Mini-Touch-Schalter mit Glasscheibe auf nRF52832

Im heutigen Artikel möchte ich ein neues Projekt mit Ihnen teilen. Diesmal handelt es sich um einen Touch-Schalter mit Glasscheibe. Das Gerät ist kompakt und misst 42 x 42 mm (Standard-Glasscheiben haben Abmessungen von 80 x 80 mm). Die Geschichte dieses Geräts begann vor langer Zeit, vor etwa einem Jahr.

Die ersten Optionen betrafen den atmega328-Mikrocontroller, aber am Ende endete alles mit dem nRF52832-Mikrocontroller.

Der Touch-Teil des Geräts läuft auf TTP223-Chips. Beide Sensoren werden von einem Interrupt bedient. Angetrieben durch eine CR2477-Batterie, über einen Aufwärtswandler auf dem TPS610981-Chip | Datenblatt.

Das Gerät implementiert eine Abschaltschaltung mithilfe von Feldeffekttransistoren. Nach dem Drücken der Taste übernimmt der Mikrocontroller selbst die Stromsteuerung und die Taste kann dann für Servicemodi verwendet werden (in meinem Fall ist dies das Koppeln mit anderen Geräten, das Ausschalten der Stromversorgung und das Zurücksetzen auf die Werkseinstellungen).

Es gibt 2 RGB-LEDs zur Anzeige von Zuständen und Servicemodi. Außerdem wurde ein Piezo-Emitter hinzugefügt, um ein Klicken beim Berühren von Touch-Tasten und eine akustische Anzeige der Servicemodi zu simulieren. Die LEDs und der Piezo-Emitter können nach Belieben des Benutzers ein- und ausgeschaltet werden. Dies geschieht über den Smart-Home-Controller, indem er Befehle an technische Sensoren sendet; der Benutzer kann auch die Intervalle für die Übermittlung der Batterieladung und des Signalpegels ebenfalls über den Smart-Home-Controller ändern. In meinem Fall ist es so HAUSHOFMEISTER.

Der Verbrauch im Sendemodus beträgt 7 mA (250 kbit, 10 ms), der Verbrauch im Ruhezustand beträgt 40 µA, der Verbrauch im ausgeschalteten Zustand beträgt weniger als 1 µA (=Verbrauch des Aufwärtswandlers im „Leerlauf“-Modus). Rx-, tx- und swd-Anschluss für die Programmierung sind vorhanden. Es wird ein Miniatur-2x3p-Stecker mit einem Rastermaß von 1.27 verwendet. Für die Programmierung gibt es einen speziellen Adapter.

Wie immer basiert die Bedienung des Gerätes auf dem Protokoll MeineSensoren. Dieser Berührungsschalter ist für den Einsatz in der Rollladensteuerung vorgesehen. Im Allgemeinen sind der Anwendung jedoch nur Ihre Vorstellungskraft Grenzen gesetzt. Zum Beispiel hat mein Sohn (7 Jahre alt) bereits 3 Schalterversionen bestellt: zum Ein- und Ausschalten des Lichts in einer Toilette mit Badewanne (sie wird tief über dem Boden montiert), zum Einschalten des Lichts in einem langer und dunkler Korridor, wenn Sie zu einer Toilette mit Badewanne gehen, und ein weiterer als Nachttisch, um schnell das Licht in Ihrem Zimmer einzuschalten, damit die Monster weglaufen.

Das Gehäuse wurde traditionell auf einem SLA-Drucker gedruckt, das Gerät ist miniaturisiert, das Gehäuse ist klein ausgefallen, der Einsatz dieser Drucktechnologie ist gerechtfertigt.

Gedrucktes Modell ansehen

Im Gehäuse und im Batteriefachdeckel sind Magnete eingeklebt.

Videos mit Tests dieses Geräts:

Für diejenigen, die es wiederholen möchten:

Testprogrammcode für einen Schalter in einer Rollladensteuerung für Arduino IDE

Arduino-Verkabelung

int8_t timer_status = 0;
boolean sens_flag1 = 0;
boolean sens_flag2 = 0;
boolean switch_a = 0;
boolean switch_b = 0;
uint16_t temp;
float vcc;
int battery;
int old_battery;
uint32_t oldmillis;
uint32_t newmillis;
uint32_t interrupt_time;
uint32_t SLEEP_TIME = 7000;
uint32_t SLEEP_TIME_W;
uint32_t SLEEP_TIME_W2;
int NrfRSSI;
uint16_t NrfRSSI2;
boolean wait_off;
//#define MY_DEBUG
#define MY_DISABLED_SERIAL
#define MY_RADIO_NRF5_ESB
#define MY_PASSIVE_NODE
#define MY_NODE_ID 120
#define MY_PARENT_NODE_ID 0
#define MY_PARENT_NODE_IS_STATIC
#define MY_TRANSPORT_UPLINK_CHECK_DISABLED
#define POWER_CHILD_ID 110
#define UP_POWER_SWITCH_ID 1
#define DOWN_POWER_SWITCH_ID 2
#define CHILD_ID_nRF52_RSSI_RX 3
#define BAT_COOF 0.0092957746478873
#define BAT_MIN 200
#define BAT_MAX 290
#include <MySensors.h>
MyMessage upMsg(UP_POWER_SWITCH_ID, V_STATUS);
MyMessage downMsg(DOWN_POWER_SWITCH_ID, V_STATUS);
MyMessage powerMsg(POWER_CHILD_ID, V_VAR1);
MyMessage msgRF52RssiReceiv(CHILD_ID_nRF52_RSSI_RX, V_VAR1);
void preHwInit() {
pinMode(31, OUTPUT); //power management pin
digitalWrite(31, HIGH);
delay(3000);
pinMode(3, INPUT); // on off mode button
pinMode(25, OUTPUT); // sens1 led
pinMode(26, OUTPUT); // sens1 led
pinMode(27, OUTPUT); // sens1 led
pinMode(6, OUTPUT); // sens21 led
pinMode(7, OUTPUT); // sens2 led
pinMode(8, OUTPUT); // sens2 led
pinMode(28, OUTPUT); // bizzer
pinMode(2, INPUT); // common interrupt for touch sensors
pinMode(9, INPUT); // touch sensors1
pinMode(10, INPUT); //touch sensors2
pinMode(29, INPUT); // battery
digitalWrite(28, LOW);
digitalWrite(27, HIGH);
digitalWrite(26, HIGH);
digitalWrite(25, HIGH);
digitalWrite(6, HIGH);
digitalWrite(7, HIGH);
digitalWrite(8, HIGH);
}
void before()
{
NRF_POWER->DCDCEN = 1;
analogReadResolution(12);
disableNfc();
turnOffAdc();
digitalWrite(25, LOW);
digitalWrite(6, LOW);
wait(200);
digitalWrite(25, HIGH);
digitalWrite(6, HIGH);
wait(100);
playSound0();
wait(100);
digitalWrite(25, LOW);
digitalWrite(6, LOW);
wait(200);
digitalWrite(25, HIGH);
digitalWrite(6, HIGH);
wait(3000);
digitalWrite(27, LOW);
digitalWrite(8, LOW);
wait(200);
digitalWrite(27, HIGH);
digitalWrite(8, HIGH);
wait(400);
digitalWrite(6, LOW);
digitalWrite(25, LOW);
wait(200);
digitalWrite(6, HIGH);
digitalWrite(25, HIGH);
wait(400);
digitalWrite(26, LOW);
digitalWrite(7, LOW);
wait(200);
digitalWrite(26, HIGH);
digitalWrite(7, HIGH);
wait(1000);
digitalWrite(26, LOW);
digitalWrite(7, LOW);
}
void setup()
{
digitalWrite(26, HIGH);
digitalWrite(7, HIGH);
wait(50);
playSound();
wait(2000);
readBatLev();
wait(200);
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME;
}
void presentation()
{
sendSketchInfo("EFEKTA ON|OFF NODE 2CH", "1.0");
wait(100);
present(POWER_CHILD_ID, S_CUSTOM, "BATTERY DATA");
wait(100);
present(UP_POWER_SWITCH_ID, S_BINARY, "UP SWITCH");
wait(100);
present(DOWN_POWER_SWITCH_ID, S_BINARY, "DOWN SWITCH");
}
void loop()
{
if (sens_flag1 == 0 && sens_flag2 == 0) {
if (switch_a == 0 && switch_b == 0) {
timer_status = sleep(digitalPinToInterrupt(2), RISING, digitalPinToInterrupt(3), RISING, 3600000, false);
wait_off = 1;
} else {
//oldmillis = millis();
timer_status = sleep(digitalPinToInterrupt(2), RISING, digitalPinToInterrupt(3), RISING, SLEEP_TIME_W, false);
wait_off = 0;
}
}
if (timer_status == 3) {
wait(100);
digitalWrite(27, LOW);
digitalWrite(8, LOW);
wait(2000);
digitalWrite(27, HIGH);
digitalWrite(8, HIGH);
wait(100);
digitalWrite(31, LOW);
}
if (timer_status == 2) {
if (digitalRead(9) == HIGH && sens_flag1 == 0 && switch_b == 0) {
sens_flag1 = 1;
if (switch_a == 0) {
oldmillis = millis();
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME;
switch_a = 1;
digitalWrite(6, LOW);
wait(10);
playSound1();
wait(20);
playSound2();
wait(50);
send(upMsg.set(switch_a));
wait(200);
} else {
switch_a = 0;
digitalWrite(6, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(upMsg.set(switch_a));
wait(200);
}
}
if (digitalRead(10) == HIGH && sens_flag2 == 0 && switch_a == 0) {
sens_flag2 = 1;
if (switch_b == 0) {
oldmillis = millis();
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME;
switch_b = 1;
digitalWrite(25, LOW);
wait(10);
playSound1();
wait(20);
playSound2();
wait(50);
send(downMsg.set(switch_b));
wait(200);
} else {
switch_b = 0;
digitalWrite(25, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(downMsg.set(switch_b));
wait(200);
}
}
if (digitalRead(9) == LOW && sens_flag1 == 1) {
sens_flag1 = 0;
}
if (digitalRead(10) == LOW && sens_flag2 == 1) {
sens_flag2 = 0;
}
if (switch_a == 1 || switch_b == 1) {
if (wait_off == 0) {
newmillis = millis();
wait(10);
SLEEP_TIME_W2 = SLEEP_TIME_W;
wait(10);
interrupt_time = newmillis - oldmillis;
wait(10);
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME_W2 - interrupt_time;
wait(10);
Serial.print("WAS IN A SLEEP: ");
Serial.print(newmillis - oldmillis);
Serial.println(" MILLISECONDS");
if (SLEEP_TIME_W < 1000) {
if (switch_a == 1) {
switch_a = 0;
digitalWrite(6, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(upMsg.set(switch_a));
wait(200);
}
if (switch_b == 1) {
switch_b = 0;
digitalWrite(25, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(downMsg.set(switch_b));
wait(200);
}
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME;
wait(50);
}
Serial.println(SLEEP_TIME);
Serial.println(SLEEP_TIME_W);
Serial.println(SLEEP_TIME_W2);
Serial.print("GO TO SLEEP FOR: ");
Serial.print(SLEEP_TIME_W);
Serial.println(" MILLISECONDS");
}
oldmillis = millis();
}
}
if (timer_status == -1) {
if (switch_a == 1 || switch_b == 1) {
if (switch_a == 1) {
switch_a = 0;
digitalWrite(6, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(upMsg.set(switch_a));
wait(200);
}
if (switch_b == 1) {
switch_b = 0;
digitalWrite(25, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(downMsg.set(switch_b));
wait(200);
}
} else {
readBatLev();
}
}
}
void disableNfc() {
NRF_NFCT->TASKS_DISABLE = 1;
NRF_NVMC->CONFIG = 1;
NRF_UICR->NFCPINS = 0;
NRF_NVMC->CONFIG = 0;
}
void turnOffAdc() {
if (NRF_SAADC->ENABLE) {
NRF_SAADC->TASKS_STOP = 1;
while (NRF_SAADC->EVENTS_STOPPED) {}
NRF_SAADC->ENABLE = 0;
while (NRF_SAADC->ENABLE) {}
}
}
void myTone(uint32_t j, uint32_t k) {
j = 500000 / j;
k += millis();
while (k > millis()) {
digitalWrite(28, HIGH); delayMicroseconds(j);
digitalWrite(28, LOW ); delayMicroseconds(j);
}
}
void playSound0() {
myTone(1300, 50);
wait(20);
myTone(1300, 50);
wait(50);
}
void playSound() {
myTone(700, 30); 
wait(10);
myTone(700, 30);
wait(10);
myTone(700, 30);
wait(50);
}
void playSound1() {
myTone(200, 10);
wait(10);
myTone(400, 5);
wait(30);
}
void playSound2() {
myTone(400, 10);
wait(10);
myTone(200, 5);
wait(30);
}
void readBatLev() {
temp = analogRead(29);
vcc = temp * 0.0033 * 100;
battery = map((int)vcc, BAT_MIN, BAT_MAX, 0, 100);
if (battery < 0) {
battery = 0;
}
if (battery > 100) {
battery = 100;
}
sendBatteryLevel(battery, 1);
wait(2000, C_INTERNAL, I_BATTERY_LEVEL);
send(powerMsg.set(temp));
wait(200);
NrfRSSI = transportGetReceivingRSSI();
NrfRSSI2 = map(NrfRSSI, -85, -40, 0, 100);
if (NrfRSSI2 < 0) {
NrfRSSI2 = 0;
}
if (NrfRSSI2 > 100) {
NrfRSSI2 = 100;
}
send(msgRF52RssiReceiv.set(NrfRSSI2));
wait(200);
}

Akten im STL-Format - Google Drive

Gerber PCB-Dateien - Google Drive

Bei Fragen zu dieser Entwicklung, zu Schwierigkeiten bei Ihren Entwicklungen auf Arduinos und Mysensors werden wir Ihnen in unserem Telegram-Chat immer weiterhelfen – https://t.me/mysensors_rus.

Source: habr.com