Batareyadan ishlaydigan eshik va qulf sensori, Quyosh, ESP8266, ESP-Now, MQTT: 4 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Bu yo'riqnomada men sizga velosiped saroyining eshigi va qulf holatini kuzatish uchun batareyadan ishlaydigan sensorni qanday yasaganimni ko'rsataman. Menda elektr tarmog'i yo'q, shuning uchun batareyadan quvvat olaman. Batareya kichik quyosh batareyasi bilan quvvatlanadi.

Modul kam quvvatli ishlash uchun mo'ljallangan va ESP-07S bilan ishlaydi, u uyqusida uyg'onadi va eshik va qulf holatini har daqiqada tekshiradi. Biroq, eshik ochilganda, modul oddiy apparat sxemasi bilan uyg'onib, "eshik ochiq" ma'lumotini darhol yuboradi. Modul ESP-Now orqali muloqot qiladi, bunda uzatish vaqti juda qisqa, ozgina energiya talab qilinadi.

Openhab va Mosquitto -da ishlaydigan uy avtomatizatsiyasi xabarlarni boshqaradi va agar signal yoqilgan bo'lsa, Telegram orqali meni ogohlantiruvchi xabar yuboradi.

Ta'minotlar

Barcha komponentlar Aliexpress -dan sotib olinadi.

• ESP-07S moduli ESP-Now diapazonini kengaytirish uchun tashqi antennani oson ulash uchun tanlangan.
• TP4056 batareya himoyasi bilan zaryadlovchi paneli
• 18650 LiPo batareyasi
• Qamish kaliti (eshik holatini kuzatish uchun YO'Q)
• Kontakt kaliti (monitor qulfining holati)
• Quyosh paneli (6V, 0,6 Vt)
• Transistorlar, rezistorlar, diodlar, ulagichlar (sxemaga qarang)

1 -qadam: Uskuna

O'rnatilgan sxema rasm sifatida kiritilgan. Men birinchi navbatda sxemani non taxtasida prototipladim. Keyin men barcha tarkibiy qismlarni mukammal taxtaga lehimladim.

Men ESP-07S ESP8266 modulidan foydalanaman, chunki u tashqi antennaga ulangan. Mening velosiped saroyim tashqarida bo'lgani uchun, WiFi signali beton devor orqali o'tishi kerak. Men bildimki, tashqi antenna ESP-Now diapazonini keskin oshiradi. Bu juda mantiqiy, chunki bu WiFi signalidir.

Eshik sensori uchun men botn NO va NC ulanishlari bilan qamish kalitini ishlatardim. Eshik yopilganda, kalitga ulangan magnit ochiladi. Modul har 60 soniyada eshik va qulf holatini tekshiradi, lekin eshik ochilganda, men darhol xabardor bo'lishni xohlayman, shuning uchun men tiklash sxemasini o'rnatdim, pastga qarang.

Qulf sensori uchun men botn NO va NC ulanishlari bo'lgan kontaktli kalitni ishlatardim. Qulf yopilganda, qulf pimi kalitni ochadi. Shunday qilib, eshik sensori ham, qulf sensori ham odatda ochiladi (YO'Q).

Batareya kichik 6V quyosh paneliga o'rnatilgan batareyadan himoyalangan TP4056 zaryadlovchi paneli orqali zaryadlanadi.

Men quyida sxemaning ba'zi qismlarini tushuntiraman.

O'chirish sxemasi

2N7000 Mosfet bilan tiklash sxemasi ESP8266-ning qayta tiklash piniga ulangan. Agar eshik yopiq bo'lsa, kontakt ochiq, tranzistorning ham darvozasi, ham manbai baland, mosfet yopiq. Darvozaga ulangan kondansatör musbat zaryadga ega. ESP8266 GPIO12 qamishidan yuqori = yopiq.

Eshik ochilganda, mosfetning manbai erga ulanadi. Darvoza baland bo'lgani uchun, mosfet yoqiladi va o'rnatish pinini erga tortadi, natijada ESP8266 qayta o'rnatiladi. Kondensator R7 orqali chiqariladi va keyin mosfetni o'chiradi. 50 milodiy past pulsli osiloskopim ekran tasvirini ko'ring. Pulsdan so'ng, ESP8266 chiziladi. ESP8266 GPIO12 qamish LOW = ochiq.

Eshik yana yopilganda R6 qarshiligi manba va GPIO12 ni tortadi.

Batareya monitoringi

Batareya zo'riqishi VBat va GND o'rtasida bo'linuvchi orqali o'qiladi. Biroq, men VBat va GND o'rtasida doimiy aloqani xohlamayman, chunki u batareyani tugatadi. Shunday qilib, men kuchlanish taqsimlagichining yuqori tomoniga P-kanalli mosfet qo'ydim va mosfetning eshigi tortilgan, shuning uchun mosfet o'chirilgan. Faqat GPIO14 past bo'lganda, mosfet yoqiladi va ESP8266 ADC bilan kuchlanishni o'lchashi mumkin.

2 -qadam: dasturiy ta'minot

Quvvatni tejash uchun ESP8266 moduli asosan chuqur uyqu rejimida.

Har 60 soniyada modul WiFi o'chirilgan holda ishga tushadi va qulf va eshik holatini o'lchaydi va RTC xotirasida saqlangan qiymatlarga nisbatan bu pozitsiyalar o'zgarganligini tekshiradi. Agar pozitsiya o'zgargan bo'lsa, modul minimal vaqt uxlaydi va Wi-Fi yoqilgan holda uyg'onadi va yangi pozitsiyani ESP-Now orqali yuboradi. Va, albatta, yangi pozitsiyalar RTC xotirasida saqlanadi. Agar hech narsa o'zgarmagan bo'lsa, modul yana uxlab qoladi va WiFi o'chirilgan holda uyg'onadi.

Mening boshqa yo'riqnomamga qarang, unda men xabarni uzatish va ularni MQTT xabarlariga aylantirish uchun ESP-Now-dan qanday foydalanishimni tushuntiraman.

Agar "OTA sxemasi" o'tish moslamasi orqali qo'lda yopilsa, modul uyg'onadi va ESP8266HTTPUpdateServer orqali OTA yangilanishini kutish uchun WiFi tarmog'imga ulanadi.

Har 30 daqiqada batareyaning kuchlanishi o'lchanadi va e'lon qilinadi.

U davlat mashinasi sifatida ishlaydi. Shtatlar mening Github -da e'lon qilingan dasturda aniqlangan.

STATE_CHECK: Radio o'chirilgan holda uyg'onish (WiFi o'chirilgan), faqat biror narsa o'zgarganligini tekshiring

STATE_INIT: Radio yoqilganda uyg'onish (WiFi yoqilgan) va eshik va qulf holatini uzatish

STATE_DOOR: Radio yoqilganda uyg'onib turing, keyingi ochilganda eshikni e'lon qiling

STATE_LOCK: Radio yoqilganda uyg'onish, keyingi ochilganda qulf joyini nashr qilish

STATE_VOLTAGE: Radio yoqilganda uyg'onish, keyingi ishga tushganda kuchlanishni e'lon qilish

STATE_OTA 5: Radio yoqilganda uyg'onish, OTA rejimiga o'tish

3 -qadam: yig'ish

Loyihani yig'ish va demontaj qilish uchun men vintli terminallar va shahar erkak/ayol ulagichlaridan foydalanaman. Men barcha qismlarni kichik ABS qutisiga joylashtirdim, rasmlarga qarang. Men ehtiyot qismlarni elektr izolyatsiyalash uchun Kapton lentasiga joylashtirdim

Men quyosh panelini past kuchlanishli 1N5817 diodli erkak DC-vilkasi (5,5 x 2,1) orqali ulayman.

Qamish kaliti qutiga yopishtirilgan va eshikka to'g'ri holatda magnit yopishtirilgan.

Qulf aloqasi yon tomondan kiritiladi, rasmga qarang.

4 -qadam: ishchi modul

Qabul qilingan ma'lumotlar mening Openhab uy avtomatizatsiyasi tomonidan o'qiladi. Menga yoqadi, men Openhab fayllarini joylashtirishim mumkin.

Men kuzataman:

• Batareya zo'riqishida (doimiylik bilan grafikdagi vaqt o'tishi bilan kuchlanishni ko'raman).
• Eshik va qulf joylari.
• Vaqti -vaqti bilan pozitsiya o'zgardi.

Shunday qilib, men yotadigan bo'lsam, hamma shiyponlar qulflanganmi yoki yo'qligini osongina ko'raman.

Men foydalanishni boshlaganimda, batareya yorug 'kunda zaryadlangan va bir hafta o'tgach, batareya to'liq zaryadlangan. Endi kuzda batareya zaryadlangan bo'lib qoladi. Ko'rinib turibdiki, modul juda tejamkor va kichik quyosh paneli ishlab chiqarganidan ancha kam energiya sarflaydi. Mushuk batareyasi, ehtimol, bir necha oy qorong'ilikda quvvatga ega. Keling, modulning qishda qanday ishlashini ko'raylik, shiypondagi harorat ancha past.