สวิตช์สัมผัสขนาดเล็กพร้อมแผงกระจกบน nRF52832

ในบทความวันนี้ฉันต้องการแบ่งปันโครงการใหม่กับคุณ คราวนี้เป็นสวิตช์สัมผัสพร้อมแผงกระจก อุปกรณ์มีขนาดกะทัดรัด ขนาด 42x42 มม. (แผงกระจกมาตรฐานมีขนาด 80x80 มม.) ประวัติความเป็นมาของอุปกรณ์นี้เริ่มต้นเมื่อนานมาแล้วประมาณหนึ่งปีที่แล้ว

ตัวเลือกแรกอยู่บนไมโครคอนโทรลเลอร์ atmega328 แต่สุดท้ายทุกอย่างก็จบลงด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ nRF52832

ส่วนสัมผัสของอุปกรณ์ทำงานบนชิป TTP223 เซ็นเซอร์ทั้งสองทำงานด้วยการขัดจังหวะหนึ่งครั้ง ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ CR2477 ผ่านบูสต์คอนเวอร์เตอร์บนชิป TPS610981 | แผ่นข้อมูล.

อุปกรณ์ใช้วงจรปิดเครื่องโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็ก หลังจากกดปุ่ม ไมโครคอนโทรลเลอร์จะดักจับการควบคุมพลังงาน จากนั้นจึงสามารถใช้ปุ่มสำหรับโหมดบริการได้ (ในกรณีของฉัน นี่คือการจับคู่กับอุปกรณ์อื่น ปิดเครื่องและรีเซ็ตเป็นการตั้งค่าจากโรงงาน)

มีไฟ LED RGB 2 ดวงสำหรับระบุสถานะและโหมดการบริการ นอกจากนี้ ยังมีการเพิ่มตัวส่ง Piezo เพื่อจำลองการคลิกเมื่อสัมผัสปุ่มสัมผัส และเสียงบ่งชี้ของโหมดบริการ สามารถเปิดและปิดไฟ LED และตัวส่งสัญญาณเพียโซได้ตามดุลยพินิจของผู้ใช้ ซึ่งทำได้ผ่านตัวควบคุมสมาร์ทโฮมโดยการส่งคำสั่งไปยังเซ็นเซอร์ทางเทคนิค นอกจากนี้ ผู้ใช้ยังสามารถเปลี่ยนช่วงเวลาในการส่งประจุแบตเตอรี่และระดับสัญญาณผ่านตัวควบคุมสมาร์ทโฮมได้อีกด้วย ในกรณีของฉันมันคือ ก้นกุฏิ.

ปริมาณการใช้ในโหมดส่งคือ 7mA (250kbit, 10ms) ปริมาณการใช้ในโหมดสลีปคือ 40µA ปริมาณการใช้ในสถานะปิดน้อยกว่า 1µA (=ปริมาณการใช้บูสต์คอนเวอร์เตอร์ในโหมด "ไม่ได้ใช้งาน") มีตัวเชื่อมต่อ Rx, tx, swd สำหรับการเขียนโปรแกรม ใช้ขั้วต่อขนาดเล็ก 2x3p ที่มีระยะพิทช์ 1.27 อะแดปเตอร์พิเศษสำหรับการเขียนโปรแกรม

เช่นเคยการทำงานของอุปกรณ์จะขึ้นอยู่กับโปรโตคอล MySensor. สวิตช์สัมผัสนี้ได้รับการวางแผนเพื่อใช้ในระบบควบคุมม่านม้วน แต่โดยทั่วไปแล้ว แอปพลิเคชั่นนี้จะถูกจำกัดด้วยจินตนาการของคุณเท่านั้น เช่น ลูกชายผม (อายุ 7 ขวบ) สั่งสวิตช์รุ่นไปแล้ว 3 รายการ คือ เพื่อเปิดปิดไฟในห้องน้ำที่มีอ่างอาบน้ำ (จะติดตั้งต่ำจากพื้น) เพื่อเปิดไฟใน ทางเดินยาวและมืดเมื่อเดินทางไปห้องน้ำพร้อมอ่างอาบน้ำ และอีกทางหนึ่งเป็นข้างเตียงสำหรับเปิดไฟในห้องของคุณอย่างรวดเร็วเพื่อให้สัตว์ประหลาดวิ่งหนี

เคสนี้พิมพ์แบบดั้งเดิมบนเครื่องพิมพ์ SLA อุปกรณ์มีขนาดเล็ก เคสกลายเป็นขนาดเล็ก การใช้เทคโนโลยีการพิมพ์นี้เป็นสิ่งที่สมเหตุสมผล

ดูรูปแบบการพิมพ์

แม่เหล็กติดกาวอยู่ในเคสและฝาปิดช่องใส่แบตเตอรี่

วิดีโอที่มีการทดสอบอุปกรณ์นี้:

สำหรับผู้ที่ต้องการทำซ้ำ:

ทดสอบโค้ดโปรแกรมสำหรับสวิตช์ในระบบควบคุมม่านม้วนสำหรับ Arduino IDE

การเดินสายไฟ 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);
}

ไฟล์เคสใน stl - Google ไดรฟ์

ไฟล์ Gerber PCB - Google ไดรฟ์

สำหรับคำถามเกี่ยวกับการพัฒนานี้ ปัญหาในการพัฒนา Arduinos และ Mysensors จะช่วยคุณได้เสมอในการแชททางโทรเลขของเรา - https://t.me/mysensors_rus.

ที่มา: will.com