በባትሪ የተጎላበተ በር ዳሳሽ በቤት አውቶሜሽን ውህደት ፣ WiFi እና ESP-NOW 5 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

በዚህ መመሪያ ውስጥ በቤት ውስጥ አውቶማቲክ ውህደት በባትሪ የሚሠራ በር ዳሳሽ እንዴት እንደሠራሁ አሳያችኋለሁ። እኔ አንዳንድ ሌሎች ጥሩ ዳሳሾችን እና የማንቂያ ስርዓቶችን አይቻለሁ ፣ ግን እኔ እራሴ አንድ ማድረግ ፈልጌ ነበር።

ግቦቼ ፦

• የበሩን በር በፍጥነት የሚከፍት እና ሪፖርት የሚያደርግ አነፍናፊ (<5 ሰከንዶች)
• የበሩን መዘጋት የሚለይ ዳሳሽ
• ባትሪ የሚሠራ እና በባትሪ ላይ ለጥቂት ወራት የሚሰራ አነፍናፊ

ሃርድዌር እና ሶፍትዌሩ ተመስጧዊ ናቸው

• የኬቨን ዳርራ (TPL5111 እና TPS73733) ባለ ትሪቦርድ።
• ይህ ቪዲዮ

ለፊቴ በር እና ለጓሮ በር ዳሳሽ አደረግሁ። ብቸኛው ልዩነት የመሪው አቀማመጥ እና የውጭ የኃይል መቀየሪያ (በጀርባ በር ዳሳሽ ላይ) ነው።

በሃርድዌር እና በሶፍትዌር ልማት ወቅት በርካታ ማሻሻያዎችን አድርጌያለሁ ፣ በፎቶዎቹ ውስጥ ሊታይ ይችላል።

አቅርቦቶች

የኤሌክትሮኒክ ክፍሎቹን ከ Aliexpress ፣ ዋናዎቹ ክፍሎች ገዛሁ -

• LiPo ባትሪ
• TPS73733 ኤልዲኦ
• TPL5111
• የሸምበቆ መቀየሪያ
• የ P-channel mosfet: IRLML6401TRPBF
• ማግኔት
• ለ SMD ክፍሎች እና ለሌላ ፒሲቢ አስማሚ ሳህን።

ደረጃ 1 - ሃርድዌር - ወረዳ

ለወረዳው የተያያዙ እቅዶችን ይመልከቱ። የ SMD ክፍሎቹን በአመቻች ፒሲቢ ሳህን ላይ ሸጥኩ እና ሁሉንም አካላት ወደ ባለ ሁለት ጎን የሽቶ ሰሌዳ ሸጥኩ። ESP-01 ን በሴት ራስጌዎች በኩል አገናኘሁት ፣ ስለዚህ በዚህ አስተማሪ ደረጃ 3 ላይ በሚታየው አስማሚ በኩል እሱን ፕሮግራም ለማድረግ እሱን ማስወገድ እችላለሁ።

ወረዳው እንደሚከተለው ይሠራል

• በሩ ሲከፈት ፣ TPL5111 በ DELAY/M_DRV ፒን ላይ ተኩስ ይቀበላል እና ESP-01 ን ኃይል የሚያደርገውን TPS73733 LDO ን ያነቃል። ለዚህ ክዋኔ EN/ONE_SHOT ወደ ታች መጎተት አለበት ፣ የ TPL5111 የውሂብ ሉህ ይመልከቱ።
• ፕሮግራሙ ከሄደ በኋላ (ደረጃ ሶፍትዌርን ይመልከቱ) ፣ ESP-01 የተጠናቀቀ ምልክት ወደ TPL5111 ይልካል ከዚያም TPS73733 ን ያሰናክላል ለ TPL5111 እና ለ TPS73733 በጣም ዝቅተኛ የኃይል ሁኔታ።

በሁለቱም NO እና NC ግንኙነቶች ላይ የሸምበቆ መቀያየሪያዎችን እጠቀማለሁ። እኔ የኤንሲውን መሪ አገናኘሁ ፣ ምክንያቱም የሸምበቆ ማብሪያው ማግኔቱ ሲወገድ (በር ክፍት) እና ማግኔቱ ሲዘጋ (በር ሲዘጋ) ወረዳውን መዝጋት አለበት።

ለጀርባ በር ዳሳሽ አንዳንድ አለመረጋጋቶችን ባገኘሁ ጊዜ አንዳንድ ኮንዲሽነሮችን እና ተከላካዮችን ጨመርኩ ፣ ሆኖም አለመረጋጋቱ በሶፍትዌሩ (esp_now_init) በኋላ እንደተረዳሁት ነው።

ደረጃ 2 - ሃርድዌር - ማቀፊያ

በዚህ ቪዲዮ ‹በስዊስ አክሰንት ባለ ሰው› ተመስጦ በ ‹Autodesk Fusion360› ውስጥ ቅጥርን ዲዛይን አደረግሁ።

የሶስቱ ክፍሎች የ STL ፋይሎች

• ሣጥን
• ክዳን
• ማግኔት መያዣ

በእኔ Thingiverse ገጽ ላይ ታትመዋል።

ደረጃ 3 ሶፍትዌር

ፕሮግራሙ በእኔ Github ውስጥ ነው።

የፕሮግራሙ ፍሰት በስዕሉ ላይ ይታያል። ESP-NOW ን እንዴት እንደምጠቀም ለማብራራት የእኔን ሌላ አስተማሪ ይመልከቱ።

ሞጁሉ ሲበራ ፣ መጀመሪያ ‹‹POP›› የሚለውን መልእክት በ ESP-NOW በኩል ለመላክ ይሞክራል። ይህ ካልተሳካ ወደ WiFi እና MQTT ግንኙነት ይቀየራል።

ቢያንስ በማዋቀሬ ውስጥ ‹የተዘጋ› መልእክት በ ESP-NOW በኩል በተሳካ ሁኔታ እንዳልተላከ ተረዳሁ ፣ ስለዚህ ይህንን ከፕሮግራሙ አስወግጄ WiFi እና MQTT ን ብቻ እጠቀማለሁ።

በሩ በሚከፈትበት ጊዜ እና ሞጁሉ በሩ እስኪዘጋ በመጠባበቅ ላይ ፣ ይህንን ጊዜ ከ WiFi እና ከ MQTT ጋር ለመገናኘት ይጠቀማል ፣ ስለዚህ በሩ ሲዘጋ የሚለካውን voltage ልቴጅ እና የተዘጋ መልእክት ብቻ መላክ አለበት እና ከዚያ በቀጥታ ይተኛል።

ፕሮግራሙ በትክክለኛው ርዕስ ላይ የ MQTT መልእክት በማዳመጥ በኩል የተቀበለው መልእክት በተቀባዩ የተቀበለው መሆኑን ይፈትሻል።

ደረጃ 4 - የቤት አውቶሜሽን እና ቴሌግራም

የበሩ ዳሳሾች በእኔ Raspberry Pi Zero ላይ ከ Openhab Home Automation ጋር ይነጋገራሉ።

ዋና ትግበራዎች

• የበሩን ሁኔታ ያንብቡ: ይክፈቱ ወይም ተዘግተዋል።
• በር ከተከፈተ በቴሌግራም አስጠንቅቀኝ (ማንቂያው በርቶ ከሆነ ወይም የሞኒተር ተግባሩ በርቶ ከሆነ)።
• በር የተከፈተ ወይም የተዘጋበትን የመጨረሻ ጊዜ ያንብቡ።
• ባትሪው ከማለቁ በፊት የበሩን ዳሳሽ ሊይዘው የሚችለውን የመክፈቻ ብዛት ይቁጠሩ።

ለምሳሌ ፣ በበዓል ላይ ከሆንን እና ጎረቤቱ እፅዋቱን ለማጠጣት ከገባ ፣ አንድ መልእክት አገኛለሁ። በመግቢያው ውስጥ ቪዲዮውን ይመልከቱ።

የእኔ Openhab ንጥሎች ፣ ህጎች እና የጣቢያ ካርታ ፋይሎች በእኔ Github ውስጥ ናቸው። በእነዚህ ፋይሎች ውስጥ በመደበኛ የቁልፍ ሸምበቆ ማብሪያ (ማብሪያ / ማጥፊያ) እና በመቆለፊያ መክፈቻ ውስጥ ከ 3 -ል አታሚ (አነስተኛውን) እውቂያ (ማብቂያ) ማብሪያ / ማጥፊያ የሚጠቀምበትን የቤቴን በር ዳሳሽ ማየት ይችላሉ (ሥዕሎቹን ይመልከቱ)።

በ Openhab ውስጥ የቴሌግራም እርምጃን እንዴት መጠቀም እንደሚቻል እዚህ ተብራርቷል።

ደረጃ 5 - ማሻሻያዎች እና ተጨማሪ ማሻሻያዎች

ባለፉት ወራት የሚከተለውን ማሻሻያ አድርጌአለሁ።

በራስ በሚቀየር የ pulse ምልክት በኩል ረጅም የበር ክፍት ቦታዎችን ይያዙ

በበጋ ወቅት ቤት ውስጥ ስንሆን የኋላ በር ተከፍቶ ለጥቂት ሰዓታት እንሄዳለን። ከ WiFi ግንኙነት ጋር የሚሮጠው ESP-01 ከዚያ ሳያስፈልግ ባትሪውን ያጠፋል። ስለዚህ በእነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ ሞጁሉን ማጥፋት እንዲችል የማብሪያ/ማጥፊያ/ማብሪያ/ማጥፊያ/ማካተት/ማካተት ጀመርኩ።

ሆኖም ፣ ይህ አንዳንድ ጊዜ በቋሚነት የተዘጋ ሞዱል (እሱን ማብራት ስረሳ) እና ከተከፈተ በር እና ሩጫ ሞዱል ከጥቂት ከሰዓት በኋላ (አጥፍቼው ስረሳ) በኋላ የተዳከመ ባትሪ ያስከትላል።

ስለዚህ ሞጁሉ ለተወሰነ ጊዜ (1 ደቂቃ) ከበራ በኋላ ሞጁሉን በሶፍትዌሩ በኩል ማጥፋት መቻል ፈልጌ ነበር።

ሆኖም ፣ የኢኤፒ -01 ‹‹DONE›› ምት በሩ ሲዘጋ TPL5111 ን ያጠፋበት ፣ መዘግየቱ/ኤም_ዲቪቪ ፒን ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ TPL5111 በ‹ ተከናውኗል ›ምት እንዳልተቀየረ ተረዳሁ። በ DELAY/M_DRV ፒን ላይ ያለው ይህ ከፍተኛ ምልክት የተከፈተው በር እና ከባትሪው ቮልቴጅ ጋር በተገናኘው የሸምበቆ ማብሪያ ኤንሲ ግንኙነት ምክንያት ነው።

ስለዚህ ፣ ለ DELAY/M_DRV ፒን ያለው ምልክት ያለማቋረጥ ከፍ ያለ መሆን የለበትም ፣ ግን መጎተት አለበት። በ TPL5111 የውሂብ ሉህ ውስጥ የ ‹20 ms ›ምት መሆን እንዳለበት ማግኘት ይችላሉ። ይህንን የራስ-መቀየሪያ ምልክት በፒ-ሰርጥ ሞስፌት ፣ በ capacitor እና በ 10 ኪ እና በ 300 ኪ resistor በኩል አደረግኩ ፣ የተካተተውን መርሃግብር ይመልከቱ።

እንደሚከተለው ይሠራል።

• የሸምበቆው ማብሪያ/ማጥፊያ (NC) ግንኙነት ከተዘጋ ፣ በሩ ዝቅተኛ እና ሞስፌት በርቷል ፣ ይህም ሞጁሉን በሚያንቀሳቅሰው በ DELAY/M_DRV ፒን ላይ ከፍተኛ ምልክት ያስከትላል።
• መያዣው በፍጥነት ይሞላል ፣ ይህም በበሩ ላይ ከፍ ያለ ቮልቴጅ ያስከትላል።
• በግምት ከ 20 ሚሴ በኋላ ፣ በበሩ ላይ ያለው voltage ልቴጅ 97% የባትሪ ቮልቴጅ (300K/(300K+10K) ከፍ ያለ እና ሞስፌት ጠፍቷል ፣ ይህም በ DELAY/M_DRV ፒን ላይ ዝቅተኛ ምልክት ያስከትላል።
• የ DELAY/M_DRV ፒን ዝቅተኛ በሚሆንበት ጊዜ የ ESP-01 የተደረገው ምልክት የሞጁሉን መዘጋት ያስከትላል።

ይህ በሶፍትዌሩ ውስጥ ይተገበራል ፤ አንድ ጊዜ-ሉፕ በሩ አሁንም ከተከፈተ ብቻ ሳይሆን ሞጁሉ በጣም ረጅም ካልበራ ይፈትሻል። በጣም ረጅም በርቶ ከሆነ የ NULL እሴት (የበሩን ያልተገለጸ ሁኔታ) ያትማል። በዚህ ሁኔታ በሩ ተከፈተ ወይም ተዘግቶ እንደሆነ አላውቅም እና በመግቢያው ውስጥ የተጠቀሱትን ሁሉንም ግቦች ላይ አልደረስም ፣ ግን የባትሪ ዕድሜ በጣም አስፈላጊ ነው እና ብዙ ጊዜ በዚያ ቀን በኋላ በሩን እንደገና እንከፍታለን ፣ ይህም የተረጋገጠ የተዘጋ ሁኔታን ያስከትላል። ከበሩ።

እዚህ ጥቅም ላይ ለሚውለው የቮልቴጅ ክልል ተስማሚ የሆነውን የ P- ሰርጥ ሞስፌትን መጠቀም አስፈላጊ ነው። ሞስፌት በ VGS ገደማ ላይ - 3.8V እና ሙሉ በሙሉ በ VGS ገደማ -0.2 ቪ ላይ ጠፍቷል። ብዙ ሞስፌቶችን ሞክሬ IRLML6401TRPBF ከ 10 ኪ እና 300 ኪ ተቃዋሚዎች ጋር በማጣመር ለዚህ ግብ በጥሩ ሁኔታ እንደሚሠራ ተረዳሁ።. የ 1 uF አቅም (capacitor) ወደ 20 ሚ.ሜ ያህል የልብ ምት ለማግኘት በጥሩ ሁኔታ ይሠራል። አንድ ትልቅ capacitor TPL5111 ከተነቃበት ጀምሮ አስፈላጊ ያልሆነ ረዘም ያለ ምት ያስከትላል። የቮልቴጅ እና የ pulselength ን ለመፈተሽ DSO150 oscilloscope ን እጠቀም ነበር።

የታቀደ ማሻሻያ - የኦቲኤ ዝመና

ቀደም ሲል በከፊል አሁን ባለው ሶፍትዌር ውስጥ በተካተተው በሚከተለው የአሠራር ሂደት በኩል የኦቲኤ ዝመናን ለማካተት አቅጃለሁ

• በ NodeRed Openhab በኩል እኔ የተያዘ 'ዝመና' መልእክት 'የዝማኔ ርዕስ' ያትማል።
• ሞጁሉ ከ MQTT አገልጋዩ ጋር ከተገናኘ እና ለ ‹አዘምን ርዕስ› ከተመዘገበ የዘመነ መልዕክቱን ይቀበላል።
• የዝማኔው መልእክት ሞጁሉ እንዳይጠፋ ይከላከላል እና HTTPUpdateServer ን ይጀምራል።
• በ HTTPUpdateServer ድር ጣቢያ በኩል ሶፍትዌሩን ማዘመን ይችላሉ።
• በኖድ ሬድ Openhab በኩል እኔ የተያዘ ‘ባዶ’ መልእክት ‹የዝማኔ ርዕስ› አሳትሜአለሁ።

የታቀደ መሻሻል - አስቀድሞ ከተወሰነ ጊዜ በኋላ የሃርድዌር መዘጋት።

አሁን ባለው ዕቅድ ውስጥ ፣ በ TPL5111 DELAY/M_DRV እና GND መካከል 200K resistor እጠቀማለሁ። ይህ ሞጁሉን ከ 2 ሰዓታት በላይ ይቀይራል (ከ TPL5111 የውሂብ ሉህ 7.5.3 ይመልከቱ)። ሆኖም ፣ ሞጁሉ ለረጅም ጊዜ እንዲበራ አልፈልግም ፣ ምክንያቱም ባትሪው ፈሰሰ። የሶፍትዌሩ መፍትሔ (ከላይ ይመልከቱ) ሞጁሉን ማጥፋት ካልቻለ ፣ ወይም የዝማኔው መልእክት ያልታሰበ ሞዱሉን በማዘመኛ ሞድ ውስጥ ካዋቀረው ሞጁሉ ለረጅም ጊዜ እንደበራ ይቆያል።

በዚህ ምክንያት በ TPL5111 በ DELAY/M_DRV እና GND መካከል አነስተኛ ተከላካይ መጠቀሙ የተሻለ ነው ፣ ስለዚህ ሞጁሉ ከአጭር ጊዜ በኋላ ጠፍቷል ፣ ለምሳሌ 50 ኬ resistor በ 7 ደቂቃዎች ጊዜ ውስጥ ያስከትላል።