瑞萨环境传感器评估套件（ES - EVK）使用指南

引言

在环境监测领域，传感器的精准度和易用性至关重要。瑞萨电子的环境传感器评估套件（ES - EVK）为工程师们提供了一个便捷的平台，用于配置和评估各种环境传感器。本文将详细介绍该评估套件的特点、使用方法以及相关注意事项。

文件下载：Renesas Electronics RRH47000-EVK 评估套件.pdf

套件特点

多传感器支持

ES - EVK支持多种类型的传感器，包括用于TVOC和IAQ的ZMOD4410、RRH46410；用于O₃、NO₂和OAQ的ZMOD4510；用于RAQ的ZMOD4450；用于RHT的HS3001和HS4001；用于风速测量的FS3000；以及用于PM、TVOC和RHT的RRH62000和用于CO₂和RHT的RRH47000。这种多样化的传感器支持使得该套件能够满足不同环境监测场景的需求。

操作方法灵活

该套件支持每个传感器的所有操作方法，包括超低功耗和AI技术，确保传感器输出准确且一致。同时，传感器依赖的算法输出会参考国际标准，提高了测量结果的可靠性。

软件兼容性

套件可与瑞萨提供的软件配合使用，用户可以选择使用可执行的图形用户界面（GUI），也可以使用编程示例进行操作。所有传感器在硬件和软件上共享相同的评估套件平台，模块化设计允许通过PMOD板轻松连接不同的环境传感器衍生产品，并通过I2C接口与其他传感器产品集成。

额外功能

套件还提供了额外的引脚，用于测量功耗和电源电压。此外，所需的环境传感器评估软件（ES - Eval）可在瑞萨网站上免费下载，该软件提供了空气质量传感的背景信息以及如何使用传感器固件的说明。

套件内容

硬件部分

• 环境传感器通信板（ESCom）：作为套件的核心，负责处理用户计算机与传感器模块之间的接口。
• 传感器板：提供多种组合选择，如ZMOD4410 + HS4001、ZMOD4510 + HS3001等。
• USB电缆（Type - A to Type - C）：用于将通信板连接到用户计算机。

软件部分

基于Windows的环境传感器评估软件（ES - Eval）以及相关文档可在每个瑞萨传感器产品页面上获取。

套件设置

初始启动

启动套件前，请参考套件中包含的快速入门指南。

所需用户设备

默认情况下，传感器板的内部电源电压由用户计算机通过USB电缆提供。如果需要高于USB标准（通常为5V时500mA）的电流，可以使用外部电压源。外部电源仅为传感器模块供电，其电压要求为1.8V至3.3V，电流供应能力需满足所连接传感器的要求。

用户计算机要求

• 操作系统：基于Windows的计算机，版本为Windows 7、8、10或11。
• 硬件配置：1GB RAM，至少1GB可用硬盘空间，1个USB端口。
• 网络连接：需要互联网访问权限，以便初始下载驱动程序和软件。

软件安装和设置

1. 下载环境传感器评估软件（ES - Eval）文件，可从瑞萨传感器产品页面获取。
2. 双击可执行安装程序文件，按照安装步骤完成安装。

EVK硬件连接和初始上电

1. 跳线设置：参考图1和表1确定ESCom通信板的正确跳线设置。若使用内部电源（默认USB），确保跳线连接到K2连接器上的VINT和VSENS；若使用外部电源，确保跳线连接到K2连接器上的VEXT和VSENS，并在连接外部电源前验证其电压设置在1.8V至3.3V之间。
2. 传感器板连接：将环境传感器板连接到通信板的14针连接器上，确保传感器板的方向正确。
3. USB连接：将USB - C电缆插入通信板上的P1连接器，并连接到用户计算机的可用USB端口。
4. 软件激活：按照1.4节的说明激活软件。
5. 电压验证：若使用内部电压，ES - Eval在传感器启动后会激活内部电压。验证D2 LED是否亮起并呈蓝色，这表示传感器电压在有效范围内。

使用指南

初始显示

启动ES - Eval软件后，初始窗口将显示测量控制、传感器选择、算法选择与配置、信号分析、绘图控制和绘图可视化等模块。

分析选项

• 测量控制：可扫描总线以查找连接到ESCom板的传感器，还可打开和导出CSV文件。
• 传感器选择：可配置传感器和接口，选择需要的传感器进行测量，并可禁用或启用传感器。
• 算法选择与配置：对于气体传感器操作，建议进行温度和湿度补偿。若连接了温度/湿度传感器（如HS3001或HS4001），该功能将默认启用；若未找到或忽略此类传感器，可手动设置参数。
• 信号分析：不同传感器将提供不同的算法结果，如ZMOD4410和RRH46410的IAQ、PBAQ和硫气味辨别；ZMOD4510的臭氧和二氧化氮浓度以及AQI；HS3001和HS4001的温度和湿度；RRH62000的PM、TVOC、IAQ、eCO₂、温度和湿度等。
• 绘图控制：可设置时间参考、自动调整数据显示、锁定坐标轴等。
• 绘图可视化：提供数据可视化功能，可选择要显示的曲线，并可更改坐标轴比例。

错误代码

常见错误代码及解决方案如下：	错误代码	描述和解决方案
Error: Failed to open file	所选数据文件无法打开进行写入。检查所选文件是否被其他应用程序锁定，以及是否有写入权限。
The RRH46410 cannot be used with the HiCom communication board.	RRH46410由于缺少时钟拉伸功能，无法与旧的HiCom通信板配合使用。
reported damage error. If this error data occurs over a longer time, the sensor may be damaged.	传感器进行自我功能检查时发现潜在损坏。请参考设备数据手册获取更多信息。
/: Sequence failed:	执行传感器测量序列时出错。ES - Eval软件将尝试自动恢复错误并继续测量。若后续测量仍出现相同错误，尝试停止并重新启动测量；若仍不成功，尝试重新连接接口板。

原理图、BOM和引脚连接器

文档中提供了ESCom通信板和各种传感器板的原理图，以及连接器X1的引脚配置表，方便工程师进行硬件设计和调试。

订购信息

部件编号	描述
ZMOD4410 - EVK - HC or HS4000 - EVK	包括ZMOD4410传感器板、HS4001温度/湿度传感器、ESCom板（USB接口）和USB - C电缆的评估套件。
ZMOD4510 - EVK - HC or HS3000 - EVK	包括ZMOD4510传感器板、HS3001温度/湿度传感器、ESCom板（USB接口）和USB - C电缆的评估套件。
RRH46410 - EVK	包括RRH46410传感器板、HS4001温度/湿度传感器、ESCom板（USB接口）和USB - C电缆的评估套件。
ZMOD4450 - EVK - HC	包括ZMOD4450传感器板、HiCom板（USB接口）和USB电缆的评估套件。
FS3000 - EVK	包括FS3000传感器板、ESCom板（USB接口）和USB - C电缆的评估套件。
RRH62000 - EVK	包括RRH62000传感器板、ESCom板（USB接口）和USB - C电缆的评估套件。
RRH47000 - EVK	包括RRH47000传感器板、ESCom板（USB接口）和USB - C电缆的评估套件。

总结

瑞萨环境传感器评估套件（ES - EVK）为工程师提供了一个全面、便捷的平台，用于评估和开发各种环境传感器应用。通过本文的介绍，相信你对该套件的使用有了更深入的了解。在实际应用中，你可以根据具体需求选择合适的传感器和配置，充分发挥套件的功能。如果你在使用过程中遇到任何问题，欢迎参考文档或联系瑞萨支持团队。你在使用这类评估套件时，有没有遇到过什么特别的挑战呢？不妨在评论区分享一下。