El bricolatge, com diu la Viquipèdia, fa temps que és una subcultura. En aquest article vull parlar del meu projecte de bricolatge d'un petit sensor multitàctil sense fil, i aquesta serà la meva petita contribució a aquesta subcultura.
La història d'aquest projecte va començar amb el cos, sona estúpid, però així va començar aquest projecte. La funda es va comprar al lloc web d'Aliexpress, cal tenir en compte que la qualitat de la fosa de plàstic d'aquesta funda és excel·lent. Després d'una breu correspondència amb el venedor, es va enviar un dibuix per correu i va començar el projecte.
El dibuix en si estava molt mal mesurat i la meitat de les mesures dels límits, retalls i forats tecnològics de la futura placa de circuit imprès s'havien de fer amb una pinça. Després d'haver rebut totes les dimensions internes de la caixa, va quedar clar que el xip de ràdio hauria de ser "encaminat" directament a la placa de circuit imprès, ja que l'alçada des de la part superior de la placa de circuit imprès fins a la superfície interior de la caixa era 1.8 mm, i l'alçada mínima del mòdul de ràdio mitjà acabat sol ser de 2 mm (sense pantalla).
Es va triar el SoC nRF52 del paquet QFN48 per al sensor. En aquest cas, a la sèrie nRF52, Nordic té tres opcions: nRF52810, nRF52811 (nou), nRF52832. Paràmetres del xip: 64 MHz Cortex-M4, transceptor de 2.4 GHz, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM per a nRF52832 i 192 KB Flash, 24 KB RAM per a nRF52810, nRF52811, xips multiprotocol de baixa energia, Bluetooth malla, ESB, ANT i nRF52811, a més de l'anterior, també inclou Zigbee i Thread, així com la recerca de direcció Bluetooth.
Vaig decidir fer que el sensor en si mateix fos multisensorial perquè es pogués utilitzar per a diferents tasques. Per aquest motiu, la disposició del xip s'havia de fer el més compacte possible, tenint en compte que les dimensions mínimes dels components no havien de ser inferiors a 0603 per tal que el dispositiu es pogués soldar manualment. Després de col·locar el xip al tauler, vaig començar a seleccionar sensors. Les coses principals en què em vaig centrar en seleccionar eren les dimensions de la carcassa del sensor i la possibilitat de soldar el sensor a casa amb un conjunt mínim d'equips (solder i assecador de cabells).
Per al sensor es van seleccionar els següents sensors: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (sensor de temperatura i humitat), tots aquests sensors tenen la mateixa carcassa i els mateixos pins, HDC2080 (sensor de temperatura i humitat) també té una carcassa similar a la abans de la llista, però té una sortida d'interrupció addicional, més eficient energèticament, BME280 (sensor de temperatura, humitat i pressió), LMT01 (sensor de temperatura), TMP117 (sensor de temperatura d'alta precisió), alta eficiència energètica, sortida d'interrupció, configuració de temperatura superior i inferior límits, LIS2DW12(acceleròmetre) d'alta eficiència energètica, un dels millors del seu segment o LIS2DH12.
A més, a la primera versió del sensor, hi havia un interruptor de canya a la llista, però en les revisions posteriors es va excloure, ja que un sensor d'interruptor de canya d'1.6 cm amb una bombeta de vidre no tenia prou espai i vaig dividir un parell de aquests sensors en instal·lar el tauler acabat a la caixa, també a causa del quadrat. El tipus de caixa i la seva petita alçada no s'adaptaven realment al dispositiu com a sensor d'obertura i tancament magnètic.
A més dels sensors, hi ha 2 LED al sensor, un d'ells és RGB situat a la part inferior del sensor. Dos botons SMD, un connectat per reiniciar, el segon "usuari" per implementar alguns escenaris de funcionament del sensor. El cos del sensor consta de tres parts: el cos principal, una inserció interior amb un forat que subjecta la bateria i s'uneix al cos principal amb quatre cargols, i una coberta inferior que s'enganxa als forats de la inserció interior. També hi ha 4 pins analògics, 2 pins digitals i dos pins més que poden ser una antena NFC o pins digitals, un port SWD.
El LED RGB i els botons es col·loquen a la placa PCB de manera que es pugui accedir fàcilment quan s'elimina la coberta inferior a través dels forats de la inserció interior, que estan dissenyats per encaixar la coberta posterior al seu lloc.
El dispositiu ha passat per dues revisions, també anteriorment, en lloc del sensor TMP117, es va instal·lar un sensor de llum MAX44009, que després va ser substituït per un sensor de temperatura, ambdós sensors tenen el mateix cos, però diferents pins a les cames, pot ser que ser en va que s'ha substituït, potser val la pena tornar.
Ara tinc 4 dispositius d'aquest tipus treballant a casa, dos d'ells són sensors de temperatura i humitat amb sensors Si7021 (un a nRF52832, el segon a nRF52811), un és un sensor de xoc implementat a l'acceleròmetre LIS2DW12 (nRF52810) i un sensor de control de temperatura. al sensor LMT01 (nRF52810).
El sensor sense fil funciona amb una bateria CR2032, el consum en repòs és d'1.8 μA per a nRF52810, nRF52811 i 3.7 μA per a nRF52832. Consum en mode transferència de dades 8mA.
Crec que la descripció del protocol utilitzat i el desenvolupament de programari per a aquest sensor per a diferents escenaris d'ús està fora de l'abast d'aquest article.
Al següent vídeo es pot veure una prova del funcionament del sensor amb un sistema domèstic intel·ligent.
El projecte d'aquest sensor està obert, podeu obtenir tots els materials del projecte al meu .
Si esteu interessats en tot allò relacionat amb el bricolatge, sou un desenvolupador de bricolatge o simplement voleu començar, us interessa utilitzar dispositius de bricolatge, convido a tots els interessats en .
A tots els que vulguin fabricar dispositius, comencen a construir l'automatització de la seva llar, suggereixo que es familiaritzin amb el protocol Mysensors fàcil d'aprendre: xat de telegrama
I per a aquells que busquen solucions bastant madures per a la domòtica, us convido al xat de telegram . ()
Gràcies per la vostra atenció, tot el millor!
Font: www.habr.com