Пошта жәшігі мен гараж есігінің хабарландырушысы: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Бұл нұсқаулық Johan Moberg пошта жәшігі хабарлағышына негізделген. Бұл жобаны салыстыра отырып, мен кейбір өзгерістер енгіздім:

1. Менің үйден алыс жерде тек пошта жәшігі ғана емес, гараж да бар. Олар жолға жақын бір жерде орналасқан және үй жердің 50 м шамасында орналасқан. Гараждың өте сезімтал басқару пультінің арқасында бұл бірнеше рет болды, гараж есігі кездейсоқ ашылды. Енді мен гараждың есігі жабық немесе жабық емес екенін білгім келеді. Мен бастапқы жобаны тағы бір контакт үшін кеңейтемін, гараж есігінің контактісі.
2. Жіберушідегі MCU (микропроцессорлық басқару блогы) Attiny-85 болып қалады, бұл қуатты аз тұтыну үшін маңызды. Сандық түйреуіштер жеткіліксіз (мен түйреуішті қалпына келтіруді пайдалануды ұнатпаймын) және мен мәселені қарапайым аппараттық шешіммен шешемін.
3. Қабылдағыштардың дыбысталуы оптикалық және дыбыстық сигналдардың көмегімен жүзеге асады. Оптикалық сигналдарды светодиодтар жасайды, ал акустикалық үшін - тізбекті шығаратын ән қосылады. Жіберушідегі MCU (микропроцессорлық басқару блогы) өзгертілді және бұл Arduino Nano. Бастапқыда мен Attiny-85 қолданғым келеді, бірақ тағы бір бос түйреуіштің болмауы үлкен кедергі болды. Қарапайым аппараттық шешім жоқ.
4. Ардуино бағдарламалық жасақтамасында аппараттық модификацияны сақтау үшін шағын өзгерістер енгізілді.
5. Сымсыз жартылай дуплексті байланыс жақсы жұмыс істейді, егер екі блок (жіберуші мен қабылдағыш) жұмыс істесе. Бірақ, егер екі блоктың біреуі істен шықса (мысалы, батареяның заряды төмендеуі сияқты), басқа қондырғы жұмысын жалғастырады және байланыстың түрін көрсетеді (қабылдағыш). Бұл жағдайда кез келген сайтта қате жойылған жағдайда да байланыс үзіледі. Шешім: жаңа байланыс құру керек. Осы себепті жіберушіде индикаторы бар қалпына келтіру схемасы қосылады.

Сипаттама

Жоба екі бөліктен тұрады: жіберуші мен қабылдаушы. Гараж алаңында орналасқан жөнелтуші пошта жәшігі мен гараж есігінің ашық контактісінің сигналдарын анықтайды. Егер осы контактілердің бірі қосылған болса, HC12 таратқышы қабылдағышқа сымсыз сигнал жібереді. Қабылдағышта «дабыл» күйі көрсетіледі, мысалы, «пошта келді» немесе «гараж есігі ашық», сәйкес келетін жетекші және ойнатылатын әнді жыпылықтау арқылы. Қабылдағыштың батырмасын қалпына келтіре отырып, индикатордың күші жойылуы мүмкін және дабылды күтудің жаңа күйі басталады.

Максималды қашықтық

HC-12 байланыс модулі 1,8 км қашықтыққа арналған. Бірақ бұл мән теориялық және ашық ауада қол жеткізуге болады. Ғимараттың максималды ауқымы қысқа. Қарапайым антеннаның көмегімен шамамен 100 м қашықтыққа жету қиын болды. Бұл жағдайда екі қондырғы да максималды диапазонға орнатылды - FU4 режимі мен 1200 жылдамдық. Бір қондырғы ғимараттың ішінде, қалың 4 қабырғаның артында болды. SMA антеннасымен байланыс орнатылды, бірақ тұрақты емес. Бұл жағдайда мәселе қабылдағыш қондырғыны гаражға (тек бір қабырғаға) бағытталған бөлмеге орналастыру арқылы шешілді.

Менің тәжірибем бойынша. Мен ұзартқыш сымы бар SMA антенналарын қолдануды ұсынамын. Бұл кабель екі жақтағы қосқыштарға сәйкес келуі керек (антенна SMA коннекторы мен HC-12 Ipex қосқышы).

1 -қадам: Бөлшектер мен құралдар

Келесі бөліктер қолданылады:

Сілтемелер аз таралған бөліктерге арналған.

Жіберуші:

• Аттин-85, ebay
• HC-12, ebay
• Резисторлар 68, 150, 1к, 10к
• Диод Шоттки SR240, ebay
• Диод әмбебап, 1N589 немесе 1N4148
• Терминал блогы, banggood
• SMA антеннасы, ebay
• Конденсаторлар 1000м
• NPN транзисторы, S9013, 2N2222 немесе ұқсас
• Батарея АА ұстағыш (3 дана) және батареялар
• Қалпына келтіру үшін Micro C + NO + NC ауыстырыңыз
• Жарық диодты 5 мм көк
• Пошта мен гараж есіктерінің қосқыштарына арналған қамыс байланыстары, banggood
• Магниттер, жақсы
• ПХД прототипі, banggood
• XH қосқышы, banggood

Қабылдағыш:

• Ардуино-нано, жақсы
• HC-12, ebay
• 7805Т кернеу тұрақтандырғышы
• Әуен IC UM66
• NPN транзисторы, S9013, 2N2222 немесе ұқсас
• Резисторлар 2х470, 10к
• Кесуге арналған ыдыс 10k
• Кішкене динамик
• Қалпына келтіруді ауыстыру, banggood
• Диодты 10 мм, жасыл және сары
• Диод әмбебап, 1N589 немесе 1N4148
• Конденсатор 2х10М, 1000М
• Негізгі адаптер 220 В айнымалы токтан 5 В тұрақты токқа дейін
• SMA антеннасы
• Негізгі адаптерге арналған ұя қосқышы, banggood
• Жарық диодты 10 мм, 2 дана жасыл және сары
• XH қосқышы, banggood

Құралдар:

• HC-12 орнатуға және Attiny-85 бағдарламалауға арналған Arduino-uno Rev3 тақтасы
• Пісіру темірі
• Мультиметр
• Нан тақтасы

2 -қадам: Жіберуші

Жіберуші схемасы жоғарыдағы суретте көрсетілген.

Батареялар АА типті үш бөліктен тұрады. Олардың шекті тұтынуы бірінші байланыс басталған кезде (шамамен 100мА). Бұл уақытты мүмкіндігінше қысқартуға тырысыңыз. Күту уақытында тұтыну өте төмен (1мадан аз), ал дабыл кезінде қысқа уақыт ішінде тұтыну шамамен 40мА құрайды. D1, егер батареялар жаңа болса, тізбектерді шамадан тыс кернеуден қорғайды.

SW3, R1, C1 қалпына келтіру схемасын жасайды. Қалпына келтіруден кейінгі күйді көрсету D4 көк түсті. Бұл жарық диоды қалпына келтірілгеннен кейін жануы керек және «жіберуші байланыс орнатуға дайын» екенін көрсетуі керек. Егер көк жарық қосулы болса, ресивердегі Reset түймесін басу арқылы байланысты бастауға болады.

D2 және D3 - бұл төмен кернеудегі Schottky диодтары. Бұл диодтардың арқасында «гараж есігі ашық» қосқышы бағдарламалық қамтамасыз етудің үзілуін қолданады, себебі коммутатор «пошта келді». Егер SW1 (пошта) жерге қосылған болса, поштаның үзілуі мен дабылы қосылады. Егер SW2 (гараж) жерге қосылған болса, поштаның үзілуі гаражға арналған дабылмен бірге қосылады. Осылайша MCU -да бір жетіспейтін түйреуіш шешілді.

Сәйкес дабыл көрсеткіші бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы жүзеге асады. Бұл аппараттық шешім бір ғана қарапайым үзілісті пайдалануға мүмкіндік береді.

Attiny-85 және HC-12 сипаттамасы жоғарыда аталған Йохан Моберг нұсқауларында жақсы жасалған.

3 -қадам: қабылдағыш

Қабылдағыш негізгі кернеуден 220 В айнымалы ток 5 В тұрақты ток адаптерімен қоректенеді. Бұл шамамен 0.3А тұрақты ток шығысы бар кез келген шағын адаптер болуы мүмкін. Адаптердің шығыс кернеуі шығыс токқа байланысты болғандықтан (төмен токпен шамамен 8В кернеу болды), мен IC1 қарапайым кернеу тұрақтандырғышын қостым. D1 диод HC-12 үшін кернеуді төмендетеді.

Arduino Nano шығыс D7 дабыл күйінде шамамен 4В кернеуді IC2 әуен генераторына қосады. T1 динамикке сигналды күшейтеді. Дыбыс деңгейін R4 айнымалы резисторы арқылы реттеуге болады. Мен бұл резисторға кіру үшін қабылдағыш қақпағында тесік қалдыруды ұсынамын. D5 және D6 дабыл шамдары үшін шығыс болып табылады. D3, D4 түйреуіштері HC-12-ге қосылған және сериялық байланысты қамтамасыз етеді. D2 түйрегіші - «Қалпына келтіру» қосқышының кіріс және сезім күйі.

Қалпына келтіру қосқышы екі функция үшін қолданылады:

1. Бірінші қосылымды іске қосыңыз. Оны басқаннан кейін байланыс басталуы керек.
2. Байланыс орнатылғаннан және дабыл пайда болғаннан кейін, Reset түймесі дабылды қалпына келтіріп, қабылдағыш күйін «күту» үшін өзгерте алады.

Жарық диодты индикатор келесідей:

1. Екі светодиод қосулы және тұрақты түрде жарықтандырылған. Бұл ресивер қосылғаннан кейін бастапқы күй. Егер жіберуші дайын болса - жіберушіде көгілдір светодиод қосулы болса, қосылымды ресивердегі Reset түймесі арқылы орнатуға болады.
2. Байланыс орнатылғаннан кейін екі светодиод шамамен 2 секунд ішінде кезекпен жыпылықтайды.
3. Дабыл болған жағдайда, тиісті жарық диоды шамамен 1 секундта жыпылықтайды, ал басқа жарық шамы қараңғы болады.

4 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Толық бағдарламалық қамтамасыз етумен Arduino ino файлдары осы қадамға кіреді.

Жіберушіге арналған бағдарламалық қамтамасыз ету MCU Attiny-85-ке жүктелуі керек. Attiny бағдарламалау үшін компьютерде Arduino Uno және Arduino IDE бағдарламалық жасақтамасын қолданыңыз. Мұны қалай жасау керектігі туралы Интернетте көптеген оқулықтар бар. Мен мұны Attiny85 бағдарламалауды ұсынамын. Бағдарламаны Attiny -ге жүктегеннен кейін, чипті Sender тақтасындағы розеткаға салыңыз.

Arduino Nano бағдарламалау Arduino Uno бағдарламалау сияқты. USB құралдары мен Arduino IDE -ді «Құралдар» мен «Тақта менеджерінде» таңдалған нано тақтасы бар қолданыңыз. Бұл процесті нан тақтасына салынған тақтаймен жасауға болады. Бағдарламалағаннан кейін Nano тақтасын қабылдағыш ПХД ұясына салыңыз.

HC-12 қондырғыларының екеуі де Arduino Uno-мен бірдей параметрлерге орнатылуы керек. Нұсқау түпнұсқалық нұсқаулықтарда.

5 -қадам: Жабдықтар мен параметрлер

Ең маңызды бөліктер пошта мен гараж есігіне арналған контактілер болып табылады. Бұл контактілер пошта жәшігінің ішінде және гараж есігінің механикалық жолында, жабылу кезінде есік жететін жерде орналастырылады. Пошта жәшігінің контактісі қамыс қосқышы мен неодим магнитінен тұрады. Қамыс қосқышы жабысқақ таспамен бекітілген, әріптерді енгізуге арналған тесіктің бір жағындағы қораптың ішінде. Магнит пошта ілмегіне осылайша бекітіледі, ол қақпақты жартылай ашады, коммутаторды іске қосады. Сымдар шағын XH қосқышына қосылған.

Дәл осындай байланыс шешімі гараж есігі үшін де қолданылады. Бұл жағдайда контакт лимит қосқышы арқылы жасалуы мүмкін. Қай нұсқаны таңдау сізге байланысты. Бірақ тағы бірнеше мүмкіндіктер бар: гараж жүйелерінің бірінде гараждың басқару қорабының ішінде контактілері бар терминалды блок болуы мүмкін. Бұл жағдайда сымдарды білікті бұрандаларға қосу жеткілікті.

Жіберуші

Бөлшектер кіші өлшемге кесілген ПХД прототипіне қойылады. Бортта HC-12 модулі мен Attiny-85 үшін розеткалар, батареяға арналған қосқыштар және дабыл контактілерінің екеуі де терминал блоктары орналасқан. Борттың сыртында Reset қосқышы, көк жарық диодты және SMA антеннасы орналасқан. Барлық басқа компоненттер ПХД -де дәнекерленген және тақтаның төменгі бөлігіндегі сымдармен қосылған. Батарея ұстағыш пен ПХД пластикалық қораптың ішіне орнатылған. Бұл сәйкес өлшемдері бар кез келген пластикалық қорап болуы мүмкін, мен ылғалға төзімді байланыс қорабын қолданамын. Қорап гараж шатырының астына орнатылған және сымдар пластикалық құбырлар арқылы өтеді.

Жіберуші қорабының фотосуретінде осы баптың тақырыбы болып табылмайтын бөліктер бар. Мен қораптың ішіне тағы да электроника қостым.

Қабылдағыш

Қабылдағыштың компоненттерін кез келген әмбебап қорапқа салуға болады. Мен ескі сымсыз қоңыраудың пластикалық қорабын қолдандым. Бөлшектер ПХД прототипіне қайтадан қосылады, оның ішінде екі диодты қосады. MCU мен HC-12 модулінің розеткалары бар, тақтада динамикке, Reset түймесіне және қуат кернеуіне дәнекерленген еркек қосқыштар бар. Алдыңғы қақпақта светодиодтар үшін тесіктер, жоғарғы жағында Reset түймесі мен антенна үшін тесіктер жасалған.

Параметр

Түпнұсқа жобаның авторы жазғандай, жіберуші мен алушы арасындағы табысты байланысқа кедергі болатын көптеген себептер бар. Ең алдымен, сымды қосуды және дәнекерлеуді екі рет тексеріңіз. Егер бәрі жақсы болса, үстелге қойылған екі қондырғымен қатар байланыс орнатуға тырысыңыз. Егер проблемалар туындаса, HC-12 модульдерін arduino көмегімен қарапайым схемада, екі тақтада тексеріңіз. Нұсқауларды модуль туралы өте жақсы мақала бойынша қолданыңыз: Ұзақ қашықтықтағы байланыс HC-12 мессенджерінің қарапайым бағдарламасы бар. Бір бағдарламалық жасақтаманы arduino -ға жүктеңіз және байланысты тексеріңіз. Егер жақсы болса, екі модуль де жақсы.

Келесі қадам ретінде, HC-12 көмегімен нан тақтасындағы arduino uno-ны жіберуші мен қабылдағыштың барлық компоненттеріне кеңейтуге тырысыңыз және екі ардуиноны да бағдарламалаңыз. Бұл жағдайда arduino uno түйреуіштерін inini файлдарындағы Attiny-85 және Nano-мен салыстырып тексеріңіз және қажет болса, пин нөмірлерін өзгертіңіз. Осы себепті мен ескерту жолдарына arduino түйреуіштеріне сәйкес келетін ino файлдарын қостым. Егер мәселе шешілмесе, бағдарламалық жасақтаманың қателерін табуға тырысыңыз. Осылайша сіз бағдарламаның кейбір маңызды нүктелерін енгізе аласыз, хабарларды тексере аласыз және оларды сериялық мониторда көре аласыз. Сіз бағдарламаның қай бөлімі аяқталғанын және қайсысы аяқталмағанын көре аласыз. Поштаның және гараждың қосқыштарына сым тигізу арқылы имитация жасаңыз. Мәселені шешкеннен кейін артқы тақталарды MCU -мен ауыстырыңыз (Attiny және Nano).

Бөлімдер арасындағы алғашқы байланыс үстел үстінде жасалуы керек. Егер бәрі жақсы болса, қондырғыларды орнына орнатып, қайтадан тексеріңіз.

Оқығаныңызға рахмет және сәттілік.