የገመድ አልባ በር ዳሳሽ - እጅግ በጣም ዝቅተኛ ኃይል 5 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

አሁንም ሌላ የበር ዳሳሽ !! ደህና ፣ ይህንን ዳሳሽ ለመፍጠር ለእኔ ያነሳሳኝ በበይነመረብ ላይ ያየኋቸው ብዙዎች አንድ ወሰን ወይም ሌላ ነበሩ። ለእኔ የአነፍናፊው አንዳንድ ግቦች የሚከተሉት ናቸው።

1. አነፍናፊው በጣም ፈጣን መሆን አለበት - በተሻለ ከ 5 ሰከንድ ያነሰ

በደርዘን የሚቆጠሩ በዙሪያዬ ተኝተው ስላሉ አነፍናፊው ከ 3.7V Li-ion ባትሪ መሮጥ አለበት

3. አነፍናፊው በባትሪው በአንድ ክፍያ ለብዙ ወራት መሮጥ አለበት። በእንቅልፍ ሁኔታ <10uA ን መብላት አለበት

4. አነፍናፊው በር ለረጅም ጊዜ ባይሠራም እንኳ እንደ ባትሪ ሁኔታ ያሉ ወሳኝ መረጃዎችን ለማስተላለፍ መንቃት አለበት።

5. አነፍናፊው በር ሲከፈት እንዲሁም በሩ ሲዘጋ ዳታውን ወደ MQTT ርዕስ ማስተላለፍ አለበት

6. አነፍናፊው የበሩን ሁኔታ ከግምት ሳያስገባ ተመሳሳይ መጠን ያለው የኃይል ፍጆታ ሊኖረው ይገባል

የአነፍናፊው ሥራ;

አነፍናፊው 2 ዋና ተቆጣጣሪዎች አሉት። የመጀመሪያው ጥቃቅን ማይክሮ መቆጣጠሪያ ATiny 13A ነው። ሁለተኛው ESP ነው ብዙውን ጊዜ በእንቅልፍ ሁኔታ ውስጥ ያለው እና ATiny ሲያነቃው ብቻ ይነቃል። መላው ወረዳ እንዲሁ በእንቅልፍ ሞድ ውስጥ በመጠቀም በ ESP ብቻ ሊሠራ ይችላል ፣ ግን እሱ የሚወስደው የአሁኑ ባትሪ ባትሪ ለወራት እንዲቆይ ከሚያስፈልገው እጅግ የላቀ ነው ፣ ስለዚህ ATTiny ለማዳን ይመጣል። እሱ በየ N ሰከንዶች ከእንቅልፉ የመነቃቃት ዓላማን ብቻ ያገለግላል ፣ የበሩን ክስተት ወይም የጤና ቼክ ዝግጅትን ይፈልጉ ፣ አንድ ካለ ፣ የ ESP CH_PD ፒን ወደ HIGH ይይዛል እና የክስተቱን ዓይነት ተገቢውን ምልክት ለ ESP ይልካል።. የእሱ ሚና እዚያ ያበቃል።

ESP ከዚያ ይረከባል ፣ የምልክት ዓይነቱን ያነባል ፣ ከ WiFi/MQTT ጋር ይገናኛል ፣ የባትሪ ደረጃን ጨምሮ አስፈላጊዎቹን መልእክቶች ያትማል እና ከዚያ የኤን ፒን ወደ LOW በማምጣት እራሱን ያጠፋል።

እነዚህን ቺፖችን በዚህ መንገድ በመጠቀም ቺፕ በ CH_PD ፒን በኩል ሲሰናከል የአቲኒን ዝቅተኛ የእንቅልፍ ፍሰት እና የ ESP ዜሮ ስራ ፈት የአሁኑን እጠቀማለሁ።

አቅርቦቶች

ቅድመ-ጥያቄ

- ATTiny & ESP 01 ን ስለማዘጋጀት ዕውቀት

- በፒ.ሲ.ቢ. ላይ የሽያጭ ክፍሎችን እውቀት

ESP-01 (ወይም ማንኛውም ESP)

ATTiny 13A - AVR

LDO 7333 -A - ዝቅተኛ የማውረድ ቮልቴጅ ተቆጣጣሪ

ተከላካዮች - 1 ኪ ፣ 10 ኪ ፣ 3 ኪ 3

Capacitors: 100uF, 0.1 uF

የግፊት አዝራር ፣ ማይክሮ ማብሪያ/ማጥፊያ ማብሪያ - (ሁለቱም አማራጭ)

ዲዲዮ - IN4148 (ወይም ማንኛውም ተመጣጣኝ)

ሊ-አዮን ባትሪ

ሸምበቆ መቀየሪያ

ሁሉንም ለማኖር ጉዳይ

Solder, PCB ወዘተ

ደረጃ 1 መርሃግብሮች እና የምንጭ ኮድ

መርሃግብሮች በተያያዘው ሥዕላዊ መግለጫ ላይ እንደሚታየው።

ለተገላቢጦሽ የዋልታ ጥበቃ የ P ሰርጥ MOSFET ን አካትቻለሁ። ይህ የማያስፈልግዎት ከሆነ መተው ይችላሉ። ዝቅተኛ Rds ON ያለው ማንኛውም የ P Channel MOSFET ያደርገዋል።

በአሁኑ ጊዜ ESP የኦቲኤ ችሎታ የለውም ፣ ግን ያ ለወደፊቱ መሻሻል ነው።

የምንጭ ኮድ ስማርት-በር-ዳሳሽ

ደረጃ 2 የወረዳ ሥራ

ATTiny የሥራ ፍሰት

አስማት እዚህ ላይ ATTiny የበሩን መቀየሪያ አቀማመጥ እንዴት እንደሚቆጣጠር ይከሰታል።

የተለመደው አማራጭ የመቀየሪያ መቆጣጠሪያን ወደ ማብሪያው ማያያዝ እና ሁኔታውን መከታተል ነው። ይህ በተነሳው ተከላካይ የሚበላው የማያቋርጥ የአሁኑ አሉታዊ ጎን አለው። እዚህ እዚህ የተገለለበት መንገድ ከአንድ ይልቅ መቀየሪያውን ለመቆጣጠር ሁለት ፒኖችን ተጠቅሜያለሁ። እኔ እዚህ PB3 & PB4 ን ተጠቅሜያለሁ። PB3 እንደ ግብዓት እና PB4 በ PB3 ላይ ከውስጣዊ INPUT_PULLUP ጋር እንደ ውፅዓት ይገለጻል። Attiny በእንቅልፍ ሁኔታ ውስጥ በሚሆንበት ጊዜ በተለምዶ PB4 በከፍተኛ ሁኔታ ተይ.ል። ይህ የሸምበቆ መቀየሪያው አቀማመጥ ምንም ይሁን ምን በግብዓት መጎተቻው በኩል የአሁኑ ፍሰት አለመኖሩን ያረጋግጣል። ማለትም። ማብሪያ / ማጥፊያ ከተዘጋ ፣ ሁለቱም PB3 እና PB4 ከፍ ያሉ እና በመካከላቸው ምንም ፍሰት አይፈስም። ማብሪያው ክፍት ከሆነ በመካከላቸው ምንም መንገድ የለም እና ስለዚህ የአሁኑ ዜሮ ነው። አትቲኒ ከእንቅልፉ ሲነቃ በ PB4 ላይ LOW ይጽፋል እና ከዚያ የ PB3 ሁኔታን ይፈትሻል። PB3 ከፍተኛ ከሆነ የሸምበቆ ማብሪያ / ማጥፊያ / መክፈቻ / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት / መክፈት ካልሆነ ሌላ ተዘግቷል። ከዚያ በ PB4 ላይ HIGH ን እንደገና ይጽፋል።

በ ATtiny & ESP መካከል ያለው ግንኙነት የሚከናወነው ከ TP / RX ከ ESP ጋር በተገናኘ በሁለት ፒን PB1 / PB2 በኩል ነው። እኔ ምልክቱን እንደሚከተለው ገልጫለሁ

PB1 PB2 ====== Tx Rx

0 0 ====== WAKE_UP (የጤና ምርመራ)

0 1 ====== SENSOR_OPEN

1 0 ====== SENSOR_CLOSED

1 1 ====== ጥቅም ላይ ያልዋለ

ምልክቱን ለ ESP ከመላክ በተጨማሪ ከ ESP CH_PD ፒን ጋር በተገናኘ በ PB0 ላይ ከፍተኛ የልብ ምት ይልካል። ይህ ESP ን ያነቃቃል። ESP የሚሠራው የመጀመሪያው ነገር GPIO0 HIGH ን ከ CH_PD ጋር የተገናኘበትን እና በዚህም ATTiny PB0 HIGH ን ቢወስድም ኃይሎቹን ከፍ ለማድረግ ያረጋግጣል። ማብራት ሲፈልግ ለመወሰን መቆጣጠሪያው አሁን ከኢኤስፒ ጋር ነው።

ከዚያ ከ WiFi ፣ MQTT ጋር ይገናኛል ፣ መልዕክቱን ይለጥፋል እና በ GPIO0 ላይ LOW ን በመፃፍ እራሱን ያወርዳል።

ESP 01 የሥራ ፍሰት -

የ ESP ፍሰት በቀጥታ ወደ ፊት ነው። ተነስቶ ምን ዓይነት መልእክት እንደሚለጠፍ ለማወቅ የ Tx/Rx ፒኖች እሴቶችን ያነባል። ከ WiFi እና MQTT ጋር ይገናኛል ፣ መልዕክቱን ይለጥፋል እና እራሱን ወደ ታች ያወርዳል።

ኃይል ከማብቃቱ በፊት ፣ ከተነበበበት ጊዜ ጀምሮ እንደተለወጡ ለማየት የግብዓት ፒኖቹን እሴቶች እንደገና ይፈትሻል። ይህ በሩን በፍጥነት መክፈት እና መዝጋት ለመንከባከብ ነው። ይህ ቼክ ከሌለዎት አንዳንድ ሁኔታዎች በሩ ከተዘጋ በ5-6 ሰከንዶች ውስጥ ከተዘጋ ሊያመልጡዎት ይችላሉ። በሩ በ 2 ሰከንድ ወይም ከዚያ በኋላ የተከፈተ እና የተዘጋ ተግባራዊ ሁኔታ የበሩ ወቅታዊ ሁኔታ ከቀዳሚው የተለየ እስከሆነ ድረስ መልእክቶችን መለጠፉን በሚቀጥልበት ጊዜ በጥሩ ሁኔታ ተይ is ል። ሁሉንም ክፍት/ዝግ ዝግጅትን ለመመዝገብ ሊያመልጠው የሚችለው ብቸኛው ሁኔታ በሩ በ4-5 ሰከንድ መስኮት ውስጥ በተደጋጋሚ ሲከፈት/ሲዘጋ በጣም የማይታሰብ ጉዳይ ነው - ምናልባት የአንዳንድ ልጆች በሩ የሚጫወትበት ሁኔታ።

ደረጃ 3 የጤና ምርመራ

እንዲሁም የ ESP የባትሪ ደረጃን ከሚያስተላልፍበት ከ ESP የጤና ምርመራ መልእክት እንዲኖረኝ መንገድ ያስፈልገኝ ነበር እንዲሁም በእጅ ምርመራ ሳይደረግ ዳሳሹ በጥሩ ሁኔታ እየሰራ መሆኑን ለማረጋገጥ። ለዚህ ATTiny በየ 12 ሰዓት የ WAKE_UP ምልክት ይልካል። በአቲንቲ ኮድ ውስጥ በተለዋዋጭ WAKEUP_COUNT በኩል ሊዋቀር ይችላል። ይህ በጣም አልፎ አልፎ ለሚከፈቱ በሮች ወይም መስኮቶች በጣም ጠቃሚ ነው ፣ እና ስለዚህ በአነፍናፊው ወይም በባትሪው ላይ የሆነ ችግር ካለ ላያውቁ ይችላሉ።

የጤና ፍተሻ ተግባሩን የማያስፈልግዎት ከሆነ ታዲያ ATTiny ን የመጠቀም አጠቃላይ ጽንሰ -ሀሳብ አያስፈልግም። እንደዚያ ከሆነ ለኢኤስፒ አቅርቦቱ በ MOSFET በኩል በሚመገብባቸው ሰዎች የተፈጠሩ ሌሎች ዲዛይኖችን ማግኘት ይችላሉ እና ስለዚህ በሩ በማይሠራበት ጊዜ ዜሮ የአሁኑን መሳል ይችላሉ። በበሩ ክፍት እና በሩ ቅርብ ቦታ ላይ ተመሳሳይ ለመሆን እንደ የአሁኑ ስዕል ሊወሰዱ የሚገባቸው ሌሎች ነገሮች አሉ - ለዚህም አንድ ቦታ ከተለመደው 2 ሁኔታ ይልቅ የ 3 ግዛት ሸምበቆ መቀየሪያን የሚጠቀም ንድፍ አየሁ።

ደረጃ 4 የኃይል መለኪያዎች እና የባትሪ ዕድሜ

የወረዳውን የአሁኑን ፍጆታ ለካሁ እና በሚተኛበት እና በአከባቢው ~ 30uA ይወስዳል። በ ATTiny የውሂብ ሉሆች በመሄድ ፣ የኤልዲኦን ፈጣን የአሁኑን ጨምሮ ለጠቅላላው ወረዳ ከ1-4 uA መሆን አለበት ግን ከዚያ የእኔ መለኪያዎች 30. MOSFET እና LDO የማይታሰብ የአሁኑን ይበላሉ።

ስለዚህ የ 800 mAH ባትሪ ለረጅም ጊዜ መቆየት አለበት። ትክክለኛ ስታቲስቲክስ የለኝም ነገር ግን እኔ አሁን ከአንድ ዓመት በላይ በ 2 በሮቼ ላይ እጠቀምበት ነበር እና እያንዳንዱ 18650 በውስጣቸው 800mAH ያለው የተተወ እና የሚዘጋው ዋናው በር ላይ ለ 5-6 ወራት ያህል ይቆያል። በቀን ቢያንስ 30 ጊዜ። በሳምንት ውስጥ ጥቂት ጊዜ ብቻ የሚከፈተው በጣሪያው በር ላይ ያለው ፣ ከ7-8 ወራት ይቆያል።

ደረጃ 5 - የወደፊት ማሻሻያዎች

1. ESP የ MQTT መልእክት ማድረሱን አይቀበልም። ፕሮግራሙን ማድረሱን ለማረጋገጥ መልእክቱን ለሚያወጣው ርዕስ በመመዝገብ ሊሻሻል ይችላል ወይም የ Async MQTT ቤተ -መጽሐፍት ከ QoS 1 ጋር መልእክት ለመለጠፍ ሊያገለግል ይችላል።

2. የኦቲኤ ዝመና - የ ESP ኮድ ለዝማኔ የ MQTT ን ርዕስ ለማንበብ እና ፋይል ለመቀበል ወደ ኦቲኤ ሁኔታ ውስጥ ሊገባ ይችላል።

3. ተጨማሪ የግብዓት ፒኖችን መዳረሻ ለማግኘት ESP01 በ ESP-12 ሊተካ ይችላል ፣ እና ስለዚህ ብዙ ዳሳሾችን ወደ ተመሳሳይ ማያያዝ ይችላል። በዚህ ሁኔታ በ 2 ቢት ዘዴ በኩል መገናኘት አይቻልም። በ ATtiny & ESP መካከል የ I2C ግንኙነትን ለመተግበር ይህ ከዚያ ሊሻሻል ይችላል። ይህ ትንሽ የተወሳሰበ ግን ሊሠራ የሚችል ነው። እኔ አንድ ATTiny በ I2C መስመር ላይ ወደ ESP የሚሽከረከር የመቀየሪያ እሴቶችን በሚልክበት ሌላ ስብስብ ውስጥ እየሠራሁ ነው።

4. የአሁኑ ወረዳ የኢሲፒውን ውስጣዊ ቪሲሲ ይቆጣጠራል ፣ ESP12 ን የምንጠቀም ከሆነ በኤዲሲ ፒን በኩል ትክክለኛውን የባትሪ ደረጃ ለማንበብ ይህ ሊቀየር ይችላል።

5. ለወደፊቱ እኔ MQTT ወይም ማንኛውም የቤት አውቶማቲክ ስርዓት ሳያስፈልግ እንደ ገለልተኛ አነፍናፊ ሆኖ ሊያገለግል የሚችል ለዚህ ማሻሻያ እለጥፋለሁ። አነፍናፊው ለብቻው ይሠራል እና ሲነሳ የስልክ ጥሪ ማድረግ ይችላል - በእርግጥ ለዚህ የበይነመረብ ግንኙነት ይፈልጋል።

6. እና ዝርዝሩ ይቀጥላል …

7. የተገላቢጦሽ የባትሪ ጥበቃ - ተከናውኗል (ትክክለኛው የመሣሪያ ሥዕሎች አሮጌዎች ናቸው እና ስለዚህ MOSFET ን ያንፀባርቃሉ)