DIY, așa cum spune Wikipedia, a fost mult timp o subcultură. În acest articol vreau să vorbesc despre proiectul meu DIY al unui mic senzor multi-touch wireless, iar aceasta va fi mica mea contribuție la această subcultură.
Povestea acestui proiect a început cu corpul, sună stupid, dar așa a început acest proiect. Carcasa a fost achiziționată pe site-ul Aliexpress, trebuie remarcat faptul că calitatea turnării din plastic a acestei carcase este excelentă. După o scurtă corespondență cu vânzătorul, un desen a fost trimis prin poștă și proiectul a început.
Desenul în sine a fost foarte prost măsurat și jumătate din măsurătorile pentru limite, decupaje și găuri tehnologice ale viitoarei plăci de circuit imprimat au trebuit să fie făcute folosind un șubler. După ce au primit toate dimensiunile interne ale carcasei, a devenit clar că cipul radio ar trebui să fie „direcționat” direct pe placa de circuit imprimat, deoarece înălțimea de la partea de sus a plăcii de circuit imprimat la suprafața interioară a carcasei era 1.8 mm, iar înălțimea minimă a modulului radio mediu finit este de obicei de 2 mm (fără ecran).
SoC nRF52 din pachetul QFN48 a fost selectat pentru senzor. În acest caz, în seria nRF52, Nordic are trei opțiuni: nRF52810, nRF52811 (nou), nRF52832. Parametri chip: 64 MHz Cortex-M4, transceiver 2.4 GHz, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM pentru nRF52832 și 192 KB Flash, 24 KB RAM pentru nRF52810, nRF52811, cipuri multi-protocol, Bluetooth Low Energy, suport Bluetooth mesh, ESB, ANT și nRF52811, pe lângă cele de mai sus, au și Zigbee și Thread, precum și Bluetooth Direction Finding.
Am decis să fac senzorul în sine multi-senzorial, astfel încât să poată fi folosit pentru diferite sarcini. Din acest motiv, dispunerea cipului a trebuit să fie cât mai compactă, ținând cont de faptul că dimensiunile minime ale componentelor nu trebuie să fie mai mici de 0603 pentru ca dispozitivul să poată fi lipit manual. După ce cipul a fost plasat pe placă, am început să selectez senzorii. Principalele lucruri pe care m-am concentrat la selectare au fost dimensiunile carcasei senzorului și capacitatea de a lipi senzorul acasă cu un set minim de echipamente (fier de lipit și uscător de păr).
Pentru senzor au fost selectați următorii senzori: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (senzor de temperatură și umiditate), toți acești senzori au aceeași carcasă și aceiași pini, HDC2080 (senzor de temperatură și umiditate) are și o carcasă similară cu înainte de listat, dar are ieșire suplimentară de întrerupere, mai eficient energetic, BME280 (senzor de temperatură, umiditate și presiune), LMT01 (senzor de temperatură), TMP117 (senzor de temperatură de înaltă precizie), eficiență energetică ridicată, ieșire de întrerupere, setarea limitelor superioare și inferioare de temperatură , LIS2DW12(accelerometru) eficiență energetică ridicată, unul dintre cele mai bune din segmentul său sau LIS2DH12.
De asemenea, în prima versiune a senzorului, în listă era un comutator cu lame, dar în revizuirile ulterioare acesta a fost exclus, deoarece un senzor de comutator cu lame de 1.6 cm cu un bec de sticlă nu avea suficient spațiu și am împărțit câteva astfel de senzori la instalarea plăcii finite în carcasă, și din cauza pătratului Tipul carcasei și înălțimea sa mică nu s-au potrivit cu adevărat dispozitivului ca senzor magnetic de deschidere și închidere.
Pe lângă senzori, există 2 LED-uri pe senzor, unul dintre ele este RGB situat în partea de jos a senzorului. Două butoane SMD, unul conectat pentru resetare, al doilea „utilizator” pentru implementarea unor scenarii de funcționare a senzorilor. Corpul senzorului este format din trei părți: corpul principal, o inserție interioară cu un orificiu care ține bateria și este atașată la corpul principal cu patru șuruburi și un capac inferior care se fixează în găurile de pe inserția interioară. Există, de asemenea, 4 pini analogici, 2 pini digitali și încă doi pini care pot fi o antenă NFC sau pini digitali, un port SWD.
LED-ul RGB și butoanele sunt plasate pe placa PCB în așa fel încât să poată fi accesate cu ușurință atunci când capacul inferior este îndepărtat prin orificiile din inserția interioară, care sunt concepute pentru a fixa capacul din spate la locul lor.
Dispozitivul a trecut prin două revizii, tot mai devreme, în locul senzorului TMP117, a fost instalat un senzor de lumină MAX44009, care a fost înlocuit ulterior cu un senzor de temperatură, ambii senzori au același corp, dar pini diferiți pe picioare, poate degeaba a fost inlocuit, poate merita returnat.
Acum am 4 astfel de dispozitive care lucrează acasă, două dintre ele sunt senzori de temperatură și umiditate cu senzori Si7021 (unul pe nRF52832, al doilea pe nRF52811), unul este un senzor de șoc implementat pe accelerometrul LIS2DW12 (nRF52810) și un senzor de control al temperaturii. pe senzorul LMT01 (nRF52810).
Senzorul wireless funcționează cu o baterie CR2032, consumul în stare de repaus este de 1.8 μA pentru nRF52810, nRF52811 și 3.7 μA pentru nRF52832. Consum în modul transfer de date 8mA.
Cred că descrierea protocolului utilizat și dezvoltarea software-ului pentru acest senzor pentru diferite scenarii de utilizare depășește scopul acestui articol.
Un test al funcționării senzorului cu un sistem de casă inteligentă poate fi văzut în scurtul videoclip de mai jos.
Proiectul acestui senzor este deschis, puteți obține toate materialele despre proiect pe mine .
Dacă ești interesat de tot ce ține de bricolaj, ești un dezvoltator de bricolaj sau vrei doar să începi, ești interesat să folosești dispozitive DIY, invit pe toți cei interesați de .
Pentru toți cei care doresc să facă dispozitive, să înceapă să construiască automatizări pentru casa lor, le sugerez să se familiarizeze cu protocolul Mysensors ușor de învățat - telegram chat
Iar pentru cei care caută soluții destul de mature de automatizare a locuinței, vă invit să discutați prin telegram chat . ()
Vă mulțumim pentru atenție, toate cele bune!
Sursa: www.habr.com