ባትሪ የሚሠራ IOT: 7 ደረጃዎች

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

በባትሪዎ የሚንቀሳቀስ የ IOT ፕሮጀክት ያለማቋረጥ የሚሠራ ከሆነ ይህ ወረዳ ሥራ ሲፈታ 250nA ብቻ ይጠቀማል (ያ ማለት 0.00000025 amps ነው!) በተለምዶ አብዛኛው የባትሪ ኃይል በእንቅስቃሴ መካከል ይባክናል። ለምሳሌ በየ 10 ደቂቃው 30 ሰከንዶች የሚሰራ ፕሮጀክት የባትሪውን አቅም 95% ያባክናል!

አብዛኛዎቹ የማይክሮ መቆጣጠሪያዎች ዝቅተኛ የኃይል ተጠባባቂ ሞድ አላቸው ፣ ግን አንጎለ ኮምፒውተሩን በሕይወት ለማቆየት አሁንም ኃይል ይፈልጋሉ ፣ እንዲሁም ማንኛውም ተጓዳኝ አካላት ኃይልን ይበላሉ። ከ 20-30mA በታች የመጠባበቂያ ሞገድ ለማግኘት ብዙ ጥረት ይጠይቃል። ይህ ፕሮጀክት የተገነባው በንብ ቀፎዎች ውስጥ ያለውን የሙቀት መጠን እና እርጥበት ለማሳወቅ ነው። ምክንያቱም በርቀት ሥፍራ የባትሪ ኃይል እና ብቸኛው ምርጫ የት ውሂብን ሪፖርት ለማድረግ የሕዋስ ጋሻ።

ይህ ወረዳ ከማንኛውም ተቆጣጣሪ እና 12 ፣ 5 ወይም 3 ቪ ኃይል ጋር ይሠራል። አብዛኛዎቹ የኤሌክትሮኒክስ መደብሮች ጥቂት ዶላሮችን ብቻ የሚከፍሉ ክፍሎች ይኖሯቸዋል።

አቅርቦቶች

ተከላካዮች 2x1 ኪ ፣ 3x10 ኪ ፣ 1x470 ኪ ፣ 2x1 ሜ ፣ 5x10 ሜ

ዳዮዶች 2x1N4148 ፣ 1xLED

MOSFET: 3x2N7000

ሰዓት: PCF8563 ወይም ለማይክሮ መቆጣጠሪያ ተቆጣጣሪ

Relay: EC2-12TNU ለ 12 ቮ አቅርቦት

EC2-5TNU ለ 5 ቮ

EC2-3TNU ለ 3 ቪ

ኃይል: OKI-78SR-5/1.5-W36-C 12V ወደ 5V መለወጫ ወይም በማይክሮ መቆጣጠሪያ በሚፈለገው

መቀያየር - ለዳግም ማስጀመሪያ ቅጽበታዊ ፕሬስ ፣ ለሙከራ SPDT

ደረጃ 1 - ወረዳው እንዴት እንደሚሠራ

ወረዳው በጣም ቀላል ነው-

- በባትሪ የሚሠራ ማንቂያ ጠፍቶ ማብሪያ / ማጥፊያ ይጥላል

- ኃይል ከባትሪው ወደ ተቆጣጣሪው ይፈስሳል እና ሥራውን ይጀምራል

-ተቆጣጣሪው ማንቂያውን ዳግም ያስጀምረዋል

- ከዚያ ማብሪያ / ማጥፊያውን ወደ ኃይል ያጠፋል።

ደረጃ 2: ሰዓቱ

ከመቆጣጠሪያዎ ጋር ተኳሃኝ ከሆኑ እና ማንቂያው መቼ እንደሚጠፋ የሚገልጽ ማቋረጫ (Int) መስመር ካላቸው አብዛኛዎቹ የእውነተኛ ሰዓት ሰዓቶች መስራት አለባቸው።

በተለየ ተቆጣጣሪ እና ሰዓት ላይ በመመስረት የሶፍትዌር ቤተ -መጽሐፍትን መጫን ያስፈልግዎታል።

እባክዎን ተቆጣጣሪዎን እና ሰዓትዎን በፕሮቶታይፕ ቦርድ ላይ ያዋቅሩ እና ቀጣዩ መቋረጥ መቼ እንደሚከሰት እና ማንቂያው ከጠፋ በኋላ ማቋረጫውን እንዴት እንደሚያፀዱ እርግጠኛ ይሁኑ። የመጨረሻውን ቦርድ ከመገንባቱ በፊት ይህንን ሥራ አሁን ማግኘት በጣም ቀላል ነው። ለፕሮግራም ማስታወሻዎች የመጨረሻውን ደረጃ ይመልከቱ።

ደረጃ 3: መቀየሪያ

ለማቀያየር ከ 2 ጥቅልሎች ጋር የማጣበቂያ ቅብብል እንጠቀማለን።

በተዋቀረው ሽቦ በኩል የአሁኑን መተግበር ማስተላለፊያውን ያበራል። የአሁኑ ለ 12ms ያህል ብቻ መፍሰስ አለበት እና ከዚያ ቅብብሎሹን በመተው ሊዘጋ ይችላል።

ቅብብሎሹን ለማጥፋት በመልሶ ማግኛ ሽቦው በኩል ተመሳሳይ ምት ይምቱ።

ማስተላለፊያው ተዘግቶ እንዲቆይ የባትሪ ኃይልን እንዳንጠቀም የማቆሚያ ቅብብል እንፈልጋለን። እንዲሁም ፣ ቅብብሉን ከዚህ ወረዳ “አብራ” እናሰራለን እና ሲጨርስ ከመቆጣጠሪያው “አጥፋ” እናደርገዋለን።

ፕሮጀክቱ የተገነባው ለ 12 ቪ SLA ባትሪ ነው። እነዚህ ርካሽ (ቀደም ሲል እንደነበረው ዜሮ!) እና በትንሽ የፀሐይ ኃይል መሙያ በካናዳ ክረምት ጥሩ ይሰራሉ።

ሁለት የ AA ባትሪዎችን በመጠቀም ወረዳው በ 3 ቪ ቅብብል ሊገነባ ይችላል። ማስተላለፊያው 2 ኤን በዋናው ኔትወርክ ስለሚይዝ ለዋና ኃይል ለሚሠሩ መሣሪያዎች ትንሽ የግድግዳ ኃይል አሃድ (ወይም ሁለተኛ ትልቅ የአቅም ቅብብሎሽ) ሊቀይር ይችላል። ልክ ከ 12 ቮ በላይ ያለው ነገር ሁሉ በተገቢው መሬት ላይ ባለው ሳጥን ውስጥ እና በጥሩ ሁኔታ እንደተሸፈነ ያረጋግጡ።

ደረጃ 4: 2N7000 MOSFET

ይህ ወረዳ 3 2N7000 የተሻሻለ ሁነታን ይጠቀማል።

ሁለት ዶላሮችን ብቻ ማስከፈል እነዚህ በጣም አስደናቂ መሣሪያዎች ናቸው። የበሩ ፍጥነቶች ከ 2 ቮ ገደማ በላይ በሚያልፉበት ጊዜ የአሁኑ የፍሳሽ ማስወገጃ (+) እና ምንጭ (-) መካከል ይፈስሳል። “ሲበራ” የምንጭ-ፍሳሽ መቋቋም ኦም ወይም እንዲሁ ነው። ከብዙ megohmes ሲጠፋ። እነዚህ አቅም ያላቸው መሣሪያዎች ናቸው ስለዚህ የበሩ ጅረት መሣሪያውን “ለመሙላት” ብቻ በቂ ነው።

የበሩ ቮልቴጅ ዝቅተኛ በሚሆንበት ጊዜ በሩ እንዲወጣ ለማስቻል በበር እና ምንጭ መካከል ተከላካይ ያስፈልጋል ፣ አለበለዚያ መሣሪያው አይጠፋም።

ደረጃ 5: ወረዳው

ማንቂያው በሚጠፋበት ጊዜ ከሰዓት (INT) የተቋረጠው መስመር በመደበኛነት ተንሳፈፈ (በሰዓት ውስጥ) ከመሬት ጋር ይገናኛል። ማንቂያውን በሚጠብቁበት ጊዜ የ 1 ሜ resistor ይህንን መስመር ወደ ላይ ይጎትታል።

ማንቂያው በሚጠፋበት ጊዜ ቅብብሉን ለማብራት ንቁ ከፍ ያለ ስለምንፈልግ U1 እንደ ኢንቫውተር ሆኖ ይሠራል። የሰዓት ውፅዓት ተቃራኒ። ይህ ማለት U1 ሁል ጊዜ በተጠባባቂ እየመራ እና በባትሪው ላይ የማያቋርጥ ፍሳሽ ያስገኛል ማለት ነው። እንደ እድል ሆኖ ፣ ይህንን የአሁኑን ለመገደብ በጣም ትልቅ ተከላካይ R1 ን መጠቀም እንችላለን። ማስመሰያዎች ይህ እስከ ብዙ ጎሆሞች ድረስ ሊሆን እንደሚችል አሳይተዋል! የአካባቢያዬ መደብር 10M resistors ብቻ ስለነበረው በተከታታይ 5 ተጠቀምኩ። 250na በመጽሐፌ ውስጥ በቂ ነው።

U2 የቅብብሎሹን ስብስብ ጠመዝማዛ ለማብራት ቀላል መቀየሪያ ነው።

ወደ ማስተላለፊያ ሽቦዎች ኃይል በሚጠፋበት ጊዜ ወረዳውን ለመጠበቅ 2 ዲዮዶች አስፈላጊ ናቸው። መግነጢሳዊ መስክ ይወድቃል እና የሆነ ነገርን ሊጎዳ የሚችል የአሁኑን መንቀጥቀጥ ያስከትላል።

ከባትሪው ጥሬው 12V ወደ የቮልቴጅ መከፋፈያ R6 እና R7 ይወሰዳል። የባትሪው ቮልቴጅ ቁጥጥር እና ሪፖርት እንዲደረግበት ማዕከላዊው ነጥብ ወደ ተቆጣጣሪው የአናሎግ ፒን አንዱ ይሄዳል።

U4 5V ን ለተቆጣጣሪው ለማምረት ከፍተኛ ብቃት ያለው ዲሲ ወደ ዲሲ መለወጫ ነው።

ተቆጣጣሪው ሲጨርስ ቅብብሉን የሚያጠፋውን U3 የሚያበራውን የ Poff መስመርን ከፍ ያደርገዋል። ተቃዋሚው R4 ለ U3 በር የመሬት መንገድን ይሰጣል። MOSFET አቅም ያለው መሣሪያ ሲሆን R4 ማብሪያ / ማጥፊያው እንዲጠፋ ክፍያው ወደ መሬት እንዲፈስ ያስችለዋል።

የሙከራ መቀየሪያው ኃይልን ከማይክሮ መቆጣጠሪያው እና ወደ ኤልኢዲ ይመራዋል። ይህ ወረዳውን ለመፈተሽ ይጠቅማል ፣ ነገር ግን ተቆጣጣሪው ለኮምፒዩተር ፕሮግራሙ እና ኮዱን ለመፈተሽ ሲገናኝ ወሳኝ ነው። ይቅርታ ፣ ግን ከ 2 ምንጮች በኃይል አልሞከርኩም!

ዳግም ማስጀመር የግፋ አዝራር ከሀሳብ በኋላ አስፈላጊ ነበር። ያለ እሱ ስርዓቱ ሲነሳ ለመጀመሪያ ጊዜ ማንቂያውን የሚጭንበት መንገድ የለም !!!

ደረጃ 6 የወረዳ ማስመሰል

በግራ በኩል ያለው ማስመሰል ስርዓቱ ስራ ፈት እያለ እሴቶችን ያሳያል። ማንቂያው በሚንቀሳቀስበት ጊዜ እና የማቋረጫ መስመሩ ዝቅተኛ በሚሆንበት ጊዜ በስተቀኝ በኩል ማስመሰል አለ።

ትክክለኛ ውጥረቶች ከአስመስሎው ጋር በጥሩ ሁኔታ ተስማምተዋል ግን ትክክለኛውን የአሁኑን ስዕል የማረጋገጥበት መንገድ የለኝም።

ደረጃ 7 የግንባታ እና የፕሮግራም አወጣጥ

የወረዳውን ንድፍ በግምት ለመከተል ወረዳው በጠባብ ሰቅ ውስጥ ተገንብቷል። ምንም የተወሳሰበ ነገር የለም።

ፕሮግራሙ እንደጀመረ ማንቂያውን እንደገና ማስጀመር አለበት። ይህ በቅብብሎሽ በተዘጋጀው ጥቅል ውስጥ የአሁኑን ፍሰት ያቆማል። ፕሮግራሙ የራሱን ነገር ማድረግ ይችላል እና ሲጠናቀቅ ማንቂያውን ያዘጋጁ እና ፖፍ ከፍ በማድረግ ሁሉንም ነገር ያጥፉ።

በተለየ ተቆጣጣሪ እና ሰዓት ላይ በመመስረት የሶፍትዌር ቤተ -መጽሐፍትን መጫን ያስፈልግዎታል። ይህ ቤተ -መጽሐፍት የናሙና ኮድ ያካትታል።

ወረዳውን ከማስተላለፉ በፊት በይነገጽ እና የፕሮግራሙ ሰዓት በፕሮቶታይፕ ቦርድ ላይ መሞከር አለበት። ለ Arduino እና H2-8563 ሰዓት SCL ወደ A5 እና SDA ወደ A4 ይሄዳል። ማቋረጫው በወረዳው ውስጥ ወደሚታየው INT ይሄዳል።

ለአርዱዲኖ የሙከራ ኮዱ እንደዚህ ያለ ነገርን ያጠቃልላል

#ያካትቱ

#Rtc_Pcf8563 rtc ን ያካትቱ;

rtc.initClock ();

// ለመጀመር ቀን እና ሰዓት ያዘጋጁ። ማንቂያዎችን በሰዓቱ ወይም በደቂቃ ላይ ብቻ ከፈለጉ አስፈላጊ አይደለም። rtc.setDate (ቀን ፣ የሳምንት ቀን ፣ ወር ፣ ክፍለ ዘመን ፣ ዓመት); rtc.setTime (ሰዓት ፣ ደቂቃ ፣ ሰከንድ);

// ማንቂያ ያዘጋጁ

rtc.set ማንቂያ (ሚሜ ፣ ሸ ፣ 99 ፣ 99); // ደቂቃ ፣ ሰዓት ፣ ቀን ፣ የሳምንት ቀን ፣ 99 = ችላ ይበሉ

// ማንቂያ ደውል rtc.clearAlarm (); }