在Avnet Azure Sphere上创建BurnerOn示例应用程序

描述

介绍

不久前，来自 Hackster 的 Monica Houston 要求我整理一个示例应用程序，该应用程序使用 Azure Sphere 安全 MCU 技术来展示该平台的一些功能，以用于即将举行的 Hackster 网络研讨会，以启动我们的 Secure Everything Design Contest：

莫妮卡本人不是很有创意，但她提出了一些创意，我立即想到了做一个可以检测火焰的示例应用程序的想法。这样的项目不仅对我来说很有趣，而且对我自己的家也很实用，我有几位厨师（其中一些还很年轻）经常在厨房工作。

我着手在 Avnet Azure Sphere 入门套件上创建这个 BurnerOn 示例应用程序，以便在附近检测到火焰时警告人们。最终，这种安全的、支持物联网的智能传感器会检测到火焰爆发的点，而不是等待你的房子着火产生烟雾，而传统的烟雾探测器会检测到这些烟雾。

这种预警方法的好处是，一旦检测到火焰，就会立即触发视觉和音频警报，警告居住者潜在的危险。如果在财产发生任何重大损坏之前及时做出响应，这可能会避免因厨房杰作变成灾难而造成的代价高昂的家庭损失。

修改 Azure Sphere 初学者工具包

对该项目的 Avnet Sphere 入门套件板进行了极少的物理修改。由于此板上提供了 2 个 MikroElectronika Click 站点，我只需要焊接几个扩展接头。我与硬件设计师谈过这个问题，结果发现 J7 和 J10 插座连接器在工厂没有安装，以节省 PCB 组装成本并为每个人保持低转售价。对于这个项目来说不是很方便，但到目前为止也不是什么大事！我使用的连接器只是为了方便而建议的，如果您愿意将电线直接焊接到您的电路板上，那么您可以跳过这一部分。

使用烙铁，将Samtec 的Female Header 4 Postion 1 Row (0.1")焊接到 PCB 站点 J7 的开放焊盘上。

将 4 针 Samtec 连接器焊接到 PCB 站点 J7

 

然后将 TE Con​​nectivity线对板接线端子之一、2.54 毫米、2 位连接器添加到 PCB 站点 J10。一定要确保倾斜的引导面朝外，这将有助于稍后将 5V 电源线轻松地接入终端。

将 2 针 TE Con​​nectivity 连接器焊接到 PCB 站点 J10

 

添加 OLED 显示屏

通过将 4 针连接器插入添加到站点 J7 的接头，将 0.96 英寸 OLED 64x128 I2C 显示模块插入 Sphere 入门套件。

将 OLED 显示器连接到 Sphere 入门套件

 

将 DC/DC 转换器连接到电源线

使用烙铁，从MPS DC/DC 电源、6.5-36V 输入、5V 输出、2A模块上拆下 VIN 引脚，并将公头 2 位置 1 行 (2.54mm)连接器焊接到 VIN 和 GND 引脚焊盘。

将 2 针接头连接到 MPS DC/DC 输入针

 

接下来，将至少 150 毫米的 20 AWG 电线从两个接头引脚焊接到 12V 电源，或者简单地将它们连接到香蕉插孔以方便连接。

将 2 根电源线连接到 2 针接头。

 

完成后，您的 DC/DC 电源转换器输入电源布线应与此类似：

DC/DC 12V 至 5V 转换器的输入电源接线

 

将每个组件连接在一起

将两个 Click 模块连接到各自的 Click 站点。Flame Click 使用 J1 和 J2 插座连接到 Click 站点 1。Relay Click 使用 J3 和 J4 插座连接到 Click 站点 2。小心地将 Click 模块与连接器正确对齐。所有引脚都应完全插入 Sphere 入门套件板上的插座连接器。

将MPS DC/DC 电源、6.5-36V 输入、5V 输出、2A模块直接连接到在 Sphere 入门套件 PCB 站点 J10 添加的螺丝端子。确保 DC/DC 转换器的大接地垫朝上，这将确保 VO 和 GND 引脚分别与 5V + 和 - 引脚正确对齐。用 M1 尺寸的螺丝刀轻轻拧紧小螺丝。

使用 J10 螺丝端子将 DC/DC 转换器连接到 Sphere 入门套件

 

按照提供的接线图，将此系统上的其余电线连接在一起。对于任何其他 12V 连接（例如音频警报和视觉警报），我强烈建议使用 12 AWG 或 14 AWG 规格的电线。

我使用香蕉连接器可以轻松连接和断开设备，因为我进行了最终系统检查，以确保各个组件按预期正常运行。如果您有其他喜欢的电线连接系统，请使用您喜欢的系统。有些人甚至更喜欢直接连接，以便在第一时间完成所有工作。

将音频和视觉警报连接到 Relay Click

 

连接到 Sphere 入门套件

必须向您的租户声明 Sphere Starter Kit 并将其置于调试模式，然后才能向其加载代码。如果您不熟悉其中任何一个，请参阅 Brian Willess 整理的这篇博客文章，其中更详细地描述了此过程：

连接到云端

此示例可以使用 Microsoft IoT Central SaaS 产品轻松连接到云。我按照 Brian Willess 在 Element14 上就此主题撰写的博客中的说明编写了我的项目代码：

结论

以相对较低的成本，您可以将 Azure Sphere 架构的安全性用于您的下一个 IoT 设计。

这个 BurnerOn 项目只是您可以使用的众多可能的硬件组合之一。在我编写这个项目时，有 700 多种不同的 Click 模块，它们为您提供了超过 490, 000 种不同的硬件组合，您可能会想出这些组合。我的同事 Jim Flynn 整理了一些示例 Click 库，您可以在下一个项目中使用这些库，因此请务必查看他就此主题撰写的 Element14 博客文章：

综上所述，祝大家好运，玩得开心，并确保每个人都练习安全的 HEX！