DIY tähistab, nagu ütles Wikipedia, juba ammu subkultuuri. Selles artiklis tahan rääkida oma DIY projektist - väikestest traadita multisensorianduritest, mis on minu väike panus sellesse subkultuuri.
Selle projekti lugu algas kestast, see võib kõlada tobedalt, kuid just sellest see projekt algas. Kest osteti veebisaidilt AliExpress, kusjuures tuleb märkida, et selle kesta plastiku valamise kvaliteet on suurepärane. Pärast lühikest vahetust müüjaga saadeti e-posti teel joonis ja see projekt sai alguse.
Kestis olev joonis oli väga kehvasti mõõdetud ning pool mõõtmeid piiride, lõigete ja tehnoloogiliste avade tulevase trükkplaadi jaoks tuli teha sagedusmõõtjaga. Saades kõik kestade sisemised mõõtmed, selgus, et raadioside kiip tuleb 'paigutada' otse trükkplaadile, kuna trükkplaadi ülaosa ja kesta sisepinna kõrgus oli 1,8 mm ning keskmise raadioside mooduli minimaalne kõrgus on tavaliselt 2 mm (ilma ekraanita).
Anduri jaoks valiti SoC nRF52 QFN48 korpuses. Selles korpuses on Nordic'i nRF52 seeria kolm varianti: nRF52810, nRF52811 (uus), nRF52832. Kiipide parameetrid: 64 MHz Cortex-M4, 2.4 GHz edastaja, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM nRF52832-l ning 192 KB Flash, 24 KB RAM nRF52810-l, nRF52811-l. Kiibid on mult protokollilised, toetavad Bluetooth Low Energy, Bluetooth mesh, ESB, ANT, ning nRF52811 toetab lisaks veel Zigbee ja Thread, samuti Bluetooth Direction Finding.
Otsustasin anduri teha multisensooriks, et seda võiks kasutada erinevates ülesannetes. Kiibi rajamine pidi seetõttu olema võimalikult kompaktne, arvestades, et komponentide minimaalsed mõõtmed ei tohi olla väiksemad kui 0603, et seadet saaks käsitsi joodetud. Pärast kiibi paigutamist plaadile alustasin sensorite valimisega. Peamine, millele orienteerusin, oli sensori korpuse suurus ja võimalus sensorit kodustes tingimustes joota minimaalsete tööriistadega (jootekolb ja fioom).
Sensori, mida kasutatakse anduri jaoks, on valitud järgmistest: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (temperatuuri ja niiskuse sensor), kõik need sensorid on ühesuguste korpuste ja sama jalapinna seadistusega. HDC2080 (temperatuuri ja niiskuse sensor) on samuti sarnaste korpustega nagu varem loetletud, kuid omab lisaks katkestusvälju, mis on energiatõhusamad. BME280 (temperatuuri, niiskuse ja rõhu sensor), LMT01 (temperatuuri sensor), TMP117 (täpsustatud temperatuurisensor) pakub kõrget energiatõhusust, katkestusvälju ja üle- ja alampiiride seadistamist temperatuuride jaoks. LIS2DW12 (kiirendusmõõtur) tagab kõrge energiatõhususe ja on oma valdkonnas üks parimaid või LIS2DH12.
Esimeses anduri versioonis oli loendis ka magnetandur, kuid järgnevates revideeritud versioonides see eemaldati, kuna 1,6 cm suurustele klaaskolbidega magnetanduritele ei jäänud piisavalt ruumi. Mõned sellised sensorid purunesid, kui paigaldasin valmis plaadi kere sisse. Samuti ei sobinud seadme ruudukujuline kuju ja väike kõrgus väga magnetanduri avamise ja sulgemise ülesandeks.
Sensoril on lisaks sensoritele kaks LED-d, millest üks on RGB ja asub sensori alumises osas. Seal on kaks SMD-nuppu: üks on ühendatud reset-funktsiooniga ja teine on "kasutaja" nupp, mis võimaldab teatud stsenaariume teostada. Sensori korpus koosneb kolmest osast: peamine korpus, sisemine sisemine osa, millel on avaus patarei hoidmiseks, ning alumine kate, mis lukustatakse sisemise osa aukudesse. Samuti on välja toodud neli analoogpini, kaks digitaalset ja veel kaks pini, mis võivad olla NFC antenn või digitaalsed pinnad, SWD-port.
RGB LED ja nupud on paigutatud PCB-le nii, et nendele on juurdepääs alumise kaane eemaldamisel sisemise osa aukude kaudu, mis on ette nähtud tagakaane lukustamiseks.
Seade on ellu jäänud kahe ülevaatuse, samuti oli TMP117 sensori kohas varem paigaldatud MAX44009 valgustustaber, mis hiljem asendati temperatuurianduriga. Mõlemal sensoril on sama korpus, kuid erinevad jalgade kontaktid. Võib-olla ei oleks olnud mõistlik asendada, vaid peaksite võib-olla tagasi tooma.
Praegu on mul kodus neli sellist seadet. Kahest neist on temperatuur ja niiskuse andurid Si7021 sensoritega (üks nRF52832-l, teine nRF52811-l), kolmas on löögisensor, mis on rakendatud LIS2DW12 akseleromeetriga (nRF52810) ja neljas on temperatuurikontrolli andur LMT01 sensoriga (nRF52810).
Traadita andur töötab CR2032 patareiga, uneoleku voolutarve on 1,8 µA nRF52810 ja nRF52811 jaoks ning 3,7 µA nRF52832 jaoks. Andmete edastamise korral on voolutarve 8 mA.
Kasutatava protokolli kirjeldamine, tarkvara arendamine selle anduri jaoks erinevate kasutusstsenaariumide jaoks, arvan, et jääb selle artikli raamesse.
Anduri töö teste nutika kodu süsteemi juures saab vaadata allolevas lühikeses videos.
Selle anduri projekt on avatud, kõik projekti materjalid on saadaval minu .
Kui olete huvitatud kõigest, mis on seotud DIY-iga, olete DIY arendaja või soovite alles alustada, ning olete huvitatud DIY seadmete kasutamisest, kutsun kõiki osalema .
Kellelegi, kes soovib ehitada seadmeid, alustada oma kodu automatiseerimisega, soovitan tutvuda lihtsalt kasutatava protokolliga Mysensors — telegraamikanal
Ja kutsun kõiki, kes otsivad piisavalt täiskasvanulikku lahendust koduautomaatikaks, liituma meie Telegrami vestlusega. . ()
Aitäh tähelepanu eest, soovin kõigile head!
Allikas: habr.com
