멀티터치 무선 마이크로 DIY 센서

Wikipedia에 따르면 DIY는 오랫동안 하위 문화였습니다. 이 기사에서는 소형 무선 멀티 터치 센서 DIY 프로젝트에 대해 이야기하고 이것이 이 하위 문화에 대한 나의 작은 기여가 될 것입니다.

이 프로젝트의 이야기는 몸에서 시작됐다고 해서 황당한 이야기처럼 들리겠지만, 이 프로젝트는 그렇게 시작됐다. 케이스는 Aliexpress 웹사이트에서 구입했는데, 이 케이스의 플라스틱 주조 품질이 우수하다는 점에 유의해야 합니다. 판매자와 짧은 서신을 보낸 후 도면이 우편으로 전송되고 프로젝트가 시작되었습니다.

도면 자체는 매우 형편없게 측정되었으며 미래 인쇄 회로 기판의 경계, 컷아웃 및 기술 구멍에 대한 측정의 절반은 캘리퍼를 사용하여 수행해야 했습니다. 케이스의 모든 내부 치수를 수신한 후 인쇄 회로 기판 상단에서 케이스 내부 표면까지의 높이가 1.8mm이고 완성된 평균 무선 모듈의 최소 높이는 일반적으로 2mm(화면 제외)입니다.

QFN52 패키지의 nRF48 SoC가 센서로 선택되었습니다. 이 경우 nRF52 시리즈의 경우 Nordic에는 nRF52810, nRF52811(신규), nRF52832의 세 가지 옵션이 있습니다. 칩 매개변수: 64MHz Cortex-M4, 2.4GHz 트랜시버, 512/256KB 플래시, nRF64용 32/52832KB RAM 및 192KB 플래시, nRF24용 52810KB RAM, nRF52811, 다중 프로토콜 칩, Bluetooth 저에너지 지원, Bluetooth mesh, ESB, ANT 및 nRF52811에는 위 항목 외에도 Zigbee 및 Thread, Bluetooth 방향 찾기 기능이 있습니다.

저는 다양한 작업에 사용할 수 있도록 센서 자체를 다중 감각으로 만들기로 결정했습니다. 이러한 이유로 장치를 수동으로 납땜할 수 있도록 구성 요소의 최소 치수가 0603보다 작아서는 안 된다는 사실을 고려하여 칩의 레이아웃을 가능한 한 작게 만들어야 했습니다. 칩을 보드에 놓은 후 센서를 선택하기 시작했습니다. 제가 선택할 때 중점을 두었던 주요 사항은 센서 하우징의 크기와 최소한의 장비 세트(납땜 인두 및 헤어드라이어)를 사용하여 집에서 센서를 납땜할 수 있는 능력이었습니다.

센서로 다음 센서가 선택되었습니다: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D(온도 및 습도 센서). 이러한 모든 센서는 동일한 하우징과 동일한 핀을 가지고 있으며, HDC2080(온도 및 습도 센서)도 다음과 유사한 하우징을 가지고 있습니다. 앞에 나열되어 있지만 에너지 효율이 높은 추가 인터럽트 출력, BME280(온도, 습도 및 압력 센서), LMT01(온도 센서), TMP117(고정밀 온도 센서), 고에너지 효율, 인터럽트 출력, 상한 및 하한 온도 설정 기능이 있습니다. 한계, LIS2DW12(가속도계) 높은 에너지 효율성, 해당 부문 또는 LIS2DH12에서 최고 중 하나입니다.

또한 첫 번째 버전의 센서에는 리드 스위치가 목록에 있었지만 이후 개정에서는 유리 전구가 있는 1.6cm 리드 스위치 센서가 공간이 부족하여 제외되었습니다. 완성된 보드를 케이스에 장착할 때 이러한 센서도 사각형이기 때문에 케이스 유형과 작은 높이로 인해 자석 개폐 센서로서의 장치에는 실제로 적합하지 않았습니다.

센서 외에도 센서에는 2개의 LED가 있으며, 그 중 하나는 센서 하단에 위치한 RGB입니다. 두 개의 SMD 버튼 중 하나는 재설정에 연결되고 두 번째는 일부 센서 작동 시나리오를 구현하기 위한 "사용자"입니다. 센서 본체는 본체, 배터리를 고정하고 4개의 나사로 본체에 부착되는 구멍이 있는 내부 인서트, 내부 인서트의 구멍에 끼워지는 하단 덮개의 세 부분으로 구성됩니다. 또한 아날로그 핀 2개, 디지털 핀 XNUMX개, NFC 안테나 또는 디지털 핀, SWD 포트가 될 수 있는 핀 XNUMX개가 더 있습니다.

RGB LED와 버튼은 뒷면 커버를 제자리에 고정하도록 설계된 내부 인서트의 구멍을 통해 하단 커버를 제거할 때 쉽게 접근할 수 있도록 PCB 보드에 배치됩니다.

이 장치는 이전에 TMP117 센서 대신 MAX44009 광 센서가 설치되어 나중에 온도 센서로 교체되었으며 두 가지 개정을 거쳤습니다. 두 센서 모두 본체는 동일하지만 다리의 핀이 다를 수 있습니다. 교체된 것이 헛된 일이라면 아마도 반환할 가치가 있을 것입니다.

이제 집에서 작동하는 4개의 장치가 있는데 그 중 7021개는 Si52832 센서가 있는 온도 및 습도 센서(하나는 nRF52811, 다른 하나는 nRF2)이고, 하나는 LIS12DW52810 가속도계(nRF01)에 구현된 충격 센서와 온도 제어 센서입니다. LMT52810 센서(nRFXNUMX)에서.

무선 센서는 CR2032 배터리로 작동하며, 절전 모드에서의 소비량은 nRF1.8, nRF52810의 경우 52811μA, nRF3.7의 경우 52832μA입니다. 데이터 전송 모드에서의 소비량은 8mA입니다.

사용된 프로토콜에 대한 설명과 다양한 사용 시나리오를 위해 이 센서에 대한 소프트웨어 개발은 ​​이 기사의 범위를 벗어난다고 생각합니다.

스마트 홈 시스템을 사용한 센서 작동 테스트는 아래의 짧은 비디오에서 볼 수 있습니다.

이 센서 프로젝트가 열려 있습니다. 내 프로젝트에 대한 모든 자료를 얻을 수 있습니다. GitHub의.

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출처 : habr.com