DIY, nagu ütleb Vikipeedia, on juba pikka aega aluskultuur. Selles artiklis soovin rääkida oma DIY-projektist, milleks on väike traadita mitmesensoriline andur, ja see saab olema minu väike panus sellesse subkultuuri.
Selle projekti lugu algas korpusest, see kõlab tobedalt, kuid just nii see projekt algas. Korpus osteti AliExpressist ja tuleb märkida, et selle korpuse plastikust valamis kvaliteet on suurepärane. Pärast lühikest suhtlemist müüjaga saadeti mulle e-posti teel joonis ja see projekt algas.
Kuid joonis oli väga halvasti mõõdetud ja pool mõõtmetest, mis on vajalikud eelseisva trükkplaadi servade, lõikude ja tehnoloogiliste aukude jaoks, tuli teha kalibreerimismõõturiga. Pärast kõigi korpuse sisemiste mõõtmete saamist sai selgeks, et raadiochipi tuleb „panna“ otse trükkplaadile, kuna kõrgus trükkplaadi ülemisest osast korpuse sisepinnani oli 1,8 mm, samas kui keskmise raadio mooduli minimaalne kõrgus on tavaliselt 2 mm (ilma ekraanita).
Anduri jaoks valiti SoC nRF52 QFN48 korpuses. Sellel korpusel on Nordic nRF52 seerias kolm varianti: nRF52810, nRF52811 (uus) ja nRF52832. Chipide parameetrid: 64 MHz Cortex-M4, 2,4 GHz edastaja, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM nRF52832-l ja 192 KB Flash, 24 KB RAM nRF52810, nRF52811-l. Need chipid on mitme protokolliga ja toetavad Bluetooth Low Energy, Bluetooth mesh, ESB, ANT, samas kui nRF52811 toetab lisaks veel Zigbee ja Thread samas ka Bluetooth suunajate leidmist.
Otsustasin teha anduri mitmesensoorseks, et seda saaks kasutada erinevate ülesannete jaoks. Chipi juhtimine pidi olema võimalikult kompaktne, arvestades, et komponentide minimaalsed mõõtmed ei tohi olla väiksemad kui 0603, et seadet oleks võimalik käsitsi jootma. Pärast chipi materjalide valimist alustasin sensorite valikut. Peamine, millele keskendusin, oli sensori korpuse mõõtmed ja sensori jootmise võimalus kodustes tingimustes minimaalse seadme komplektiga (jootmisraud ja kuumutaja).
Andmete anduri jaoks on valitud järgmised sensorid: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (temperatuur ja niiskuse sensor), kõik need sensorid on sama korpuse ja identsete jalgade väljunditega. HDC2080 (temperatuur ja niiskuse sensor) omab samuti sarnast korpust, nagu eelpool loetletud, kuid sellel on lisaks katkemise väljund ning see on energiatõhusam. BME280 (temperatuur, niiskus ja rõhk sensor), LMT01 (temperatuuri sensor), TMP117 (täpsus temperatuurisensor), kõrge energiatõhususe ja katkestuse väljundi seade, temperatuuride ülempiiride ja alampiiride seadmine, LIS2DW12 (kiirendusmõõtur) kõrge energiatõhusus, üks oma segmendi parimaid või LIS2DH12.
Esimeses anduri versioonis oli nimekirjas ka herkon, kuid hilisemates versioonides see eemaldati, kuna herkonilisel sensoril, mille suurus on 1,6 cm ja klaaskolb, polnud ruumi. Mõned sellised sensorid purunesid, kui ma paigaldasin valmis plaadi korpusesse. Samuti ei sobinud seade ruudukujulise korpuse ja selle väikese kõrguse tõttu väga hästi magnetilise avamise ja sulgemise anduriks.
Sensoril on välja pandud 2 LED-i, millest üks on RGB ja asub anduri alumisel küljel. Kaks smd nuppu, millest üks on ühendatud reset-ile ja teine 'kasutaja' nupp, mille abil saab rakendada erinevaid anduri tööstsenaariume. Anduri korpus koosneb kolmest osast: peamine korpus, sisemine sisetükiga, kus on auk patarei hoidmiseks, ja mis kinnitub peamisele korpusele nelja kruviga, ning alumine kate, mis tõmmatakse sisetükki. Samuti on väljastatud 4 analoogset jalga, 2 digitaalset ning kaks jalga, mis võivad olla NFC antenn või digitaalsed jalad, SWD port.
RGB LED ja nuppe on paigutatud PCB plaadile nii, et neile on avatud juurdepääs alumise katte eemaldamisel, kasutades sisetükis olevaid avasid, mis on mõeldud tagumise katte arestimiseks.
Seade on läbi teinud kaks versiooniuuendust, varasemalt oli TMP117 anduri kohal valguse sensor MAX44009, mis hiljem asendati temperatuurisensoriga. Mõlemal sensoril on sama korpus, kuid erinevad jalad, võib-olla polnud asendamine vajalik, võib-olla tasuks see tagasi tuua.
Praegu on mul kodus töötamas 4 sellist seadet, neist kaks on temperatuur ja niiskuse andurid, millel on Si7021 sensor (üks nRF52832-l, teine nRF52811-l), üks on kokkupõrkeandur, mis on valmistatud LIS2DW12 kiibist (nRF52810) ja temperatuurikontrolli andur LMT01-sensoriga (nRF52810).
Traadita andur töötab CR2032 patareiga, ooteaegne voolutarve on 1,8 µA nRF52810 ja nRF52811 puhul ning 3,7 µA nRF52832 puhul. Andmete edastamise ajal on voolutarve 8 mA.
Kasutatava protokolli kirjeldus ja selle anduri tarkvara arendus erinevate kasutusse stseenide jaoks ületavad ilmselt selle artikli piire.
Anduri töö testimise tulemusi nutikodu süsteemiga saab vaadata allpool olevast lühikesest videost.
Selle anduri projekt on avatud, kõik projekti materjalid on saadaval minu .
Kui teil on huvi kõike, mis on seotud DIY-iga, olete DIY arendaja või soovite alles alustada, olete huvitatud DIY seadmete kasutamisest, kutsun kõiki huvilisi üles .
Kõigile, kes soovivad luua seadmeid ja alustada oma kodu automatiseerimist, soovitan tutvuda Mysensors protokolliga — Telegrami vestlus
Ja neile, kes otsivad piisavalt arenenud lahendusi kodu automatiseerimiseks, kutsun vestlusesse . ()
Tänan tähelepanu eest, kõigile head!
Allikas: habr.com
