Батареяның ұзақ қызмет ету мерзімі үшін температура сенсорын қалай бұзуға болады: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Inkbird IBS-TH1-бірнеше сағат немесе күн ішінде температура мен ылғалдылықты тіркеуге арналған тамаша шағын құрылғы. Оны әр секунд сайын 10 минутқа дейін тіркеуге болады және ол Bluetooth LE арқылы Android немесе iOS смартфонына мәлімет береді. Қолданба өте берік, бірақ мен көргім келетін тағы бір немесе екі қосымша функция жоқ. Өкінішке орай, бұл сенсордың ең үлкен мәселесі - батареяның қызмет ету мерзімі максималды 10 минуттық үлгі интервалында да өте нашар.

Міне, мен сізге бұл туралы бірдеңе жасау туралы ойлау процесін жүргізгім келеді!

Бұл қарапайым электрлік модификация туралы ойлау процесін егжей -тегжейлі түсіндіретін өте қарапайым оқулық. Бұл өте қарапайым, бірақ егер сіз бұған дейін ешқашан кездеспеген болсаңыз, батареяның сипаттамалары туралы егжей -тегжейлі айтылады.

Жабдықтар

Ең маңызды/міндетті бит:

Inkbird IBS-TH1

Мен басқа нәрселерді қолданатын шығармын:

• Сәйкес ауыстырылатын батарея
• 3D принтері
• Өткізгіш мыс таспа
• Өлі батарея 2032

1 -қадам: Жоспарлау

Жарайды, мәселе неде? Батареяның қызмет ету мерзімі нашар. Біз бұл туралы не істей аламыз?

1 -идея: Аз қуатты пайдаланыңыз

Мінсіз әлемде біз аз қуатты пайдалану және ұзақ жұмыс істеу үшін өзгерте алатын параметр немесе нәрсе болар еді. Біз сенсордың іріктеу аралығын басқара алатынымызды білеміз, бірақ, өкінішке орай, бұл үлкен айырмашылықты жасамайтын сияқты. Сенсор, мүмкін, телефон байланысы жақсы жауап беретін BLE жарнамалық пакетін жіберу үшін жиі оянады. Микробағдарлама бұл әрекеттің айналасында қуаттың қалай басқарылатыны туралы өте ақылды емес шығар.

Біз оны жақсартуға болатынын білу үшін микробағдарламаны қарастыра аламыз, бірақ, әрине, бұл жабық көзі. Біз өзіміздің микробағдарлама мен серіктес қосымшаны жаза алар едік, ол керемет болар еді және кейбір жағдайларда қолдануға ыңғайлы болар еді, бірақ бұл мен үшін тым көп жұмыс. Біз мұны жасай алатындығымызға әлі кепілдік жоқ-процессор оқуға/жазуға қорғалатын, бір реттік бағдарламаланатын және т.б.

Идея 2: Үлкен батареяны қолданыңыз

Бұл менің А жоспарым. Егер зат тиын ұяшығына менің талғамыма сәйкес келмейтін болса, оған үлкен батареяны лақтыру оны мәңгілікке созуы керек.

Енді сұрақ: бізде физикалық және электрлік тұрғыдан батареяның қандай нұсқалары бар?

Бұл жағдайда мен нұсқаларды толығымен зерттегім келеді. Бұл білдіреді

1. мүмкіндіктер тізімі зарядсызданған кезде батареяның ең төмен кернеуін анықтайды
2. жаңа болғанда батареяның ең жоғары кернеуін анықтаңыз
3. біз қуат бергіміз келетін аппараттық құралдың осы диапазонда қауіпсіз жұмыс істейтінін тексеріңіз
4. мүмкіндіктерді осы негізде ажыратады

Біз әр аккумулятор опциясының деректер кестесін қарап, сәйкес разряд қисығын тауып, сенсор жаңа болған кезде көретін ең үлкен мәнді де, батареялар «зарядсызданған» кезде көретін ең төменгі мәнді де таңдағымыз келеді. біз қисықты таңдауға болатын ерікті нүкте. Бұл қуаты аз сенсор болғандықтан және микроампаларды тұтынуы мүмкін болғандықтан, біз кез келген деректер кестесіндегі ең қолайлы қисықты таңдай аламыз (яғни, сынақ жүктемесі ең төмен қисық).

2x сілтілі АА (немесе ААА): Бұл АВ 1,5В және 2х1,5 = 3 жұмыс істейтіндіктен, бастапқы ауыстырудың тамаша нұсқасы болып көрінеді. Energizer E91 деректер кестесі (https://data.energizer.com/pdfs/e91.pdf) бізге ашық тізбектің жаңа кернеуі 1,5 екенін көрсетеді, ал қол жетімді энергияның 90% -ы сарқылғаннан кейін біз күтетін ең төменгі кернеу. 0,8 вольтты құрайды. Егер біз 1.1 -ді үзетін болсақ, бұл өте жақсы болар еді. Бұл бізге қалыпты өмір үшін 2,2 В -тан 3 В -қа дейін немесе толық өмір үшін 1,6 В -тан 3 В дейінгі кернеу диапазонын береді.

2x NiMH AA (немесе AAAs): NiMH AAs өте қол жетімді және қайта зарядталатын, сондықтан бұл өте жақсы. Мен қарайтын кездейсоқ энелоп разрядының қисық сызығы 1.45В ашық тізбекті, 1.15В толық өлгенге дейін немесе егер біз сәл босаңсуға дайын болсақ, 1,2В кернеуді айтады. Мен мұндағы диапазон шамамен 2,4 В -тан 2,9 В -қа дейін деп айтамын

Lithium Polymer 1S Pack: Мінсіз әлемде мен проблемаға басқа литий лақтыратын едім. Менде көптеген ұяшықтар мен бірнеше сәйкес зарядтағыштар бар. Литий батареяның қызмет ету мерзімінің көрсеткіші де дұрыс болатынын білдіреді, иә? Олай тез емес. Литийдің бастапқы жасушалары зарядталатындарға қарағанда басқа химияны пайдаланады, сонымен қатар разрядтың қисық сызығы да бар. LiPos - 3,7 В номиналды, бірақ шын мәнінде 4,2 В ашық тізбектің арасында 3,6 В дейін өлі күйде ауысады. Сондықтан біз диапазонды 3.6V-4.2V деп атаймыз

2 -қадам: кіру

Шын мәнінде, мұндай режим үшін біз батареяның есігін ашудан гөрі алыс жүрудің қажеті жоқ. Біз сөреде қолданылатын CR2032 3В батарея екенін білеміз, сондықтан кез келген басқа 3В батарея жақсы жұмыс істеуі керек. Мүмкін жанармай көрсеткішінің логикасы бұзылып, батареяның қызмет ету мерзімі % жалған болып көрінуі мүмкін, бірақ бұл өнімділікке әсер етпеуі мүмкін.

Бұл жағдайда бізде тексеруге болатын көптеген нұсқалар бар, демек, біз қандай жабдықты іске қосуға тырысатынымызды көруіміз керек, егер ол үйлесімді болса, бізге кіру керек болады.

Батарея қақпағы өшірілген сенсордың артқы жағына қарап, біз пластмассаның бөлінуін көре аламыз, сондықтан батарея ұстағыш, мүмкін, оның айналасындағы қабыққа жабысып қалатын қондырғы. Әрине, егер біз жалпақ бұрағышты саңылауға бекітіп, жоғары қаратсақ, онда ол бірден шығады. Мен көрсеткілермен қай жерде болатынын көрсеттім - егер сіз осы жерлерге қарасаңыз, пластинаны кірістіру әлсіз жерге тигізу ықтималдығы аз болады.

Тақтаны алып тастағанда, біз негізгі компоненттерді қарай аламыз және кернеудің үйлесімділігін анықтай аламыз.

Бірден, бортта ешқандай ереже жоқ сияқты - бәрі батареяның кернеуінен тікелей жұмыс істейді. Негізгі компоненттер үшін біз мыналарды көреміз:

• CC2450 BLE микроконтроллері
• HTU21D температура/ылғалдылық сенсоры
• SPI Flash

CC2450 мәліметтер кестесінен: 2-3.6В, 3.9В абсолюттік максимум

HTU21D мәліметтер кестесінен: 1,5-3,6В максимум

Мен SPI флэшін қарауға алаңдамадым, өйткені бұл біздің опцияларды айтарлықтай шектейді. LiPo ұяшығы бірден шығады - толық зарядталған кезде 4,2 В бұл компоненттердің екеуін де қуырады, ал ылғалдылық сенсоры үшін 3,7 номинал тым көп. Екінші жағынан, сілтілік АА -лар жақсы жұмыс істейді, CC2450 -де 2В ажырату кезінде сенсор жасушаларда тым көп өмір қалмастан өледі. Сонымен қатар, NiMH AAs өте жақсы жұмыс істейді, сенсор саңылаусыз өлгенде ғана өшеді.

3 -қадам: модуль жасау

Енді біз өз опцияларымыздың не екенін және ең бастысы, олар жоқ екенін білетін болсақ, біз шынымен де модульді жасай аламыз.

Мен қайта пайдалану мүмкіндігін барынша сақтағым келеді. Мінсіз әлемде біз сенсор қосылатын батарея корпусын жасаймыз. Әзірге біз сәл жеңілірек боламыз.

Менің минималды инвазивті және орындалуы өте қарапайым идея - өлген CR2032 -ді қолданыстағы контактілерде + және - ұстау үшін муляж ретінде пайдалану.

Мен контактілерді жасау үшін мыс таспасын қолдандым, бөлек АА ұстағышына дәнекерленген. Ескертпе: мыс пен батарея арасында оқшаулағыш таспаны қолданыңыз. Тиын жасушасы өлі болса да, оның қысылуы ағып кетуге және коррозияға әкелуі мүмкін. Егер сіз өткізбейтін оқшаулағышы бар мыс лента қолдансаңыз да, сіз менің аккумуляторым қыза бастағанда болған жағдайды біле аласыз. Мен каптон таспасын қолдандым, ол бұл үшін өте қолайлы.

Барлығын орнында ұстау үшін мен аккумулятордың бастапқы қақпағындағы кішкене тесікті бұрғылаймын және батарея сымдарын сыртқы ұстағышқа өткіземін. Мен бастапқыда жоспарлағаннан үлкенірек тесік қолдандым, себебі қақпақты орнына бекіту үшін сәл айналдыру қажет.

Мен айтатын болсам, қолымда 3xAAA батарея ұстағышым бар, егер маған 2 есе қажет болса. Алғашқы екі батереяның арасына дәнекерленген қосқыш сым қосу арқылы мен оны 2 есе арттырдым - аккумулятор ұстағышын қоса алғанда, соңғы фотосуреттің төменгі жағына қараңыз. Мен мұны ұсынбаймын, себебі батарея ұстағышындағы металды балқытпай дәнекерлеу өте қиын, бірақ мен оны жұмыс істей алдым.

4 -қадам: Аяқталды

Шкафта ылғалдылықты өлшеуге дайын!