Mini-aanraakschakelaar met glazen paneel op nRF52832

In het artikel van vandaag wil ik een nieuw project met jullie delen. Dit keer is het een aanraakschakelaar met een glazen paneel. Het apparaat is compact en meet 42x42 mm (standaard glaspanelen hebben de afmetingen 80x80 mm). De geschiedenis van dit apparaat begon lang geleden, ongeveer een jaar geleden.

De eerste opties lagen op de atmega328-microcontroller, maar uiteindelijk eindigde het allemaal bij de nRF52832-microcontroller.

Het aanraakgedeelte van het apparaat werkt op TTP223-chips. Beide sensoren worden bediend door één interrupt. Aangedreven door een CR2477-batterij, via een boost-converter op de TPS610981-chip | Data papier.

Het apparaat implementeert een uitschakelcircuit met behulp van veldeffecttransistors. Na het indrukken van de knop onderschept de microcontroller zelf de stroomregeling en vervolgens kan de knop worden gebruikt voor servicemodi (in mijn geval is dit het koppelen met andere apparaten, het uitschakelen van de stroom en het resetten naar de fabrieksinstellingen).

Er zijn 2 RGB-LED's voor het aangeven van statussen en servicemodi. Er is ook een piëzo-emitter toegevoegd om een ​​klik te simuleren bij het aanraken van aanraakknoppen en een geluidsindicatie van de servicemodi. De LED's en de piëzo-emitter kunnen naar eigen goeddunken van de gebruiker worden in- en uitgeschakeld. Dit gebeurt via de smart home controller door opdrachten naar technische sensoren te sturen; de gebruiker kan ook de intervallen voor het verzenden van de batterijlading en het signaalniveau via de smart home controller wijzigen. In mijn geval wel MAJOR-DOMO.

Het verbruik in de zendmodus bedraagt ​​7 mA (250 kbit, 10 ms), het verbruik in de slaapstand is 40 µA, het verbruik in de uit-stand is minder dan 1 µA (=verbruik van de boost-converter in de “inactieve” modus). Rx, tx, swd-connector voor programmeren is aanwezig. Er wordt een miniatuur 2x3p-connector met een pitch van 1.27 gebruikt. Voor het programmeren is een speciale adapter gemaakt.

Zoals altijd is de werking van het apparaat gebaseerd op het protocol Mijn sensoren. Deze aanraakschakelaar is bedoeld voor gebruik in het rolluikbesturingssysteem. Maar over het algemeen wordt de toepassing alleen beperkt door uw verbeeldingskracht. Mijn zoon (7 jaar oud) heeft bijvoorbeeld al 3 bestellingen gedaan voor schakelaarversies: om het licht aan en uit te doen in een toilet met badkuip (deze wordt laag van de vloer gemonteerd), om het licht aan te doen in een lange en donkere gang als je naar een toilet met badkuip reist, en een andere als nachtkastje, om snel het licht in je kamer aan te doen zodat de monsters wegrennen.

De behuizing werd traditioneel gedrukt op een SLA-printer, het apparaat is miniatuur, de behuizing bleek klein, het gebruik van deze printtechnologie is gerechtvaardigd.

Bekijk gedrukt model

In de behuizing en het deksel van het batterijcompartiment zijn magneten geplakt.

Video's met tests van dit apparaat:

Voor wie het wil herhalen:

Testprogrammacode voor een schakelaar in een rolluikbesturingssysteem voor Arduino IDE

Arduino-bedrading

int8_t timer_status = 0;
boolean sens_flag1 = 0;
boolean sens_flag2 = 0;
boolean switch_a = 0;
boolean switch_b = 0;
uint16_t temp;
float vcc;
int battery;
int old_battery;
uint32_t oldmillis;
uint32_t newmillis;
uint32_t interrupt_time;
uint32_t SLEEP_TIME = 7000;
uint32_t SLEEP_TIME_W;
uint32_t SLEEP_TIME_W2;
int NrfRSSI;
uint16_t NrfRSSI2;
boolean wait_off;
//#define MY_DEBUG
#define MY_DISABLED_SERIAL
#define MY_RADIO_NRF5_ESB
#define MY_PASSIVE_NODE
#define MY_NODE_ID 120
#define MY_PARENT_NODE_ID 0
#define MY_PARENT_NODE_IS_STATIC
#define MY_TRANSPORT_UPLINK_CHECK_DISABLED
#define POWER_CHILD_ID 110
#define UP_POWER_SWITCH_ID 1
#define DOWN_POWER_SWITCH_ID 2
#define CHILD_ID_nRF52_RSSI_RX 3
#define BAT_COOF 0.0092957746478873
#define BAT_MIN 200
#define BAT_MAX 290
#include <MySensors.h>
MyMessage upMsg(UP_POWER_SWITCH_ID, V_STATUS);
MyMessage downMsg(DOWN_POWER_SWITCH_ID, V_STATUS);
MyMessage powerMsg(POWER_CHILD_ID, V_VAR1);
MyMessage msgRF52RssiReceiv(CHILD_ID_nRF52_RSSI_RX, V_VAR1);
void preHwInit() {
pinMode(31, OUTPUT); //power management pin
digitalWrite(31, HIGH);
delay(3000);
pinMode(3, INPUT); // on off mode button
pinMode(25, OUTPUT); // sens1 led
pinMode(26, OUTPUT); // sens1 led
pinMode(27, OUTPUT); // sens1 led
pinMode(6, OUTPUT); // sens21 led
pinMode(7, OUTPUT); // sens2 led
pinMode(8, OUTPUT); // sens2 led
pinMode(28, OUTPUT); // bizzer
pinMode(2, INPUT); // common interrupt for touch sensors
pinMode(9, INPUT); // touch sensors1
pinMode(10, INPUT); //touch sensors2
pinMode(29, INPUT); // battery
digitalWrite(28, LOW);
digitalWrite(27, HIGH);
digitalWrite(26, HIGH);
digitalWrite(25, HIGH);
digitalWrite(6, HIGH);
digitalWrite(7, HIGH);
digitalWrite(8, HIGH);
}
void before()
{
NRF_POWER->DCDCEN = 1;
analogReadResolution(12);
disableNfc();
turnOffAdc();
digitalWrite(25, LOW);
digitalWrite(6, LOW);
wait(200);
digitalWrite(25, HIGH);
digitalWrite(6, HIGH);
wait(100);
playSound0();
wait(100);
digitalWrite(25, LOW);
digitalWrite(6, LOW);
wait(200);
digitalWrite(25, HIGH);
digitalWrite(6, HIGH);
wait(3000);
digitalWrite(27, LOW);
digitalWrite(8, LOW);
wait(200);
digitalWrite(27, HIGH);
digitalWrite(8, HIGH);
wait(400);
digitalWrite(6, LOW);
digitalWrite(25, LOW);
wait(200);
digitalWrite(6, HIGH);
digitalWrite(25, HIGH);
wait(400);
digitalWrite(26, LOW);
digitalWrite(7, LOW);
wait(200);
digitalWrite(26, HIGH);
digitalWrite(7, HIGH);
wait(1000);
digitalWrite(26, LOW);
digitalWrite(7, LOW);
}
void setup()
{
digitalWrite(26, HIGH);
digitalWrite(7, HIGH);
wait(50);
playSound();
wait(2000);
readBatLev();
wait(200);
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME;
}
void presentation()
{
sendSketchInfo("EFEKTA ON|OFF NODE 2CH", "1.0");
wait(100);
present(POWER_CHILD_ID, S_CUSTOM, "BATTERY DATA");
wait(100);
present(UP_POWER_SWITCH_ID, S_BINARY, "UP SWITCH");
wait(100);
present(DOWN_POWER_SWITCH_ID, S_BINARY, "DOWN SWITCH");
}
void loop()
{
if (sens_flag1 == 0 && sens_flag2 == 0) {
if (switch_a == 0 && switch_b == 0) {
timer_status = sleep(digitalPinToInterrupt(2), RISING, digitalPinToInterrupt(3), RISING, 3600000, false);
wait_off = 1;
} else {
//oldmillis = millis();
timer_status = sleep(digitalPinToInterrupt(2), RISING, digitalPinToInterrupt(3), RISING, SLEEP_TIME_W, false);
wait_off = 0;
}
}
if (timer_status == 3) {
wait(100);
digitalWrite(27, LOW);
digitalWrite(8, LOW);
wait(2000);
digitalWrite(27, HIGH);
digitalWrite(8, HIGH);
wait(100);
digitalWrite(31, LOW);
}
if (timer_status == 2) {
if (digitalRead(9) == HIGH && sens_flag1 == 0 && switch_b == 0) {
sens_flag1 = 1;
if (switch_a == 0) {
oldmillis = millis();
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME;
switch_a = 1;
digitalWrite(6, LOW);
wait(10);
playSound1();
wait(20);
playSound2();
wait(50);
send(upMsg.set(switch_a));
wait(200);
} else {
switch_a = 0;
digitalWrite(6, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(upMsg.set(switch_a));
wait(200);
}
}
if (digitalRead(10) == HIGH && sens_flag2 == 0 && switch_a == 0) {
sens_flag2 = 1;
if (switch_b == 0) {
oldmillis = millis();
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME;
switch_b = 1;
digitalWrite(25, LOW);
wait(10);
playSound1();
wait(20);
playSound2();
wait(50);
send(downMsg.set(switch_b));
wait(200);
} else {
switch_b = 0;
digitalWrite(25, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(downMsg.set(switch_b));
wait(200);
}
}
if (digitalRead(9) == LOW && sens_flag1 == 1) {
sens_flag1 = 0;
}
if (digitalRead(10) == LOW && sens_flag2 == 1) {
sens_flag2 = 0;
}
if (switch_a == 1 || switch_b == 1) {
if (wait_off == 0) {
newmillis = millis();
wait(10);
SLEEP_TIME_W2 = SLEEP_TIME_W;
wait(10);
interrupt_time = newmillis - oldmillis;
wait(10);
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME_W2 - interrupt_time;
wait(10);
Serial.print("WAS IN A SLEEP: ");
Serial.print(newmillis - oldmillis);
Serial.println(" MILLISECONDS");
if (SLEEP_TIME_W < 1000) {
if (switch_a == 1) {
switch_a = 0;
digitalWrite(6, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(upMsg.set(switch_a));
wait(200);
}
if (switch_b == 1) {
switch_b = 0;
digitalWrite(25, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(downMsg.set(switch_b));
wait(200);
}
SLEEP_TIME_W = SLEEP_TIME;
wait(50);
}
Serial.println(SLEEP_TIME);
Serial.println(SLEEP_TIME_W);
Serial.println(SLEEP_TIME_W2);
Serial.print("GO TO SLEEP FOR: ");
Serial.print(SLEEP_TIME_W);
Serial.println(" MILLISECONDS");
}
oldmillis = millis();
}
}
if (timer_status == -1) {
if (switch_a == 1 || switch_b == 1) {
if (switch_a == 1) {
switch_a = 0;
digitalWrite(6, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(upMsg.set(switch_a));
wait(200);
}
if (switch_b == 1) {
switch_b = 0;
digitalWrite(25, HIGH);
wait(10);
playSound2();
wait(20);
playSound1();
wait(50);
send(downMsg.set(switch_b));
wait(200);
}
} else {
readBatLev();
}
}
}
void disableNfc() {
NRF_NFCT->TASKS_DISABLE = 1;
NRF_NVMC->CONFIG = 1;
NRF_UICR->NFCPINS = 0;
NRF_NVMC->CONFIG = 0;
}
void turnOffAdc() {
if (NRF_SAADC->ENABLE) {
NRF_SAADC->TASKS_STOP = 1;
while (NRF_SAADC->EVENTS_STOPPED) {}
NRF_SAADC->ENABLE = 0;
while (NRF_SAADC->ENABLE) {}
}
}
void myTone(uint32_t j, uint32_t k) {
j = 500000 / j;
k += millis();
while (k > millis()) {
digitalWrite(28, HIGH); delayMicroseconds(j);
digitalWrite(28, LOW ); delayMicroseconds(j);
}
}
void playSound0() {
myTone(1300, 50);
wait(20);
myTone(1300, 50);
wait(50);
}
void playSound() {
myTone(700, 30); 
wait(10);
myTone(700, 30);
wait(10);
myTone(700, 30);
wait(50);
}
void playSound1() {
myTone(200, 10);
wait(10);
myTone(400, 5);
wait(30);
}
void playSound2() {
myTone(400, 10);
wait(10);
myTone(200, 5);
wait(30);
}
void readBatLev() {
temp = analogRead(29);
vcc = temp * 0.0033 * 100;
battery = map((int)vcc, BAT_MIN, BAT_MAX, 0, 100);
if (battery < 0) {
battery = 0;
}
if (battery > 100) {
battery = 100;
}
sendBatteryLevel(battery, 1);
wait(2000, C_INTERNAL, I_BATTERY_LEVEL);
send(powerMsg.set(temp));
wait(200);
NrfRSSI = transportGetReceivingRSSI();
NrfRSSI2 = map(NrfRSSI, -85, -40, 0, 100);
if (NrfRSSI2 < 0) {
NrfRSSI2 = 0;
}
if (NrfRSSI2 > 100) {
NrfRSSI2 = 100;
}
send(msgRF52RssiReceiv.set(NrfRSSI2));
wait(200);
}

Zaakbestanden in stl - google schijf

Gerber PCB-bestanden - google schijf

Voor vragen over deze ontwikkeling, over moeilijkheden bij uw ontwikkelingen op Arduinos en Mysensors komen we altijd te hulp in onze telegramchat - https://t.me/mysensors_rus.

Bron: www.habr.com