Сервотермометр: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл ds18b20 цифрлық сенсорынан, mini servo мен esp-12f модуліне негізделген электроникадан жасалған температураның аналогтық дисплейі.

Оның келесі ерекшеліктері бар.

• Электрониканы, серво мен аккумуляторды ұстайтын дербес қондырғы
• Ds18b20 сандық сенсоры көмегімен жақсы дәлдік пен дәлдік
• Кіріктірілген зарядтағышпен қайта зарядталатын LIPO
• Батареяның ұзақ қызмет ету мерзімі үшін өте төмен тыныш ток (<20uA)
• Серво қысқа уақытқа ғана қосылып, батареяның қызмет ету мерзімін ұзартады.
• Әдетте модуль температура жаңартулары арасында ұйықтайды, бірақ оны тексеру мен конфигурациялау үшін ұйқысыз режимге ауыстыруға болады
• Веб -интерфейстен конфигурация деректерін жүктеу және серво сынағы
• Ең төменгі, ең жоғары температуралар, Фаренгейт центрі және жаңарту аралығы конфигурациялануы мүмкін
• Батарея мониторингі
• Бағдарламалық қамтамасыз етуді интерфейс арқылы жаңартуға болады
• Төмен баға

1 -қадам: Қажетті компоненттер мен құралдар

Келесі компоненттер қажет

• MIni серво қозғалтқышы (MG90S)
• Ds18b20 температура сенсоры
• ESP-12F (esp8266 модулі)
• 18650 LIPO батареясы
• LIPO батарея ұстағыш
• micro USB LIPO зарядтағыш
• LDO төмен тыныш ток 3.3В реттегіші. Мен XC6203 қолдандым
• 4K7, 10K резисторлары
• Конденсатордың ажыратымдылығы 220 вольт 6В
• n арна MOSFET төмен шекті драйвер. Мен AO3400 қолдандым
• p арна MOSFET төмен шекті драйвер. Мен AO3401 қолдандым
• PCB прототип тақтасының кішкене бөлігі
• Жылжымалы қуат қосқышы
• Кішкене түймешік (шаршы 6 мм)
• Сымды жалғаңыз
• Екі жақты жабысқақ таспа
• 3D басып шығарылған корпустың дизайны https://www.thingiverse.com/thing:3022069 мекен -жайы бойынша қол жетімді
• Қосымша көрсеткіш. Мен бос сағатты қолдандым; баспа нұсқасын қолдануға болады.

Келесі құралдар қажет

• Fine Point дәнекерлеу үтігі
• Ыстық желім қаруы
• Тескіш

2 -қадам: электроника

Электрониканың көп бөлігі - бұл ESP8266 wifi микроконтроллер блогы. Серво қозғалтқышты қосу және аккумуляторды 3,3 В -қа реттеу, сенсорларды қолдау және батарея кернеуін бақылау үшін резисторды бөлу үшін қолдау электроникасының аз мөлшері қажет. Серво қозғалтқышы 2 MOSFET транзисторымен басқарылады. Серво жаңартуы қажет болғанға дейін олар қысқа уақытқа қосылады және серво қозғалысын аяқтауға мүмкіндік беру үшін қысқа уақытқа қалдырылады. Жүктің жеңіл болғаны соншалық, ток берілмеген кезде серво қозғалмайды.

LIPO зарядтағышынан басқа барлық тірек электроника компьютерлік прототип тақтасына орнатылған. Мен SMD компоненттерін қолданамын, бұл мүмкіндігінше аз. LIPO зарядтағышында батареяны қайта зарядтауға болатын шағын USB порты бар. Қуатты қосу және өшіру үшін сырғымалы қуат қосқышы қолданылуы мүмкін. Түймелер - бұл қосылу кезінде ұйқы режимін өзгертуге мүмкіндік береді, содан кейін конфигурация мен басқару үшін вебке кіруге мүмкіндік береді.

3 -қадам: құрастыру

Мен келесі құрастыру қадамдарын жасадым

• 3D корпусын басып шығарыңыз
• Дәнекерлеу сымы қосқышқа, түйме мен 3 істікшелі қосқышқа
• Бекіту үшін аз мөлшерде шайыр желімін қолданып, қосқышты, түйме мен коннекторды корпусқа салыңыз
• Серво орнына қойыңыз. Сымдардың өтуі үшін артында жеткілікті орын бар. Содан кейін оны бекіту үшін картон сынасын қолдануға болады.
• Қауіпсіз LIPO зарядтау құрылғысы. Мен LIPO зарядтау құрылғысындағы төрт саңылау арқылы сымды негіздің биіктігін (2 мм) реттеу үшін, оны USB саңылауына сәйкес келтіру үшін қолдандым. Ыстық желім орнында.
• Батарея ұстағыш, қосқыш және зарядтағыш батарея сымдарында жеткілікті бос орын қалдырады, сондықтан ол жағында болуы мүмкін.
• Кішкене прототип тақтасында перифериялық электрониканы жасаңыз.
• Прототиптік тақтаны esp-12 модулінің үстіне орнатыңыз.
• Толық қосылу сымдары
• Таңдалған дискіні (және қажет болған жағдайда көрсеткішті) қатты жылтыр қағазға басып шығарып, қиып алыңыз.
• Серво үшін тесік жасау үшін тесікті пайдаланыңыз
• Нөмірді екі жақты жабысқақ таспамен қорапқа бекітіңіз
• Көрсеткішті сервоға бекітіңіз
• Көрсеткіштің орнын температура мәнін орнату үшін веб қондырғысының көмегімен калибрлеңіз.

4 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Бұл жобаға арналған бағдарламалық қамтамасыз ету https://github.com/roberttidey/servoThermometer github сайтында қол жетімді.

Бұл Arduino негізіндегі жоба, сондықтан esp8266 Arduino даму ортасын орнатыңыз. WifiManager және бағдарламалық жасақтаманың құпия сөздерін ino файлында ақылға қонымды етіп орнатқыңыз келуі мүмкін.

Ол Arduino ESP8266 IDE -де құрастырылып, модульге сериялық жүктелуі керек. GPIO13 -ті GND -ге сіздің даму ортасында қосу жақсы, себебі бағдарламалық қамтамасыз ету үздіксіз режимде болады.

Алғаш рет қолданған кезде телефонға немесе планшетке қосылатын кіру нүктесі басталады. Құпия сөз үшін кодты қараңыз. Телефондағы немесе планшеттегі шолғыш 192.168.4.1 кіру үшін пайдаланылуы керек, бұл жергілікті Wi -Fi ssid пен парольді таңдауға мүмкіндік береді. Мұны тек бір рет немесе wifi желісі өзгерген кезде жасау керек. Осыдан кейін модуль қажет болған жағдайда жергілікті Wi -Fi желісіне қосылады. Қалыпты терең ұйқы режимінде Wi -Fi қолданылмайды. Ол ұйқы аралығында оянады, температураны оқиды, серводты жаңартады және қайтадан ұйқыға кетеді. Әр оныншы оқуға батареяның оқылуы қажет және оны тіркейді. Мұны ұйқысыз wifi режимінде қосу және журнал файлын тексеру арқылы тексеруге болады.

Кейбір қолдау файлдары да жүктелуі керек. Олар гиттің деректер қалтасында. Оларды ip/upload арқылы кіруге болады. Олар жүктелгеннен кейін, ip/edit көмегімен жүктеуді жеңілдету үшін қолдануға болады.

5 -қадам: операция

Конфигурациядан кейін құрылғы қосылғаннан кейін ғана жұмыс істейді.

Егер ол батырманы басу арқылы қосылса, онда бірнеше веб -пәрмендерді қолдануға болады.

• http:/ipAddress/upload қарапайым файлды жүктеуге рұқсат береді. Жүйені жүктеу үшін қолданылады.
• http:/ipAddress/edit файлдық жүйеге кіруге мүмкіндік береді (мысалы, жаңа конфигурацияны қосу немесе кез келген журнал файлына кіру үшін)
• http:/ipAddress дисплейді мәнге қою үшін пішінге рұқсат береді. Меңзерді реттеу үшін қолдануға болады.
• http:/ipAddress/микробағдарламалық жасақтама екілік файлды жүктеу үшін

6 -қадам: теру және конфигурация

Қуат нүктесінде сантиметр немесе фаренгейт үшін қолдануға болатын бірнеше теру үлгісі бар. Бұл 15 сегментке мүмкіндік береді, бірақ қадамдар аралығын өзгерту арқылы диапазонды оңай реттеуге болады. Егер көп немесе аз сегменттер қажет болса, онда пончик объектісінің қасиеттерін өңдеу қажет. Сол сияқты сегменттердің түс фонын өзгертуге болады.

Конфигурация деректері servoTempConfig.txt деп аталатын файлда бар, бұл модульдегі файлдық жүйеде сақталады. Конфигурацияны өзгерту үшін файлды өңдеңіз және оны http: ipAddress/edit веб -интерфейсі арқылы жүктеңіз

Конфигурация деректері келесідей жолдардағы мәндер болып табылады

• хост атауы
• ең төменгі көрсетілген температура (таңдалған бірліктерде)
• максималды көрсетілген температура (таңдалған бірліктерде)
• секундтағы көрсеткіштер арасындағы ұйқы аралығы
• ұйқы режимі (0 = Wi -Fi желісімен үздіксіз қосылады, 1 = қалыпты терең ұйқы, 2 = Үздіксіз Wi -Fi жоқ
• Егер журналға кіру = 1. servoTempLog.txt қызметіне кіру.
• температура бірліктері 0 = Цельсий, 1 = Фаренгейт
• Батарея кернеуінің көрсеткіштері үшін ADC_CAL калибрлеу.

Минималды және максималды температуралар таңдалған C/F бірліктерінде екеніне көз жеткізіңіз.