മൾട്ടി സെൻസർ വയർലെസ് മൈക്രോ DIY സെൻസർ

DIY, വിക്കിപീഡിയ പറയുന്നതുപോലെ, വളരെക്കാലമായി ഒരു ഉപസംസ്കാരമാണ്. ഈ ലേഖനത്തിൽ, ഒരു ചെറിയ വയർലെസ് മൾട്ടി-ടച്ച് സെൻസറിന്റെ DIY പ്രോജക്റ്റിനെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കാൻ ഞാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു, ഇത് ഈ ഉപസംസ്കാരത്തിനുള്ള എന്റെ ചെറിയ സംഭാവനയായിരിക്കും.

ഈ പ്രോജക്റ്റിന്റെ കഥ ശരീരത്തിൽ നിന്നാണ് ആരംഭിച്ചത്, ഇത് മണ്ടത്തരമാണെന്ന് തോന്നുന്നു, പക്ഷേ അങ്ങനെയാണ് ഈ പ്രോജക്റ്റ് ആരംഭിച്ചത്. കേസ് Aliexpress വെബ്സൈറ്റിൽ വാങ്ങിയതാണ്, ഈ കേസിന്റെ പ്ലാസ്റ്റിക് കാസ്റ്റിംഗിന്റെ ഗുണനിലവാരം മികച്ചതാണെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. വിൽപ്പനക്കാരനുമായുള്ള ഒരു ചെറിയ കത്തിടപാടിന് ശേഷം, ഒരു ഡ്രോയിംഗ് മെയിൽ വഴി അയച്ചു, പ്രോജക്റ്റ് ആരംഭിച്ചു.

ഡ്രോയിംഗ് തന്നെ വളരെ മോശമായി അളന്നു, ഭാവിയിൽ അച്ചടിച്ച സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ അതിരുകൾ, കട്ട്ഔട്ടുകൾ, സാങ്കേതിക ദ്വാരങ്ങൾ എന്നിവയുടെ അളവുകളുടെ പകുതിയും ഒരു കാലിപ്പർ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കേണ്ടതുണ്ട്. കേസിന്റെ എല്ലാ ആന്തരിക അളവുകളും ലഭിച്ചതിനാൽ, പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ നിന്ന് റേഡിയോ ചിപ്പ് നേരിട്ട് "റൂട്ട്" ചെയ്യണമെന്ന് വ്യക്തമായി, കാരണം പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ മുകളിൽ നിന്ന് കേസിന്റെ ആന്തരിക ഉപരിതലത്തിലേക്ക് ഉയരം 1.8 മിമി, കൂടാതെ പൂർത്തിയായ ശരാശരി റേഡിയോ മൊഡ്യൂളിന്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഉയരം സാധാരണയായി 2 മില്ലീമീറ്ററാണ് (സ്ക്രീൻ ഇല്ലാതെ).

സെൻസറിനായി QFN52 പാക്കേജിലെ nRF48 SoC തിരഞ്ഞെടുത്തു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ nRF52 ശ്രേണിയിൽ, നോർഡിക്കിന് മൂന്ന് ഓപ്ഷനുകൾ ഉണ്ട്: nRF52810, nRF52811(പുതിയത്), nRF52832. ചിപ്പ് പരാമീറ്ററുകൾ: 64 MHz Cortex-M4, 2.4 GHz ട്രാൻസ്‌സിവർ, 512/256 KB ഫ്ലാഷ്, nRF64-നും 32 KB ഫ്ലാഷിനുമായി 52832/192 KB റാം, nRF24-ന് 52810 KB റാം, nRF52811-ന് 52811 KB റാം, nRFXNUMX-ന് പിന്തുണ Blueto, nRFXNUMX മറ്റുള്ളവ മെഷ്, ESB, ANT, nRFXNUMX എന്നിവയിൽ മുകളിൽ പറഞ്ഞവ കൂടാതെ, Zigbee, Thread എന്നിവയും ബ്ലൂടൂത്ത് ദിശ കണ്ടെത്തലും ഉണ്ട്.

സെൻസർ തന്നെ മൾട്ടി സെൻസറി ആക്കാൻ ഞാൻ തീരുമാനിച്ചു, അതുവഴി വ്യത്യസ്ത ജോലികൾക്കായി ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. ഇക്കാരണത്താൽ, ചിപ്പിന്റെ ലേഔട്ട് കഴിയുന്നത്ര ഒതുക്കമുള്ളതാക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഘടകങ്ങളുടെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അളവുകൾ 0603-ൽ കുറവായിരിക്കരുത് എന്ന വസ്തുത കണക്കിലെടുത്ത് ഉപകരണം സ്വമേധയാ ലയിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ചിപ്പ് ബോർഡിൽ സ്ഥാപിച്ച ശേഷം, ഞാൻ സെൻസറുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കാൻ തുടങ്ങി. തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ ഞാൻ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ച പ്രധാന കാര്യങ്ങൾ സെൻസർ ഭവനത്തിന്റെ അളവുകൾ, ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഉപകരണങ്ങൾ (സോളിഡിംഗ് ഇരുമ്പ്, ഹെയർ ഡ്രയർ) ഉപയോഗിച്ച് വീട്ടിൽ സെൻസർ സോൾഡർ ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയാണ്.

സെൻസറിനായി ഇനിപ്പറയുന്ന സെൻസറുകൾ തിരഞ്ഞെടുത്തു: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (താപനിലയും ഈർപ്പവും സെൻസർ), ഈ സെൻസറുകൾക്കെല്ലാം ഒരേ ഭവനവും ഒരേ പിന്നുകളും ഉണ്ട്, HDC2080 (താപനില, ഈർപ്പം സെൻസർ) ന് സമാനമായ ഭവനമുണ്ട്. ലിസ്‌റ്റ് ചെയ്‌തതിന് മുമ്പ്, എന്നാൽ അധിക ഇന്ററപ്റ്റ് ഔട്ട്‌പുട്ട് ഉണ്ട്, കൂടുതൽ ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത, BME280(താപനില, ഈർപ്പം, മർദ്ദം സെൻസർ), LMT01(താപനില സെൻസർ), TMP117(ഉയർന്ന പ്രിസിഷൻ ടെമ്പറേച്ചർ സെൻസർ), ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ദക്ഷത, ഇന്ററപ്റ്റ് ഔട്ട്പുട്ട്, മുകളിലും താഴെയുമുള്ള താപനില പരിധികൾ ക്രമീകരിക്കുന്നു , LIS2DW12(ആക്സിലറോമീറ്റർ) ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ദക്ഷത, അതിന്റെ സെഗ്മെന്റിലെ ഏറ്റവും മികച്ച ഒന്ന് അല്ലെങ്കിൽ LIS2DH12.

കൂടാതെ, സെൻസറിന്റെ ആദ്യ പതിപ്പിൽ, ലിസ്റ്റിൽ ഒരു റീഡ് സ്വിച്ച് ഉണ്ടായിരുന്നു, എന്നാൽ തുടർന്നുള്ള പുനരവലോകനങ്ങളിൽ ഇത് ഒഴിവാക്കപ്പെട്ടു, കാരണം ഒരു ഗ്ലാസ് ബൾബുള്ള 1.6 സെന്റിമീറ്റർ റീഡ് സ്വിച്ച് സെൻസറിന് മതിയായ ഇടമില്ല, കൂടാതെ ഞാൻ രണ്ടെണ്ണം വിഭജിച്ചു ഫിനിഷ്ഡ് ബോർഡ് കേസിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുമ്പോൾ അത്തരം സെൻസറുകൾ, ചതുരം കാരണം, കേസിന്റെ തരവും അതിന്റെ ചെറിയ ഉയരവും ഒരു കാന്തിക ഓപ്പണിംഗ്, ക്ലോസിംഗ് സെൻസർ എന്ന നിലയിൽ ഉപകരണത്തിന് ശരിക്കും അനുയോജ്യമല്ല.

സെൻസറുകൾക്ക് പുറമേ, സെൻസറിൽ 2 LED- കൾ ഉണ്ട്, അവയിലൊന്ന് സെൻസറിന്റെ താഴെ വശത്ത് സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന RGB ആണ്. രണ്ട് SMD ബട്ടണുകൾ, ഒന്ന് റീസെറ്റ് ചെയ്യാൻ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ചില സെൻസർ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള രണ്ടാമത്തെ "ഉപയോക്താവ്". സെൻസർ ബോഡിയിൽ മൂന്ന് ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: പ്രധാന ബോഡി, ബാറ്ററി പിടിക്കുന്ന ഒരു ദ്വാരമുള്ള ഒരു ആന്തരിക ഇൻസേർട്ട്, പ്രധാന ബോഡിയിൽ നാല് സ്ക്രൂകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ അകത്തെ ഉൾപ്പെടുത്തലിലെ ദ്വാരങ്ങളിലേക്ക് സ്നാപ്പ് ചെയ്യുന്ന ഒരു താഴത്തെ കവർ. 4 അനലോഗ് പിന്നുകൾ, 2 ഡിജിറ്റൽ പിന്നുകൾ, ഒരു NFC ആന്റിന അല്ലെങ്കിൽ ഡിജിറ്റൽ പിന്നുകൾ, ഒരു SWD പോർട്ട് എന്നിങ്ങനെ രണ്ട് പിന്നുകളും ഉണ്ട്.

RGB എൽഇഡിയും ബട്ടണുകളും പിസിബി ബോർഡിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നത്, പിൻഭാഗത്തെ സ്നാപ്പ് ചെയ്യാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ള, അകത്തെ ഇൻസെർട്ടിലെ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ താഴത്തെ കവർ നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ അവ എളുപ്പത്തിൽ ആക്സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിലാണ്.

ഉപകരണം രണ്ട് പുനരവലോകനങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോയി, നേരത്തെ, TMP117 സെൻസറിന് പകരം, ഒരു MAX44009 ലൈറ്റ് സെൻസർ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തു, അത് പിന്നീട് ഒരു താപനില സെൻസർ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റി, രണ്ട് സെൻസറുകൾക്കും ഒരേ ബോഡി ഉണ്ട്, പക്ഷേ കാലുകളിൽ വ്യത്യസ്ത പിന്നുകൾ, ഇത് ചെയ്യാം അത് മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചത് വെറുതെയാവുക, ഒരുപക്ഷേ അത് തിരികെ നൽകേണ്ടതാണ്.

ഇപ്പോൾ എനിക്ക് വീട്ടിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന അത്തരം 4 ഉപകരണങ്ങൾ ഉണ്ട്, അവയിൽ രണ്ടെണ്ണം Si7021 സെൻസറുകളുള്ള താപനിലയും ഈർപ്പവും സെൻസറുകളാണ് (ഒന്ന് nRF52832, രണ്ടാമത്തേത് nRF52811), ഒന്ന് LIS2DW12 ആക്‌സിലറോമീറ്ററിൽ (nRF52810) നടപ്പിലാക്കിയ ഒരു ഷോക്ക് സെൻസറും ഒരു താപനില നിയന്ത്രണ സെൻസറും. LMT01 സെൻസറിൽ (nRF52810 ).

വയർലെസ് സെൻസർ CR2032 ബാറ്ററിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഉറക്കത്തിൽ ഉപഭോഗം nRF1.8-ന് 52810 μA, nRF52811, nRF3.7-ന് 52832 μA. ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്ഫർ മോഡിൽ ഉപഭോഗം 8mA.

ഉപയോഗിച്ച പ്രോട്ടോക്കോളിന്റെ വിവരണവും വ്യത്യസ്ത ഉപയോഗ സാഹചര്യങ്ങൾക്കായി ഈ സെൻസറിനായി സോഫ്റ്റ്വെയർ വികസിപ്പിക്കുന്നതും ഈ ലേഖനത്തിന്റെ പരിധിക്കപ്പുറമാണെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു.

ഒരു സ്മാർട്ട് ഹോം സിസ്റ്റം ഉപയോഗിച്ച് സെൻസറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഒരു ടെസ്റ്റ് ചുവടെയുള്ള ഹ്രസ്വ വീഡിയോയിൽ കാണാൻ കഴിയും.

ഈ സെൻസറിന്റെ പ്രോജക്റ്റ് തുറന്നിരിക്കുന്നു, നിങ്ങൾക്ക് എന്റെ പ്രോജക്റ്റിലെ എല്ലാ മെറ്റീരിയലുകളും ലഭിക്കും സാമൂഹികം.

DIY-യുമായി ബന്ധപ്പെട്ട എല്ലാ കാര്യങ്ങളിലും നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ടെങ്കിൽ, നിങ്ങളൊരു DIY ഡെവലപ്പർ ആണെങ്കിൽ അല്ലെങ്കിൽ ആരംഭിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, DIY ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിൽ നിങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുണ്ട്, താൽപ്പര്യമുള്ള എല്ലാവരെയും ഞാൻ ക്ഷണിക്കുന്നു ടെലിഗ്രാം ചാറ്റ് - DIYDEV.

ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന എല്ലാവരോടും, അവരുടെ വീടിനായി ഓട്ടോമേഷൻ നിർമ്മിക്കാൻ ആരംഭിക്കുക, എളുപ്പത്തിൽ പഠിക്കാവുന്ന Mysensors പ്രോട്ടോക്കോൾ - ടെലിഗ്രാം ചാറ്റ് പരിചയപ്പെടാൻ ഞാൻ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. മൈസെൻസറുകൾ

ഹോം ഓട്ടോമേഷനായി പക്വതയുള്ള പരിഹാരങ്ങൾ തേടുന്നവർക്കായി, ടെലിഗ്രാം ചാറ്റിലേക്ക് ഞാൻ നിങ്ങളെ ക്ഷണിക്കുന്നു ത്രെഡ് തുറക്കുക. (എന്താണ് ത്രെഡ്?)

നിങ്ങളുടെ ശ്രദ്ധയ്ക്ക് നന്ദി, എല്ലാ ആശംസകളും!

അവലംബം: www.habr.com