Батарея менен иштеген сарайдын эшиги жана кулпу сенсору, Күн, ESP8266, ESP-Now, MQTT: 4 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бул Нускамада мен алыскы велосипед сарайымдын эшигин жана кулпусун көзөмөлдөө үчүн батарея менен иштеген сенсорду кантип көрсөткөнүмдү көрсөтөм. Менде электр энергиясы жок, ошондуктан батарейка менен иштейм. Батарея кичинекей күн батареясы менен заряддалат.

Модуль аз кубаттуулукта иштөө үчүн иштелип чыккан жана терең уйкуда ESP-07S менен иштейт, ал ар бир мүнөт сайын эшикти жана кулпунун абалын текшерет. Бирок, эшик ачылганда, модуль дароо "эшик ачык" маалыматты жөнөтүү үчүн жөнөкөй аппараттык схема менен ойгонот. Модуль ESP-Now аркылуу байланышат, анда берүү убактысы өтө кыска, анча чоң эмес энергияны талап кылат.

Openhab жана Mosquitto менен иштеген менин үйдөгү автоматташтыруу билдирүүлөрдү иштетет жана эгер ойготкуч күйгүзүлгөн болсо, Telegram аркылуу менин коркунучтуу билдирүүмдү жөнөтөт.

Жабдуулар

Бардык компоненттер Aliexpressтен сатылып алынат.

• ESP-07S модулу ESP-Now диапазонун жогорулатуу үчүн тышкы антеннаны оңой туташтыруу үчүн тандалган.
• Батареяны коргоочу TP4056 заряддагыч такта
• 18650 LiPo батарейкасы
• Камыш которгуч (эшиктин абалын көзөмөлдөө үчүн NO)
• Байланыш которгучу (монитордун кулпу абалы)
• Күн панели (6V, 0.6W)
• Транзисторлор, резисторлор, диод, туташтыргычтар (схеманы карагыла)

1 -кадам: Аппараттык

Курулган схема сүрөт катары киргизилген. Мен адегенде схеманы протоколдоштурдум. Андан кийин мен бардык компоненттерди тактага коштум.

Мен ESP-07S ESP8266 модулун колдоном, анткени анын тышкы антеннага байланышы бар. Менин велосипедим сыртта болгондуктан, WiFi сигналы бетон дубал аркылуу өтүшү керек. Тышкы антенна ESP-Now диапазонун катуу жогорулатарын билдим. Бул абдан логикалуу, анткени бул WiFi сигналы.

Эшик сенсору үчүн мен botn NO жана NC туташуусу бар камыш которгучун колдондум. Эшик жабылганда, магнит ачкычты ачат. Модуль ар бир 60 секундда эшикти жана кулпунун абалын текшерет, бирок, эшик ачылганда, мага дароо кабар бергим келет, ошондуктан мен баштапкы абалга келтирүү схемасын ишке киргиздим, төмөндө караңыз.

Кулпу сенсору үчүн мен botn NO жана NC байланыштары бар байланыш которгучун колдондум. Кулпу жабылганда, кулпу пини которгучту ачат. Ошентип, эшик сенсору да, кулпу сенсору да кадимкидей ачылат (ЖОК).

Батарея кичинекей 6V күн панелине тиркелген батарейканы коргоочу TP4056 заряддагыч такта аркылуу заряддалат.

Мен төмөндө схеманын кээ бир бөлүктөрүн түшүндүрүп берем.

Режимди кайра коюу

2N7000 Mosfet менен баштапкы абалга келтирүү схемасы ESP8266нын баштапкы абалга келтирүүчү пинине туташкан. Эгерде эшик жабык болсо, контакт ачык, транзистордун дарбазасы да, булагы да бийик жана мосфет өчүк. Дарбазага туташкан конденсатор оң зарядга ээ. ESP8266 камыш GPIO12 катары HIGH = жабык.

Эшик ачылганда, мосфеттин булагы жерге туташат. Дарбаза бийик болгондуктан, мосфет күйгүзүлөт жана баштапкы абалга келтирүүчү пинди жерге тартат, натыйжада ESP8266 баштапкы абалга келтирилет. Конденсатор R7 аркылуу чыгарылат, андан кийин мосфетти өчүрөт. 50 мс төмөн импульс үчүн менин осциллографымдын скриншотун караңыз. Тамырдан кийин, ESP8266 өтөт. ESP8266 камыш GPIO12 LOW = ачык.

Эшик кайра жабылганда, R6 каршылыгы булакты жана GPIO12ди тартат.

Батареяны көзөмөлдөө

Батареянын чыңалуусу VBat менен GND ортосундагы чыңалуу бөлүштүргүч аркылуу окулат. Бирок, мен VBat менен GNDдин ортосунда туруктуу байланышты каалабайм, анткени ал батарейканы түгөтөт. Ошентип, мен чыңалуу бөлүштүргүчтүн жогорку жагына P-канал мосфетин койдум жана мосфеттин дарбазасы тартылып калды, ошондуктан мосфет өчүрүлдү. GPIO14 төмөн болгондо гана, мосфет күйгүзүлөт жана ESP8266 ADC менен чыңалууга кам көрө алат.

2 -кадам: Программалык камсыздоо

ESP8266 модулу негизинен кубатты үнөмдөө үчүн терең уйку режиминде.

Ар бир 60 секундда, модуль WiFi өчүрүлгөндө жүктөлөт жана эшиктин кулпусун жана позициясын өлчөйт жана бул орундар RTC эсинде сакталган баалуулуктарга салыштырмалуу өзгөргөнүн текшерет. Эгерде позиция өзгөрсө, модуль минималдуу уктайт жана WiFi менен ойгонуп, жаңы абалды ESP-Now аркылуу жөнөтөт. Жана, албетте, жаңы кызматтар RTC-эстутумунда сакталат. Эгерде эч нерсе өзгөрбөсө, модуль кайра уктап, WiFi өчүп ойгонот.

Менин башка көрсөтмөмдү караңыз, анда мен ESP-Nowны кантип билдирүү жөнөтүү жана аларды MQTT билдирүүлөрүнө айландыруу үчүн түшүндүрөм.

Эгерде 'OTA-схемасы' секирүүчү аркылуу кол менен жабылса, модуль ойгонот жана ESP8266HTTPUpdateServer аркылуу OTA жаңыртуусун күтүү үчүн менин WiFi тармагыма туташат.

Ар бир 30 мүнөттө батарейканын чыңалуусу өлчөнөт жана жарыяланат.

Бул мамлекеттик машина катары иштейт. Штаттар менин Github -да жарыяланган программада аныкталган.

STATE_CHECK: Радиону өчүрүү менен ойгонуңуз (WiFi өчүк), бир нерсе өзгөргөнүн текшериңиз

STATE_INIT: Радио күйгүзүлгөндө (WiFi күйгүзүлгөндө) ойгонуп, эшиктин жана кулпунун абалдарын өткөрүп бериңиз

STATE_DOOR: Радио күйгүзүлгөндө ойгонуңуз, кийинки жолу эшиктин босогосун жарыялаңыз

STATE_LOCK: Radio күйгүзүлгөндө ойгонуңуз, кийинки жолу күйгүзүлгөндө lockstate'ди жарыялаңыз

STATE_VOLTAGE: Радио күйгүзүлгөндө ойгонуңуз, кийинки жолу чыңалууну жарыялаңыз

STATE_OTA 5: Радио күйүк менен ойгон, OTA режимине өт

3 -кадам: чогултуу

Мен долбоорумду чогултуу жана ажыратуу үчүн бурамалуу терминалдарды жана DC эркек/аял коннекторлорун колдоном. Мен кичинекей ABS кутусуна бардык бөлүктөрүн салып, сүрөттөрдү карагыла. Мен бөлүктөрдү электр изоляциясы үчүн Каптон лентасына капсулаладым

Мен күн панелин эркек DC-сайгыч (5.5 x 2.1) аркылуу 1N5817 диод менен, алдыга чыңалуусу төмөн туташтырам.

Камыш алмаштыргыч кутуга жабыштырылган жана эшикке магнит керектүү жерде жабыштырылган.

Байланыш капталынан киргизилген, сүрөттү караңыз.

4 -кадам: Жумуш модулу

Алынган маалыматтар менин Openhab үй автоматташтыруум тарабынан окулат. Мага жакты, мен Openhab файлдарын кое алам.

Мен байкап турам:

• Батареянын чыңалуусу (туруктуулук менен мен графиктен убакыттын өтүшү менен чыңалууну көрүп турам).
• Эшик жана кулпу позициялары.
• Заман позициясы өзгөрдү.

Ушундайча, мен жатканымда, бардык бастырмалар бекитип турганын оңой эле көрө алам.

Мен колдонуунун башталышында, батарейка жаркыраган күнү заряддалды, жана бир жумадан кийин батарейка толугу менен заряддалды. Эми күзүндө батарейка заряддалган бойдон калат. Кыязы, модуль абдан үнөмдүү жана кичинекей күн панели өндүргөндөн кийин энергияны азыраак сарптайт. Кыязы, батарейканын күчү бир нече ай караңгыда. Келгиле, модулдун кышында, сарайдагы температура бир топ төмөн болгондо, кандай иштээрин карап көрөлү.