DIY, kako kaže Wikipedia, već dugo je subkultura. U ovom članku želim ispričati o svom DIY projektu malog bežičnog multisenzorski senzora, i to će biti moj mali doprinos ovoj subkulturi.
Priča o ovom projektu počela je s kućištem, zvuči pomalo glupo, ali tako je ovaj projekt i krenuo. Kućište je kupljeno na Aliexpressu, treba napomenuti da je kvaliteta lijevanja plastike ovog kućišta izvrsna. Nakon kratke prepiske s prodavačem, poslan je crtež i ovaj projekt je započeo.
Sam crtež bio je veoma loše dimenzioniran i polovinu mjerenja za granice, izreze i tehnološke otvore buduće tiskane ploče trebalo je napraviti pomoću kaliper. Kada su dobivene sve unutarnje dimenzije kućišta, postalo je jasno da će se radioprocesor morati „rasporediti“ izravno na tiskanoj ploči, jer je visina od gornje strane tiskane ploče do unutarnje površine kućišta iznosila 1.8 mm, dok minimalna visina standardnog radiomodula obično iznosi 2 mm (bez zaslona).
Za senzor je odabran SoC nRF52 u QFN48 kućištu. U ovom kućištu serije nRF52 Nordic nudi tri varijante: nRF52810, nRF52811 (novi), nRF52832. Parametri čipova su: 64 MHz Cortex-M4, 2.4 GHz prijamnik, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM kod nRF52832 i 192 KB Flash, 24 KB RAM kod nRF52810, nRF52811. Ovi čipovi su multi-protokolni, podržavaju Bluetooth Low Energy, Bluetooth mesh, ESB, ANT, a nRF52811 osim navedenog podržava i Zigbee i Thread, kao i Bluetooth Direction Finding.
Senzor sam odlučio napraviti multisenzorskim, kako bi se mogao koristiti za razne namjene. Raspored čipa zbog toga je trebao biti što kompaktniji, uzimajući u obzir da minimalne dimenzije komponenti ne smiju biti manje od 0603, kako bi se uređaj mogao ručno lemiti. Nakon što je čip bio raspoređen na ploči, bavio sam se odabirom senzora. Glavno na što sam se usredotočio pri odabiru su dimenzije kućišta senzora i mogućnost lemljenja senzora u kućnim uvjetima s minimalnim skupom opreme (lemilica i sušilica).
Za senzor su odabrani sljedeći senzori: SHT20, SHT21, Si7020, Si7021, HTU21D (senzor temperature i vlažnosti), svi ovi senzori imaju isti kućište i identične kontakte, HDC2080 (senzor temperature i vlažnosti) također ima sličnu kućište kao prethodno navedeni, ali ima dodatni prekidač, energetski je učinkovitiji, BME280 (senzor temperature, vlažnosti i tlaka), LMT01 (senzor temperature), TMP117 (visokoprecizni senzor temperature), visoka energetska učinkovitost, prekidački izlaz, postavljanje gornjih i donjih granica temperature, LIS2DW12 (akcelerometar) visoka energetska učinkovitost, jedan od najboljih u svom segmentu ili LIS2DH12.
Također, u prvoj verziji senzora u popisu je bio reed prekidač, ali je u kasnijim revizijama isključen, jer je reed senzor veličine 1.6 cm sa staklenom cijevi zauzimao previše prostora, i nekoliko takvih senzora sam slomio postavljajući gotovu ploču u kućište, također zbog kvadratnog oblika kućišta i njegove male visine uređaj nije bio baš pogodan za ulogu magnetskog senzora otvaranja i zatvaranja.
Osim senzora, na senzoru se nalaze 2 LED diode, od kojih je jedna RGB smještena na donjoj strani senzora. Dvije SMD tipke, jedna povezena na reset, druga „korisnička“ za realizaciju nekih scenarija rada senzora. Kućište senzora sastoji se od tri dijela, glavnog kućišta, unutarnje umetnute s otvorom za držanje baterije koja se učvršćuje u glavnom kućištu s četiri vijka, i donjeg poklopca koji se zakopčava u otvore unutarnje umetanja. Također su izvučena 4 analogna pina, 2 digitalna i još dva pina koja mogu biti NFC antena ili digitalni pinovi, SWD port.
RGB LED i tipke su smještene na PCB ploči na način da su dostupne kada je donji poklopac skinut kroz otvore u unutarnjoj umetci, koji su predviđeni za zakopčavanje stražnjeg poklopca.
Uređaj je preživio dvije revizije, također je ranije na mjestu senzora TMP117 bio ugrađen senzor osvjetljenja MAX44009, koji je kasnije zamijenjen senzorom temperature, oba senzora imaju isto kućište, ali različite kontakte, možda je zamjena bila suvišna, možda bi ih trebalo vratiti.
Trenutno kod kuće imam 4 takva uređaja, dva od njih su senzori za temperaturu i vlagu sa Si7021 senzorima (jedan na nRF52832, drugi na nRF52811), jedan je senzor udarca realizovan na akcelerometru LIS2DW12 (nRF52810) i senzor za kontrolu temperature sa LMT01 senzorom (nRF52810).
Bežični senzor radi na bateriji cr2032, potrošnja u stanju mirovanja iznosi 1.8μA za nRF52810, nRF52811 i 3.7μA za nRF52832. Potrošnja u režimu prenosa podataka je 8mA.
Opis korišćenog protokola, razvoj softvera za ovaj senzor pod različitim scenarijima upotrebe, mislim da prelazi okvire ovog članka.
Test rada senzora sa sistemom pametne kuće može se pogledati u kratkom videu ispod.
Projekat ovog senzora je otvoren, sve materijale o projektu možete dobiti na mom .
Ako vas zanima sve što je vezano za DIY, jeste DIY developeri ili samo želite početi, interesuje vas korišćenje DIY uređaja, pozivam sve zainteresovane u .
Svima koji žele praviti uređaje, početi sa automatizacijom svog doma, predlažem da se upoznate sa jednostavnim protokolom MySensors — telegram-čat
A onima koji traže dovoljno ozbiljna rešenja za kućnu automatizaciju, pozivam u telegram-čat . ()
Hvala na pažnji, svima sve najbolje!
Izvor: habr.com
