Батареямен жұмыс істейтін ESP IoT: 10 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бұл нұсқаулықтар алдыңғы нұсқаулықтарымда дизайн бойынша батареямен жұмыс істейтін ESP IoT негізін қалай жасау керектігін көрсетеді.

1 -қадам: қуатты үнемдеу дизайны

Қуат тұтыну аккумуляторлық IoT құрылғысы үшін үлкен алаңдаушылық тудырады. Жұмыс кезінде қажет емес компоненттен ұзақ мерзімді электр энергиясын тұтынуды (бірнеше мА) толығымен жою үшін, бұл дизайн барлық бөлшектерді ажыратады және әзірлеу қондырғысына ауысады.

Даму қондырғысы

Ол тұрады:

1. USB - TTL чипі
2. EN/FLASH сигнал түрлендіру схемасына RTS/DTR
3. Липо зарядтау модулі

Әзірлеу қондырғысы тек әзірлену кезінде және компьютерге үнемі қосылу кезінде қажет болады, сондықтан өлшемі мен тасымалдануы үлкен алаңдаушылық туғызбайды. Мен оны жасау үшін неғұрлым сәнді әдісті қолданғым келеді.

IoT құрылғысы

Ол тұрады:

1. ESP32 модулі
2. Липо батареясы
3. 3v3 LDO схемасы
4. Қуат қосқышы (міндетті емес)
5. СКД модулі (міндетті емес)
6. СКД қуатын басқару схемасы (міндетті емес)
7. ұйқыдан ояту түймесі (міндетті емес)
8. басқа сенсорлар (міндетті емес)

Батареямен жұмыс жасайтын IoT құрылғысына қатысты екінші мәселе - ықшам, кейде портативтілікке қатысты, сондықтан мен жасау үшін кішірек компоненттерді (SMD) қолдануға тырысамын. Сонымен қатар, мен оны сәнді ету үшін СКД қосамын. Сондай -ақ, СКД ұйқы кезінде энергияны қалай азайту керектігін көрсетеді.

2 -қадам: Дайындық

Даму қондырғысы

• USB - TTL модулі (RTS және DTR түйреуіштері үзілген)
• Акрил тақтасының кішкене бөліктері
• 6 түйреуіш еркек басы
• 7 түйреуіш дөңгелек еркек басы
• 2 NPN транзисторы (мен бұл жолы S8050 қолданамын)
• 2 резистор (~ 12-20к жақсы болуы керек)
• Lipo зарядтау модулі
• Нан тақтасының кейбір сымдары

IoT құрылғысы

• 7 түйреуіш дөңгелек әйел басы
• ESP32 модулі
• 3v3 LDO реттегіші (мен бұл жолы HT7333A қолданамын)
• Қуат тұрақтылығы үшін SMD конденсаторлары (бұл құрылғының максималды токына байланысты, мен бұл жолы 1 x 10 uF және 3 x 100 uF қолданамын)
• Қуат қосқышы
• ESP32_TFT_Кітапханаға қолдау көрсететін СКД (мен бұл жолы JLX320-00202 қолданамын)
• SMD PNP транзисторы (мен бұл жолы S8550 қолданамын)
• SMD резисторлары (2 x 10 K Ом)
• Lipo аккумуляторы (мен бұл жолы 303040 500 мАч қолданып жатырмын)
• Триггерді ояту түймесін басыңыз
• Кейбір мыс таспалар
• Кейбір қапталған мыс сымдар

3 -қадам: RTS және DTR шығуы

Arduino қолдайтын USB -TTL модулінің көпшілігінде DTR түйреуі бар. Дегенмен, RTS түйреуішінің модульдері тым көп емес.

Оны жасаудың 2 әдісі бар:

• RTS және DTR ажыратқыштары бар USB -TTL модульдерін сатып алыңыз

• Егер сіз келесі критерийлердің барлығын орындасаңыз, RTS түйреуішін өзіңіз шеше аласыз, көптеген чиптерде RTS 2 -ші түйін болып табылады (деректер кестесімен екі рет растау қажет).

  1. сізде 6 -істікшелі USB -TTL модулі бар (Arduino үшін)
  2. чип SOP -те, бірақ QFN формалық факторы емес
  3. Сіз өзіңіздің дәнекерлеу шеберлігіңізге сенесіз (мен сәттілікке дейін 2 модульді жойдым)

4 -қадам: Докты құрастыру

Көрнекі схеманы құру - бұл субъективті өнер, толығырақ менің алдыңғы нұсқаулығымда таба аласыз.

Міне, байланыстың қысқаша мазмұны:

TTL түйреуіші 1 (5В) -> түйісу штыры 1 (Vcc)

-> Lipo Charger модулі Vcc pin TTL pin 2 (GND) -> Dock pin 2 (GND) -> Lipo Charger модулі GND pin TTL pin 3 (Rx) -> Dock pin 3 (Tx) TTL pin 4 (Tx) -> Қондырма түйреуіш 4 (Rx) TTL түйреуіш 5 (RTS) -> NPN транзисторы 1 эмиттер -> 15 К Ом резисторы -> NPN транзисторы 2 Негізгі TTL түйреуіші 6 (DTR) -> NPN транзисторы 2 Эмиттер -> 15 К Ом резисторы -> NPN транзисторы 1 Негізгі NPN транзисторы 1 Коллекторы -> Қондырма түйреуіш 5 (Бағдарлама) NPN транзисторы 2 Коллекторы -> Бекіткіш түйреуіш 6 (RST) Lipo Зарядтағыш модулі BAT түйреуіші -> Бекіткіш түйреуіш 7 (Батарея +ve)

5 -қадам: Қосымша: Нан тақтасының прототипі

IoT құрылғысының бөлігінде дәнекерлеу жұмыстары біршама қиын, бірақ бұл маңызды емес. Бір схемаға негізделген, сіз прототипті жасау үшін жай ғана тақтаны және сымды қолдана аласыз.

Қосылған фото - бұл Arduino Blink тестімен жасалған менің прототипім.

6 -қадам: IoT құрылғыларын құрастыру

Шағын өлшем үшін мен көптеген SMD компоненттерін таңдаймын. Прототипті жеңілдету үшін оларды жай ғана тақтаға ыңғайлы компоненттерге ауыстыруға болады.

Міне, байланыстың қысқаша мазмұны:

Бекіткіш түйреуіш 1 (Vcc) -> Қуат қосқышы -> Lipo +ve

-> 3v3 LDO Regulator Vin Dock pin 2 (GND) -> Lipo -ve -> 3v3 LDO Regulator GND -> конденсатор (лар) -ve -> ESP32 GND Dock pin 3 (Tx) -> ESP32 GPIO 1 (Tx) Dock түйреуіш 4 (Rx) -> ESP32 GPIO 3 (Rx) Бекіткіш түйреуіш 5 (Бағдарлама) -> ESP32 GPIO 0 Бекіткіш түйреуіш 6 (RST) -> ESP32 ChipPU (EN) Қондырғыш түйреуіш 7 (Батарея +ve) -> Липо +ve 3v3 LDO реттегіші Vout -> ESP32 Vcc -> 10 К Ом резисторы -> ESP32 ChipPU (EN) -> PNP транзисторлық эмитенті ESP32 GPIO 14 -> 10 К Ом резисторы -> PNP транзисторлық базасы ESP32 GPIO 12 -> Ояту түймесі -> GND ESP32 GPIO 23 -> LCD MOSI ESP32 GPIO 19 -> LCD MISO ESP32 GPIO 18 -> LCD CLK ESP32 GPIO 5 -> LCD CS ESP32 GPIO 17 -> LCD RST ESP32 GPIO 16 -> СКД D/C PNP транзисторлық коллекторы -> СКД Vcc -> жарық диоды

7 -қадам: қуатты пайдалану

Бұл IoT құрылғысының нақты қуат тұтынуы қандай? Менің қуат өлшегішіммен өлшейік.

• Барлық компоненттер (CPU, WiFi, СКД) шамамен 140 - 180 мА қолдана алады
• WiFi өшірілді, фотосуретті LCD дисплейінде жалғастырыңыз, ол шамамен 70-80 мА пайдаланады
• СКД өшірілген, ESP32 терең ұйқыға кетеді, ол шамамен 0,00 - 0,10 мА пайдаланады

8 -қадам: Бақытты даму

Батареямен жұмыс істейтін IoT құрылғысын жасайтын уақыт келді!

Егер сіз кодтауды күте алмасаңыз, сіз менің алдыңғы жоба көзін құрастырып, жыпылықтай аласыз:

github.com/moononournation/ESP32_BiJin_ToK…

Немесе өшіру функциясын қолданғыңыз келсе, менің келесі жоба көзін қолданып көріңіз:

github.com/moononournation/ESP32_Photo_Alb…

9 -қадам: Енді не болады?

Алдыңғы қадамда айтылғандай, менің келесі жобам - ESP32 фотоальбомы. Ол жаңа суреттерді жүктей алады, егер Wi -Fi қосылған болса және мен әрқашан жаңа суретті жолда қарай аламын.

10 -қадам: Қосымша: 3D басып шығарылған корпус

Егер сізде 3D принтері болса, сіз IoT құрылғысының корпусын басып шығара аласыз. Немесе сіз оны менің бұрынғы жобам сияқты мөлдір тәтті қорапқа салуға болады.