DIY je, kako kaže Wikipedia, odavno subkultura. U ovom članku želim govoriti o svom diy projektu malog bežičnog senzora s više senzora, a to će biti moj mali doprinos ovoj subkulturi.
Povijest ovog projekta počela je s trupom, zvuči glupo, ali tako je započeo ovaj projekt. Torbica je kupljena na web stranici Aliexpress, treba napomenuti da je kvaliteta plastičnog lijevanja ove torbice izvrsna. Nakon kratkog dopisivanja s prodavačem, crtež je poslan na poštu i ovaj projekt je započeo.
Sam crtež je bio vrlo loše izmjeren te je pola mjera za obrube, izreze i tehnološke rupe buduće tiskane pločice moralo biti napravljeno kaliberom. Nakon što smo dobili sve unutarnje dimenzije kućišta, postalo je jasno da će se radio čip morati "odgajati" izravno na tiskanoj ploči, budući da je visina od vrha tiskane ploče do unutarnje površine kućišta bila 1.8 mm, a minimalna visina gotovog prosječnog radio modula obično je 2 mm (bez ekrana).
Za senzor je odabran SoC nRF52 u QFN48 paketu. U ovom slučaju u seriji nRF52, Nordic ima tri opcije: nRF52810, nRF52811(novo), nRF52832. Parametri čipa: 64 MHz Cortex-M4, 2.4 GHz primopredajnik, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM za nRF52832 i 192 KB Flash, 24 KB RAM za nRF52810, nRF52811, multiprotokol čipovi, podržavaju Bluetooth Low Energy, Bluetooth mesh, ESB, ANT i nRF52811, uz gore navedene, Zigbee i Thread, kao i Bluetooth Direction Finding.
Odlučio sam sam senzor napraviti s više senzora kako bi se mogao koristiti za različite zadatke. Zbog toga je raspored čipa morao biti što kompaktniji, vodeći računa o tome da minimalne dimenzije komponenti ne smiju biti manje od 0603, kako bi se uređaj mogao ručno lemiti. Nakon što je čip razveden na ploči, počeo sam birati senzore. Glavna stvar kojom sam se rukovodio pri odabiru bile su dimenzije tijela senzora i mogućnost lemljenja senzora kod kuće s minimalnim skupom opreme (lemilo i sušilo za kosu).
Za senzor su odabrani sljedeći senzori: SHT20,SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (senzor temperature i vlage), svi ovi senzori imaju isto tijelo i iste nožice, HDC2080 (senzor temperature i vlažnosti) također ima isto tijelo kao prethodno navedeno, ali ima dodatni prekidni izlaz, energetski učinkovitiji, BME280 (senzor temperature, vlage i tlaka), LMT01 (senzor temperature), TMP117 (senzor temperature visoke preciznosti), visoka energetska učinkovitost, prekidni izlaz, gornji i postavka donje granice temperature, LIS2DW12 (akcelerometar) visoka energetska učinkovitost, jedan od najboljih u svom segmentu ili LIS2DH12.
Također je u prvoj verziji senzora na popisu bio reed prekidač, ali u kasnijim revizijama je isključen, jer nije bilo dovoljno mjesta za reed senzor od 1.6 cm sa staklenom žaruljom, pa sam podijelio nekoliko takvih senzora ugradnjom gotove ploče u kućište, također zbog četvrtastog tipa kućišta i male visine, uređaj nije bio baš pogodan za ulogu magnetskog senzora za otvaranje i zatvaranje.
Osim senzora, na senzoru se nalaze 2 LED diode, jedna od njih je rgb koja se nalazi na donjoj strani senzora. Dva smd gumba, jedan povezan za resetiranje, drugi "prilagođeni" za implementaciju nekih scenarija za senzor. Tijelo senzora sastoji se od tri dijela, glavnog tijela, unutarnjeg umetka s rupom koja drži bateriju i koji je pričvršćen na glavno tijelo s četiri vijka, te donjeg poklopca koji se ubacuje u rupe na unutarnjem umetku. Tu su i 4 analogna pina, 2 digitalna pina i još dva pina koji mogu biti NFC antena ili digitalni pinovi, SWD port.
Rgb LED i gumbi postavljeni su na tiskanu ploču na takav način da imaju otvoren pristup kada se donji poklopac ukloni kroz rupe u unutarnjem umetku, koji su dizajnirani da škljocnu stražnji poklopac na mjesto.
Uređaj je preživio dvije revizije, također ranije, umjesto senzora TMP117, ugrađen je svjetlosni senzor MAX44009, koji je kasnije zamijenjen senzorom temperature, oba senzora imaju isto tijelo, ali različite igle na nogama, može biti u uzalud što je zamijenjen, možda bi se isplatilo vratiti.
Sada imam 4 takva uređaja koja rade kod kuće, dva od njih su senzori temperature i vlage sa Si7021 senzorima (jedan na nRF52832, drugi na nRF52811), jedan je senzor za udar implementiran na LIS2DW12 akcelerometar (nRF52810) i senzor za kontrolu temperature na senzoru LMT01 (nRF52810).
Bežični senzor napaja baterija cr2032, potrošnja u stanju mirovanja je 1.8uA za nRF52810, nRF52811 i 3.7uA za nRF52832. Potrošnja u načinu prijenosa podataka 8mA.
Opis korištenog protokola, razvoj softvera za ovaj senzor za različite slučajeve uporabe, mislim da je izvan opsega ovog članka.
Test senzora sa sustavom pametne kuće možete pogledati u kratkom videu ispod.
Projekt ovog senzora je otvoren, sve materijale o projektu možete dobiti na mojoj .
Ako vas zanima sve vezano uz DIY, DIY ste programer ili samo želite započeti, zanima vas korištenje DIY uređaja, pozivam sve zainteresirane .
Za sve koji žele izrađivati uređaje, početi graditi automatizaciju svog doma, predlažem upoznavanje s jednostavnim Mysensors protokolom za učenje - telegram chat
A za one koji traže dovoljno zrela rješenja za kućnu automatizaciju, pozivam vas na telegram chat , ()
Hvala na pažnji, sve najbolje!
Izvor: www.habr.com