O DIY, como di a Wikipedia, foi durante moito tempo unha subcultura. Neste artigo quero falar do meu proxecto de bricolaxe dun pequeno sensor multitáctil sen fíos, e esta será a miña pequena contribución a esta subcultura.
A historia deste proxecto comezou co corpo, soa unha estupidez, pero así comezou este proxecto. O caso foi adquirido no sitio web de Aliexpress, hai que ter en conta que a calidade da fundición de plástico deste caso é excelente. Despois dunha breve correspondencia co vendedor, enviouse un debuxo por correo e comezou o proxecto.
O debuxo en si estaba moi mal medido e a metade das medidas dos límites, recortes e buratos tecnolóxicos da futura placa de circuíto impreso tiveron que facerse mediante un calibre. Unha vez recibidas todas as dimensións internas da caixa, quedou claro que o chip de radio tería que ser "enrutado" directamente na placa de circuíto impreso, xa que a altura desde a parte superior da tarxeta de circuíto impreso ata a superficie interna da caixa era 1.8 mm, e a altura mínima do módulo de radio medio acabado adoita ser de 2 mm (sen pantalla).
O SoC nRF52 no paquete QFN48 foi elixido para o sensor. Neste caso, na serie nRF52, Nordic ten tres opcións: nRF52810, nRF52811 (novo), nRF52832. Parámetros do chip: 64 MHz Cortex-M4, transceptor de 2.4 GHz, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM para nRF52832 e 192 KB Flash, 24 KB RAM para nRF52810, nRF52811, chips de baixa enerxía multiprotocolo Bluetooth, soporte Bluetooth mesh, ESB, ANT e nRF52811, ademais do anterior, tamén ten Zigbee e Thread, así como Bluetooth Direction Finding.
Decidín facer o propio sensor multisensorial para que puidese usarse para diferentes tarefas. Por este motivo, a disposición do chip tivo que ser o máis compacta posible, tendo en conta que as dimensións mínimas dos compoñentes non deberían ser inferiores a 0603 para que o dispositivo puidese soldarse manualmente. Despois de colocar o chip no taboleiro, comecei a seleccionar sensores. As principais cousas nas que me centrei ao seleccionar foron as dimensións da carcasa do sensor e a posibilidade de soldar o sensor na casa cun conxunto mínimo de equipos (ferro de soldar e secador de pelo).
Seleccionáronse os seguintes sensores para o sensor: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (sensor de temperatura e humidade), todos estes sensores teñen a mesma carcasa e os mesmos pinos, o HDC2080 (sensor de temperatura e humidade) tamén ten unha carcasa similar á antes da lista, pero ten unha saída de interrupción adicional, máis eficiente enerxéticamente, BME280 (sensor de temperatura, humidade e presión), LMT01 (sensor de temperatura), TMP117 (sensor de temperatura de alta precisión), alta eficiencia enerxética, saída de interrupción, configuración de temperatura superior e inferior límites, LIS2DW12(acelerómetro) de alta eficiencia enerxética, un dos mellores do seu segmento ou LIS2DH12.
Ademais, na primeira versión do sensor, había un interruptor de lengüeta na lista, pero en revisións posteriores excluíuse, xa que un sensor de interruptor de lengüeta de 1.6 cm cunha lámpada de vidro non tiña espazo suficiente, e dividín un par de tales sensores ao instalar a tarxeta acabada no caso, tamén por mor do cadrado O tipo de caixa e a súa pequena altura non se adaptaban realmente ao dispositivo como sensor de apertura e peche magnético.
Ademais dos sensores, hai 2 LEDs no sensor, un deles RGB situado na parte inferior do sensor. Dous botóns SMD, un conectado para reiniciar, o segundo "usuario" para implementar algúns escenarios de funcionamento do sensor. O corpo do sensor consta de tres partes: o corpo principal, unha inserción interior cun orificio que suxeita a batería e que está unida ao corpo principal con catro parafusos e unha tapa inferior que se encaixa nos orificios da inserción interior. Tamén hai 4 pinos analóxicos, 2 pinos dixitais e dous pinos máis que poden ser unha antena NFC ou pinos dixitais, un porto SWD.
O LED RGB e os botóns colócanse na placa PCB de forma que se poida acceder facilmente cando se retira a tapa inferior a través dos orificios da inserción interior, que están deseñados para fixar a tapa posterior no seu lugar.
O dispositivo pasou por dúas revisións, tamén antes, no lugar do sensor TMP117, instalouse un sensor de luz MAX44009, que posteriormente foi substituído por un sensor de temperatura, ambos os sensores teñen o mesmo corpo, pero diferentes pinos nas patas, pode ser en balde que foi substituído, quizais paga a pena devolver.
Agora teño 4 dispositivos deste tipo traballando na casa, dous deles son sensores de temperatura e humidade con sensores Si7021 (un no nRF52832, o segundo no nRF52811), un é un sensor de choque implementado no acelerómetro LIS2DW12 (nRF52810) e un sensor de control de temperatura. no sensor LMT01 (nRF52810).
O sensor sen fíos funciona cunha batería CR2032, o consumo en suspensión é de 1.8 μA para nRF52810, nRF52811 e 3.7 μA para nRF52832. Consumo en modo transferencia de datos 8mA.
Creo que a descrición do protocolo utilizado e o desenvolvemento de software para este sensor para diferentes escenarios de uso está fóra do alcance deste artigo.
No seguinte vídeo pódese ver unha proba do funcionamento do sensor cun sistema doméstico intelixente.
O proxecto deste sensor está aberto, podes obter todos os materiais do proxecto no meu .
Se estás interesado en todo o relacionado co bricolaxe, es un programador de bricolaxe ou só queres comezar, estás interesado en usar dispositivos de bricolaxe, convido a todos os interesados en .
A todos os que queiran fabricar dispositivos, que comecen a construír a automatización da súa casa, suxírolles que se familiaricen co protocolo Mysensors fácil de aprender: chat de telegrama
E para aqueles que buscan solucións bastante maduras para a domótica, convídovos a chatear por telegrama . ()
Grazas pola túa atención, todo o mellor!
Fonte: www.habr.com