No artigo de hoje quero compartilhar com vocês um novo projeto. Desta vez é um interruptor de toque com painel de vidro. O aparelho é compacto, medindo 42x42mm (os painéis de vidro padrão têm dimensões 80x80mm). A história deste aparelho começou há muito tempo, cerca de um ano atrás.
As primeiras opções foram no microcontrolador atmega328, mas no final tudo acabou com o microcontrolador nRF52832.
A parte de toque do dispositivo funciona com chips TTP223. Ambos os sensores são atendidos por uma interrupção. Alimentado por bateria CR2477, por meio de conversor boost no chip TPS610981 | .
O dispositivo implementa um circuito de desligamento usando transistores de efeito de campo. Após pressionar o botão, o próprio microcontrolador intercepta o controle de energia e então o botão pode ser usado para modos de serviço (no meu caso, é emparelhar com outros dispositivos, desligar a energia e redefinir as configurações de fábrica).
Existem 2 LEDs RGB para indicar estados e modos de serviço. Um emissor piezoelétrico também foi adicionado para simular um clique ao tocar nos botões de toque e indicação sonora dos modos de serviço. Os LEDs e o emissor piezoelétrico podem ser ligados e desligados a critério do usuário. Isso é feito através do controlador de casa inteligente, enviando comandos para sensores técnicos; o usuário também pode alterar os intervalos de envio de carga da bateria e nível de sinal também através do controlador de casa inteligente. No meu caso é .
O consumo no modo de transmissão é de 7mA (250kbit, 10ms), o consumo em suspensão é de 40µA, o consumo no estado desligado é inferior a 1µA (=consumo do conversor boost no modo “inativo”). É fornecido conector Rx, tx, swd para programação. É usado um conector miniatura 2x3p com passo de 1.27. Um adaptador especial é feito para programação.
Como sempre, o funcionamento do dispositivo é baseado no protocolo . Este interruptor de toque foi planejado para ser usado no sistema de controle de persianas. Mas, em geral, a aplicação é limitada apenas pela sua imaginação. Por exemplo, meu filho (7 anos) já fez 3 pedidos de versões de switch: para acender e apagar a luz de um vaso sanitário com banheira (será montado na altura do chão), para acender a luz de um corredor longo e escuro ao se deslocar até um banheiro com banheira, e outro como cabeceira, para acender rapidamente a luz do seu quarto para que os monstros fujam.
A caixa era tradicionalmente impressa em impressora SLA, o dispositivo é miniatura, a caixa acabou por ser pequena, justifica-se a utilização desta tecnologia de impressão.
Ver modelo impresso
Os ímãs são colados na caixa e na tampa do compartimento da bateria.
Vídeos com testes deste aparelho:
Para quem quiser repetir:
Código do programa de teste para um switch em um sistema de controle de persianas para Arduino IDE
Fiação Arduino
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);
}Arquivos de caso em stl -
Arquivos Gerber PCB -
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Fonte: habr.com