मल्टी-सेंसर वायरलेस माइक्रो DIY सेंसर

DIY, जैसा कि विकिपीडिया कहता है, लंबे समय से एक उपसंस्कृति रही है। इस लेख में मैं एक छोटे वायरलेस मल्टी-टच सेंसर के अपने DIY प्रोजेक्ट के बारे में बात करना चाहता हूं, और यह इस उपसंस्कृति में मेरा छोटा योगदान होगा।

इस परियोजना की कहानी शरीर से शुरू हुई, यह मूर्खतापूर्ण लगती है, लेकिन इस परियोजना की शुरुआत इसी तरह हुई। केस Aliexpress वेबसाइट पर खरीदा गया था, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस केस की प्लास्टिक कास्टिंग की गुणवत्ता उत्कृष्ट है। विक्रेता के साथ एक संक्षिप्त पत्राचार के बाद, मेल द्वारा एक चित्र भेजा गया और परियोजना शुरू हुई।

ड्राइंग स्वयं बहुत खराब तरीके से मापी गई थी और भविष्य के मुद्रित सर्किट बोर्ड की सीमाओं, कटआउट और तकनीकी छेद के लिए माप का आधा हिस्सा कैलीपर का उपयोग करके बनाया जाना था। मामले के सभी आंतरिक आयामों को प्राप्त करने के बाद, यह स्पष्ट हो गया कि रेडियो चिप को सीधे मुद्रित सर्किट बोर्ड पर "रूट" करना होगा, क्योंकि मुद्रित सर्किट बोर्ड के शीर्ष से मामले की आंतरिक सतह तक की ऊंचाई थी 1.8 मिमी, और तैयार औसत रेडियो मॉड्यूल की न्यूनतम ऊंचाई आमतौर पर 2 मिमी (स्क्रीन के बिना) है।

QFN52 पैकेज में nRF48 SoC को सेंसर के लिए चुना गया था। इस मामले में nRF52 श्रृंखला में, नॉर्डिक के पास तीन विकल्प हैं: nRF52810, nRF52811(नया), nRF52832। चिप पैरामीटर: 64 मेगाहर्ट्ज कॉर्टेक्स-एम4, 2.4 गीगाहर्ट्ज ट्रांसीवर, 512/256 केबी फ्लैश, एनआरएफ64 और 32 केबी फ्लैश के लिए 52832/192 केबी रैम, एनआरएफ24, एनआरएफ52810, मल्टी-प्रोटोकॉल चिप्स के लिए 52811 केबी रैम, ब्लूटूथ लो एनर्जी, ब्लूटूथ का समर्थन मेश, ESB, ANT, और nRF52811, उपरोक्त के अलावा, ज़िग्बी और थ्रेड, साथ ही ब्लूटूथ डायरेक्शन फाइंडिंग भी है।

मैंने सेंसर को ही बहु-संवेदी बनाने का निर्णय लिया ताकि इसका उपयोग विभिन्न कार्यों के लिए किया जा सके। इस कारण से, चिप के लेआउट को यथासंभव कॉम्पैक्ट बनाना पड़ा, इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि घटकों का न्यूनतम आयाम 0603 से कम नहीं होना चाहिए ताकि डिवाइस को मैन्युअल रूप से सोल्डर किया जा सके। चिप को बोर्ड पर रखे जाने के बाद, मैंने सेंसर का चयन करना शुरू कर दिया। चयन करते समय जिन मुख्य चीजों पर मैंने ध्यान केंद्रित किया, वे सेंसर आवास के आयाम और घर पर न्यूनतम उपकरण सेट (सोल्डरिंग आयरन और हेयर ड्रायर) के साथ सेंसर को सोल्डर करने की क्षमता थी।

सेंसर के लिए निम्नलिखित सेंसर चुने गए: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (तापमान और आर्द्रता सेंसर), इन सभी सेंसर में एक ही आवास और एक ही पिन हैं, HDC2080 (तापमान और आर्द्रता सेंसर) में भी एक समान आवास है पहले सूचीबद्ध, लेकिन इसमें अतिरिक्त इंटरप्ट आउटपुट, अधिक ऊर्जा कुशल, बीएमई280 (तापमान, आर्द्रता और दबाव सेंसर), एलएमटी01 (तापमान सेंसर), टीएमपी117 (उच्च परिशुद्धता तापमान सेंसर), उच्च ऊर्जा दक्षता, इंटरप्ट आउटपुट, ऊपरी और निचले तापमान सीमा निर्धारित करना है। , LIS2DW12 (एक्सेलेरोमीटर) उच्च ऊर्जा दक्षता, अपने सेगमेंट या LIS2DH12 में सर्वश्रेष्ठ में से एक।

इसके अलावा, सेंसर के पहले संस्करण में, सूची में एक रीड स्विच था, लेकिन बाद के संशोधनों में इसे बाहर रखा गया, क्योंकि ग्लास बल्ब के साथ 1.6 सेमी रीड स्विच सेंसर में पर्याप्त जगह नहीं थी, और मैंने कुछ को विभाजित कर दिया ऐसे सेंसर, तैयार बोर्ड को केस में स्थापित करते समय, केस के वर्ग प्रकार और इसकी छोटी ऊंचाई के कारण भी चुंबकीय उद्घाटन और समापन सेंसर के रूप में डिवाइस के लिए वास्तव में उपयुक्त नहीं थे।

सेंसर के अलावा, सेंसर पर 2 एलईडी हैं, उनमें से एक आरजीबी सेंसर के नीचे की तरफ स्थित है। दो एसएमडी बटन, एक रीसेट से जुड़ा है, दूसरा कुछ सेंसर ऑपरेशन परिदृश्यों को लागू करने के लिए "उपयोगकर्ता"। सेंसर बॉडी में तीन भाग होते हैं: मुख्य बॉडी, एक आंतरिक इंसर्ट जिसमें एक छेद होता है जो बैटरी को पकड़ता है और चार स्क्रू के साथ मुख्य बॉडी से जुड़ा होता है, और एक निचला कवर जो आंतरिक इंसर्ट पर छेद में फिट होता है। इसमें 4 एनालॉग पिन, 2 डिजिटल पिन और दो और पिन भी हैं जो एक एनएफसी एंटीना या डिजिटल पिन, एक एसडब्ल्यूडी पोर्ट हो सकते हैं।

आरजीबी एलईडी और बटनों को पीसीबी बोर्ड पर इस तरह से रखा गया है कि जब निचला कवर हटा दिया जाता है तो इनर इन्सर्ट में छेद के माध्यम से उन तक आसानी से पहुंचा जा सकता है, जो पीछे के कवर को जगह में स्नैप करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

डिवाइस दो संशोधनों से गुज़रा है, पहले भी, TMP117 सेंसर के स्थान पर एक MAX44009 लाइट सेंसर स्थापित किया गया था, जिसे बाद में तापमान सेंसर द्वारा बदल दिया गया था, दोनों सेंसर में एक ही बॉडी है, लेकिन पैरों पर अलग-अलग पिन हैं, यह हो सकता है यह व्यर्थ है कि इसे बदल दिया गया, शायद यह वापस लौटने लायक है।

अब मेरे पास घर पर काम करने वाले 4 ऐसे उपकरण हैं, उनमें से दो Si7021 सेंसर के साथ तापमान और आर्द्रता सेंसर हैं (एक nRF52832 पर, दूसरा nRF52811 पर), एक LIS2DW12 एक्सेलेरोमीटर (nRF52810) पर लागू एक शॉक सेंसर और एक तापमान नियंत्रण सेंसर है LMT01 सेंसर (nRF52810) पर।

वायरलेस सेंसर CR2032 बैटरी पर चलता है, नींद में खपत nRF1.8, nRF52810 के लिए 52811 μA और nRF3.7 के लिए 52832 μA है। डेटा ट्रांसफर मोड में खपत 8mA।

मुझे लगता है कि उपयोग किए गए प्रोटोकॉल का विवरण और विभिन्न उपयोग परिदृश्यों के लिए इस सेंसर के लिए सॉफ़्टवेयर का विकास इस लेख के दायरे से बाहर है।

स्मार्ट होम सिस्टम के साथ सेंसर के संचालन का परीक्षण नीचे दिए गए लघु वीडियो में देखा जा सकता है।

इस सेंसर का प्रोजेक्ट खुला है, आप प्रोजेक्ट की सभी सामग्री मेरी वेबसाइट पर प्राप्त कर सकते हैं GitHub.

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आपके ध्यान के लिए धन्यवाद, शुभकामनाएँ!

स्रोत: www.habr.com