnienia nowoczesnego czujnika parametrów środowiska BME688 firmy Bosch [3]. Są doniesienia o użyciu go do wykrywania pożaru w lesie – czujnik reaguje na gazy wytwarzane przez ogień, czyli bada parametr, który nie jest uwzględniany w tradycyjnych czujkach dymu. Jest zatem nadzieja, że takie rozwiązanie może w istotny sposób poprawić jakość działania czujnika pożaru.
Udostępniona niedawno płytka Raspberry Pi Pico 2, o sporych możliwościach obliczeniowych, stwarza możliwość wykonania w sposób łatwy (i za rozsądną cenę) urządzenia typu proof-of-concept do wykonania eksperymentów.
Płytka RPi Pico2 firmy Raspberry Pi
Mikrokontroler RP2350 zawiera dwa rdzenie Arm Cortex-M33 @ 150 MHz z obsługą obliczeń zmiennoprzecinkowych i DSP oraz dwa rdzenie RISC-V Hazard 3 (także 150 MHz). Nowe płytki Pico 2 i Pico 2 W firmy Raspberry Pi (z procesorem RP2350A) są zgodne elektrycznie z płytkami Pico z pierwszej serii (Pico/Pico W). Dokładny opis jest zamieszczony w artykule „Płytka Raspberry Pi Pico 2/2 W z procesorem RP2350” [8].
Pico 2 ma wbudowaną przetwornicę buck-boost, która dostarcza napięcie 3,3 V (do zasilania RP2350 i obwodów zewnętrznych) z szerokiego zakresu napięć wejściowych (1,8 do 5,5 V). Daje to znaczną elastyczność w zasilaniu urządzenia z różnych źródeł, takich jak pojedyncze ogniwo litowo-jonowe lub 3 ogniwa AA połączone szeregowo. Najprostszym sposobem zasilania Pico 2 jest podłączenie kabla do gniazdka micro-USB. W nocie katalogowej Pico 2/2 W jest pokazane, jak poprzez dodanie tranzystora MOS można zrealizować potrzymanie bateryjne zasilania płytki [2].
Akumulator Li-Ion
W projekcie zastosowano akumulator Li-Ion AKY0926 typu 18650 o nominalnym napięciu 3,6 V i pojemności 3200 mAh. Maksymalne napięcie ładowania wynosi 4,2 V, a napięcie odcięcia to 2,75 V. Akumulator nie ma zabezpieczenia przed przeładowaniem i głębokim rozładowaniem. Do ładowania należy zatem stosować ładowarki procesorowe z odcięciem przy napięciu 4,2 V.
Moduł BME688 Breakout Board firmy pi3g
Moduł BME688 Breakout Board firmy pi3g zawiera układ BME688 firmy Bosch, skonfigurowany do pracy z szyną I²C [3]. Układ scalony BME688 jest zamontowany daleko od złączy płytki, co pozwala na poprawną pracę czujnika z daleka od źródeł ciepła. Moduł pobiera prąd na poziomie 50 mA. Złącze X1 ma wyprowadzone sygnały SCL, SDA oraz masę i zasilanie 3,3 V w sposób kompatybilny ze złączem GPIO płytki Raspberry Pi Pico. Wystarczy wyrównać pozycje 3,3 V na obydwu złączach. Pico ma dwa wyprowadzenia I2C1 (master) na GP27 (SCL) i GP26 (SDA).
Pico Inky Pack – moduł z wyświetlaczem e-Paper
Pico Inky Pack (PIM634) firmy Pimoroni to moduł z czarno-białym wyświetlaczem e-Paper o przekątnej 2,9” i rozdzielczości 296×128 pikseli, przeznaczony do użycia z płytkami z serii Raspberry Pi Pico. Ma wbudowany kontroler, który realizuje komunikację za pomocą interfejsu SPI. Wyświetlacze e-Paper cechują się wysokim kontrastem wyświetlanego obrazu i pobierają prąd tylko podczas zmiany wyświetlanej treści. Moduł ma wbudowane trzy przyciski. Jest zasilany z szyny 3V3 modułu Pico.
Pico Graphics to zunifikowana biblioteka graficzna firmy Pimoroni, umożliwiająca sterowanie wyświetlaczami z Pico w języku MicroPython [5]. Udostępnione są również przykłady.
Ekspander szyny Pico
Ekspandery szyny Pico firmy Pimoroni są przeznaczone do płytek z serii Raspberry Pi Pico. Wyposażone zostały w dwa standardowe złącza żeńskie do bezpośredniego wpięcia płytki serii Pico oraz zestawy męskich listew 2×20 pinów, które umożliwiają podłączenie dodatkowych modułów rozszerzeń. Etykiety pinów, umieszczone na górnej stronie płytki, znacznie ułatwiają prototypowanie. Ekspander Pico Decker (Quad Expander) (PIM555) ma cztery zestawy męskich listew, a Pico Omnibus (Dual Expander) PIM556 – dwa zestawy.