DIY, як кажа Вікіпедыя, гэта ўжо даўно субкультура. У гэтым артыкуле жадаю распавесці аб сваім diy праекце невялікага бесправаднога мультысэнсорнага датчыка, і гэта будзе маім невялікім фундушам у дадзеную субкультуру.
Гісторыя гэтага праекта пачалася з корпуса, гэта гучыць па-дурному, але менавіта так гэты праект і пачаўся. Корпус быў набыты на сайце Аліэкспрэс, трэба адзначыць што якасць адліўкі пластыка ў гэтага корпуса выдатнае. Пасля нядоўгай перапіскі з прадаўцом на пошту быў высланы чарцёж і гэты праект пачаўся.
Сам чарцёж быў вельмі дрэнна вобразным і палову вымярэнняў для межаў, выразаў і тэхналагічных адтулін будучай друкаванай платы прыйшлося рабіць з дапамогай штангенцыркуля. Атрымаўшы ўсе ўнутраныя памеры корпуса стала зразумела што радыё чып прыйдзецца "разводзіць" непасрэдна на друкаваным поплатку, бо вышыня ад верха друкаванай платы да ўнутранай паверхні корпуса складала 1.8 мм, а мінімальная вышыня гатовага сярэднестатыстычнага радыё модуля звычайна складае 2 мм (без экрана).
Для датчыка быў абраны SoC nRF52 у корпусе QFN48. У гэтым корпусе ў серыі nRF52 у Nordic ёсць тры варыянты: nRF52810, nRF52811 (новае), nRF52832. Параметры чыпаў: 64 MHz Cortex-M4, 2.4 GHz transceiver, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM у nRF52832 і 192 KB Flash, 24 KB RAM у nRF52810, nRF52811, чыпы мульты ESB, ANT, а nRF52811 апроч пералічанага яшчэ і Zigbee і Thread, а гэтак жа Bluetooth Direction Finding.
Сам датчык вырашыў рабіць мультисенсорным, каб яго можна было выкарыстоўваць пад розныя задачы. Разводку чыпа па гэтым чынніку трэба было зрабіць як мага кампактней, з улікам таго што мінімальныя памеры кампанентаў не павінны быць менш 0603, што б прылада можна было б злітаваць уручную. Пасля таго як чып быў разведзены на плаце заняўся падборам сэнсараў. Асноўнае на што арыентаваўся пры падборы гэта памеры корпуса сэнсара і магчымасць паяння сэнсара ў хатніх умовах з мінімальным наборам абсталявання (паяльнік і фен).
Для датчыка былі абраныя наступныя сэнсары: SHT20,SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (сэнсар тэмпературы і вільготнасці), усе гэтыя сэнсары маюць адзін корпус і аднолькавыя высновы ножак, HDC2080(сэнсар тэмпературы і вільготнасці) гэтак жа мае аналагічны корпус, як і раней пералічаныя, але мае дадатковы выхад перапынення, больш энергаэфектыўны, BME280(сэнсар тэмпературы, вільготнасці і ціску), LMT01(сэнсар тэмпературы), TMP117(высакаточны сэнсар тэмпературы), высокая энергаэфектыўнасць, выхад перапынення, ўстаноўка верхніх і ніжніх межаў тэмператур, LIS2DW12( ) высокая энергаэфектыўнасць, адзін з лепшых у сваім сегменце або LIS2DH12.
Гэтак жа ў першай версіі датчыка ў спісе быў геркон, але ў наступных рэвізіях быў выключаны, бо герконаваму датчыку памерам 1.6 гл са шкляной колбай бракавала месцы, і пару такіх датчыкаў я раскалоў усталёўваючы гатовы поплатак у корпус, гэтак жа з-за квадратнага. выгляду корпуса і яго невялікай вышыні прылада не вельмі падыходзіла на ролю магнітнага датчыка адкрыцця і зачыненні.
Апроч сэнсараў на датчыку размешчаны 2 святлодыёда, адзін з іх rgb размешчаны на ніжнім баку датчыка. Дзве smd кнопкі, адна падлучаная да reset, другая карыстацкая для рэалізацыі якіх то сцэнараў працы датчыка. Корпус датчыка складаецца з трох частак, асноўны корпус, унутраная ўстаўка з адтулінай утрымлівальным батарэйку і якая мацуецца да асноўнага корпуса чатырма шрубамі, і ніжнім вечкам, якая зашчоўкваецца ў адтуліны на ўнутранай устаўцы. Гэтак жа выведзены 4 аналагавы піна, 2 лічбавых і гэтак жа яшчэ два піна якія могуць быць NFC антэнай або лічбавымі пінамі, порт SWD.
Rgb святлодыёд і кнопкі размешчаны на pcb плаце такім чынам, што да іх ёсць адкрыты доступ пры знятым ніжнім вечку праз адтуліны ва ўнутранай устаўцы, якія прызначаны для зашчоўквання задняга вечка.
Прылада перажыла дзве рэвізіі, гэтак жа раней на месцы сэнсара TMP117 быў усталяваны сэнсар асветленасці MAX44009, які пазней быў заменены сэнсарам тэмпературы, абодва сэнсара маюць аднолькавы корпус, але розныя высновы на ножках, магчыма і дарма што быў заменены, магчыма варта вярнуць.
Цяпер у мяне дома працуюць 4 такіх прылады, два з іх гэта датчыкі тэмпературы і вільготнасці з сэнсарамі Si7021 (адзін на nRF52832, другі на nRF52811), адзін гэта датчык ўдару рэалізаваны на акселерометры LIS2DW12 (nRF52810) і датчык кантролю тэмпературы на сэнсары LMT01 ).
Бесправадны датчык працуе на батарэйцы cr2032, спажыванне ў сне складае 1.8мкА для nRF52810, nRF52811 і 3.7мкА для nRF52832. Спажыванне ў рэжыме перадачы даных 8ма.
Апісанне выкарыстоўванага пратакола, распрацоўкі софту для гэтага датчыка пад розныя сцэнары выкарыстання думаю выходзіць за рамкі дадзенага артыкула.
Тэст працы датчыка з сістэмай разумнай хаты можна паглядзець у невялікім відэароліку ніжэй.
Праект дадзенага датчыка з'яўляецца адкрытым, усе матэрыялы па праекце вы можаце атрымаць на маім .
Калі вам цікава ўсё што звязана з DIY, вы з'яўляецеся DIY распрацоўшчыкам або хочаце толькі пачаць, вам цікава выкарыстанне DIY дэвайсаў запрашаю ўсіх зацікаўленых у .
Усім, хто жадае рабіць прылады, пачаць будаваць аўтаматызацыю сваёй хаты, я прапаную пазнаёміцца з простым у засваенні пратаколам Mysensors — тэлеграм-чат
А тым хто шукае дастаткова дарослыя рашэнні для хатняй аўтаматызацыі запрашаю ў тэлеграм-чат , ()
Дзякуй за ўвагу, усім дабра!
Крыніца: habr.com