ESP32 Bluetooth Reflow меши: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул үйрөткүчтө мен сизге зымсыз кайра агытуучу мешти кантип курууну көрсөтөм, ошондо сиз сапаттуу ПХБны ашканаңызга топчолорду кол менен айлантуудан коркпостон жана тактайыңыз өтө ысып кетсе тынчсызданбай чогулта аласыз! Ал гана эмес, биз ESP32нин камтылган Bluetooth Low Energy (BLE) функциясын колдонобуз (анткени сиз 2018-жылы дагы эмнени колдонмоксуз), ошондой эле мен ачыктын бир бөлүгү катары курган кошумча модулду колдонобуз. -"Reflowduino" деп аталган рефлоу көзөмөл экосистемасын булактан алуу. Биз ошондой эле Arduino IDE чөйрөсүндө бардыгын программалайбыз жана колдонуучунун Android колдонмосу менен кайра агымын орнотууну көзөмөлдөө үчүн мурунку үйрөткүчтө үйрөнгөн нерселерибизди колдонобуз. Мен Reflowduino Github баракчамда бардык дизайн файлдарын, мисал Arduino эскиздерин, демо колдонмосун жана проектинин викисин (көп маалымат!) Бердим.

Эгерде сиз буга чейин элек болсоңуз, анда ESP32нин Bluetooth Low Energy функциясын Arduino IDE менен колдонуу жана колдонуучунун Android колдонмосу менен эки тараптуу байланыш түзүү боюнча бул окуу куралын караңыз, анткени анда биз бул жерде чагылдыра турган көптөгөн тиешелүү маалымат бар.. Бирок, эгерде сиз Bluetooth жана колдонмонун ички иштешине кам көрбөсөңүз, жөн эле окууну улантыңыз, мен сизге рефлоу мешиңизди кантип оорутпастан иштөөнү көрсөтөм! Бул үйрөткүчтөгү менин максатым - бул негизги билдирүүлөрдү али да болсо кыска жана таттуу кылуу!

Коопсуздуктан баш тартуу

Эгерде сиз электроникада жаңыдан үйрөнүп жатсаңыз же электр чыңалуусу менен иштөө үчүн тийиштүү тажрыйбаңыз жок болсо, анда мен аны менен чаташпаңыз, профессионал менен кеңешиңиз же жетишерлик деңгээлде үйрөнмөйүнчө окууңузду улантууну сунуштаар элем! Мен Reflowduino же аны менен байланышкан компоненттерди же электр системасын (анын ичинде электр энергиясын) туура эмес пайдалануудан улам келип чыгышы мүмкүн болгон ар кандай кырсыктарга жооп бербейм. Колдонулган бардык коопсуздук чараларын колдонуңуз, мисалы, кол кап жана тастыкталган коопсуздук көз айнеги. Мындан тышкары, ошол эле шайманды ПХБны кайра толтуруу үчүн жана тамак -ашты бышыруу үчүн колдонуу сунушталбайт, бул тамак -аштан ууланууга алып келиши мүмкүн, айрыкча коргошун менен. Сиз өзүңүздүн иш -аракеттериңиз үчүн толугу менен жооп бересиз жана аларды тобокелге салып аткарасыз!

Муну менен баштайлы!

1 -кадам: Бөлүктөрдү чогултуу

Бул окуу куралы үчүн сизге төмөнкү компоненттер керек болот:

• DOIT ESP32 өнүктүрүү тактасы
• Микро USB кабели (кодду жүктөө жана ESP32 иштеп чыгуу тактасын иштетүү үчүн)
• Reflowduino32 "рюкзак" модулу ESP32 иштеп чыгуу тактасы үчүн
• Тостер меши (Көбүрөөк маалымат алуу үчүн төмөндөгү комментарийлерди окуңуз)
• K-типтеги термопар (Reflowduino32 менен камтылган)
• Sidekick реле модулу (оор C13 электр кабели менен келет)
• 2x эркек-эркек Dupont секирүүчү зымдары (Reflowduino32ди реле модулуна туташтыруу үчүн)
• Кичи жалпак баш бурагыч (бурамалуу терминалдарды бекемдөө үчүн)

Бул жердеги негизги ингредиенттер - бул ESP32 dev board, Reflowduino32 жана Sidekick реле модулу жана, албетте, тостер мешинин өзү. Мен төмөндө ар бир нерсени кыскача түшүндүрөм:

ESP32 Dev Board + Reflowduino32

Учурда Reflowduino32 ESP32 иштеп чыгуучу тактасына туташтыруу үчүн иштелип чыккан, андыктан иштеши үчүн, тактада тиешелүү баш аралыктар жана пинуттар болушу керек. Мен Reflowduino32 рюкзагын атайын "DOIT" ESP32 dev платасы үчүн иштеп чыккам, анткени бул онлайнда жеткиликтүү экенин байкадым жана кеңири колдонулат окшойт. Бирок, эгер сиз ошол эле pinouts жана пин аралыктары бар башка ESP32 dev тактасын тапсаңыз, анда мага кабарлаңыз, анткени ал дагы иштеши керек!

Тостер Меши

Бул нерселердин чоң схемасында эмне кылаары ачык -айкын болушу керек, бирок кайсы түрдү жана моделди тандоо керектиги анча ачык эмес болушу мүмкүн. Жеке мен бул арзан Walmart тостер мешин сынап көрдүм, анын баасы 1100 Вт жана абдан жалпы. Менин оюмча, 1000 Вт жогору болгон нерсе хоббисти колдонуу үчүн шайкеш болушу керек, бирок кээ бир ойлор бар. Тостерден издеш керек болгон эң негизги нерсе - кубаттуулугу (> 1000 Вт артыкчылыктуу), өлчөмү (канча тактайга сыйгыңыз келет?), Лотоктун конфигурациясы (анда сиз колдоно турган жакшы, жалпак лоток барбы? ПХБ күйүкпү?) жана ал конвекциялык тостер меши болобу же жокпу (балким, сиз чоңураак партияларды бышырып, мешке температуранын бирдей бөлүштүрүлүшүн каалайсызбы?). Бул факторлордун бардыгы сиздин жеке колдонмоңуздан көз каранды, бирок мен үчүн арзан, жалпы Walmart тостери жакшы эле иштеди.:)

Сиз сурай аласыз, ысык плиталар жөнүндө эмне айтууга болот? Менимче, ысык плиталардан алыс болом, анткени алар жылуулук массасы жогору. Бул эмнени билдирет, алар сиз өчүргөндөн кийин дагы жакшы жылыйт жана жылытууну уланта берет. Бул температураны так көзөмөлдөө үчүн чындап эле күтүүсүз кылат, анткени температура чоң өлчөмдө ашып кетиши мүмкүн жана сиздин такталардагы аялуу компоненттерге зыян келтириши мүмкүн. Негизинен ысык плитаны колдонуу, биринчи кезекте рефлоу контроллерин колдонуу максатын талкалайт.

Реле модулу

Температураны көзөмөлдөө үчүн, тостерди термопарадан окуган температурага жараша күйгүзүп -өчүрүү керек. Бирок, тостер меши-бул AC шайманы жана салыштырмалуу жогорку кубаттуулукта (120VAC тостерлери, адатта, 8-10Ага жакын), ошондуктан биз релени ашыкча жүктөбөстөн аны туура айдай аларыбызды текшеришибиз керек. Дагы бир жагдай - реленин көзөмөлдөө чыңалуусу. Көпчүлүк хоббиист реле (Arduino менен шайкеш) жогорку токту алмаштырууга жөндөмдүү, 5В кирүү үчүн бааланат, бирок бул окуу куралында биз 3.3Vда иштеген ESP32 менен иштейбиз. Бул орточо Джо релелик модулу биз үчүн иштебей калышы мүмкүн дегенди билдирет. Бирок, эгер сиз башка реле модулун колдонууну кааласаңыз, мен релелик көзөмөлдөө чыңалуусун демейки 3.3Vдан ESP32 түзмөктүн "VIN" чыңалуусуна өзгөртө турган өзгөчөлүктү иштеп чыктым, ал ~ 5V USB аркылуу иштетилгенде. Бирок, сиз теориялык жактан 5Вдан жогору бир нерсе менен сырттан кубаттай аласыз, айталы 9В, анан релени башкаруу чыңалуусу 9В болот. Бул айтылгандай, адатта 5Vдан жогору эч нерсеге муктаж болбойт.

Мен жарым-жартылай ушул себептен улам, Sidekick релелик модулун түздүм, жогорку кубаттуулуктагы катуу реле, мыйзамдуу 120VAC шаймандарын алмаштырууга жөндөмдүү жана салттуу реле сыяктуу ызы-чуусуз (катуу абалда)! Ал ошондой эле абдан коопсуз жана ыңгайлуу туташтыргычтарга ээ жана шайманды, микроконтроллерди жана электр кубатын оңой туташтыруу үчүн (AC дубал розеткасы), ошондуктан мен бул жерде колдоном. Эң сонун жери, аны көзөмөлдөө үчүн тостер мешин ачуунун деле кажети жок!

2 -кадам: Аппараттык орнотуу

Концепцияларды көзөмөлдөө

Чынында, түшүнүк абдан жөнөкөй: Акыры биздин максат - тостер мешинин ичиндеги температураны көзөмөлдөө. Муну жасоо үчүн биз тостер мешин PWMге окшош, бирок анын өтө жай версиясы болгон реле модулу менен мезгил -мезгили менен күйгүзүп жана өчүрүп турушубуз керек (ар бир убакыт терезеси 2с, ошондуктан ал 1,5с күйүп, 0,5с өчүп калышы мүмкүн). Релени айдаш үчүн, биз ага релени башкаруучу казыктарга туура чыңалуу беришибиз керек (логика HIGH = ON, LOW = OFF). Биздин учурда, биз жөн гана Reflowduino32дин релелик бурамалуу терминалына эки релелик көзөмөлдү киргизебиз. ESP32 санарип казыктарын релеге түз туташтырбаганыбыздын себеби, реле жакшы токту тартат (IO казыктары көтөрө алгандарга салыштырмалуу) жана биз ESP32ди ашыкча жүктөгүбүз келбейт. Reflowduino32 MOSFET аз тараптуу которуштурууну камтыйт жана 200 мАдан ашык токту башкара алат, ошентип ESP32'дин казыктарын мүмкүн болгон зыяндан сактайт.

Негизи эле жогорудагы "Reflowduino32 + Sidekick Control" электр схемасын ээрчиңиз жана сиз барууга даяр болушуңуз керек!

Тостердин духовкасы

Ишенесизби же ишенбеңиз, бул окуу куралыбыздагы чечүүчү бөлүм! Эгерде сиз бул жакка көңүл бурбасаңыз, анда сиз башка нерселердин баарын кемчиликсиз аткарсаңыз да, тостериңиз эмне үчүн күйбөй жатканына кызыгасыз. Неге? Мейли, биз тостерди сыртка (анын электр кабели аркылуу) ачпай туруп башкарышыбыз үчүн, биз тостерди дубалга түз эле сайып койсок, дайыма күйүп тургандай кылып жасашыбыз керек. Тостер реле менен алмаштырылгандыктан, биз тостер өчүрүлгөндө башкара алабыз, бирок тостер кээде күйүп турганда же кээде реле активдүү болгондо өчүп калса, анда биз өзүбүздү ийгиликсиздикке даярдайбыз. Мына ушундан улам, биз биринчи кылышыбыз керек, тостердин баскычтарын коюу. Көпчүлүк тостер мештеринде үч баскыч болот: бири температура үчүн, бири бышыруу үчүн, экинчиси таймер үчүн. Сиз эмне кылышыңыз керек:

• Температураны максималдуу түрдө жогорулатуу (биз кайра агып чыгуу процессибиз орто жолдо токтошун каалабайбыз!)
• Бышыруу параметрин "Бышыр" деп коюңуз же ичиндеги бардык жылытуучу жиптерди күйгүзүүчү нерсе!
• Таймерди максималдуу түрдө чыгарыңыз же менин тостеримде, таймердин баскычын эч качан өчпөй тургандай кылып "Калып турууга" буруңуз!

Муну аткаргандан кийин, тостердин кубат сымын розеткага сайыңыз жана анын күйүп жатканын угуп, көрүшүңүз керек. Bingo! Эгерде сиз кокустан капкактарды туура эмес коюп калам деп коркуп жатсаңыз, анда аларды эч жерден жылдырбоо үчүн ысык желим менен бекер коюңуз!

Эми тостерибиз ар дайым кубатта болгондо, биз аны эстафета менен күйгүзүп же өчүрө алабыз, чынында реле активдүү болгондо күйөт.

Wiring Notes

Бул жерде бардыгын бириктирүүдө сизге жардам бериши мүмкүн же жардам бербеши мүмкүн болгон кээ бир эскертүүлөр:

• Сиз кылгыңыз келген биринчи нерсе, Reflowduino32 рюкзагын DOIT ESP32 dev тактасынын алгачкы алты казыгына туташтыруу (бурама терминалдар иштөө тактасындагы микро USB менен бир тарапта). Эгер сиз ойлонуп жатсаңыз, рюкзак Дюпонт зымдарын жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй Reflowduino32дин жанындагы ESP32 dev тактасына кыстаруу үчүн иштелип чыккан.
• Дагы бир эске ала турган нерсе - реленин киришинин полярдуулугу. Алар экөө тең бурамалуу терминалдардын жанында жазылып турат, бирок мен сени кокусунан алмаштыруудан жана тостер күйбөй калганда эмне болуп жатканынан кызыгууну каалайм!
• Ошондой эле Reflowduino32 рюкзагындагы винт терминалындагы термопарды туташтыруу керек. Башында кайсы зымдын түсү (сары же кызыл) экенин көрүү кыйын болушу мүмкүн, андыктан тырмакыңызды колдонуп, изоляцияны бир аз акырын тазалап салышыңыз керек болот. Бирок, булчуңдарды азайтуу үчүн күч колдонбоңуз!
• Мен кээ бир кишилерден окугам, эгерде термопараны ПХБнын сыныгына салып, учу ПХБнын бетине тийип калса, сиз тагыраак жыйынтыктарга жетишиңиз мүмкүн деп окудум. Сиз чогултуп жаткан тактайларга окшош өлчөмдөгү сынык такта термопарага салыштырмалуу жылуулук массасын берет жана ошондуктан көрсөткүчтөрдү так кылат. Бул муздатуу жөнүндө ойлонсоңуз, мааниси бар; сынык ПКБ болбосо термопаранын учу сиз чогултуп жаткан ПХБга караганда алда канча тез муздайт, жана ошол эле учурда тезирээк ысытууга да тиешелүү.
• Sidekick релелик модулунда электрди алмаштыруу бар. Эгерде бул күйгүзүлбөсө, тостер күйбөйт! Бирок, кодду ESP32 тактасына жүктөө алдында азырынча аны өчүрүп коюңуз.

3 -кадам: ESP32 Arduino IDE орнотуусу

Эми сизде бардык жабдыктар орнотулгандыктан, келгиле, баарын ишке киргизүү үчүн керектүү программалык камсыздоону карап көрөлү.

Эскертүү: Бул ESP32 Arduino орнотуу көрсөтмөлөрү мурунку ESP32 Bluetooth үйрөткүчүмдүн 2 -кадамынан түз келет. Бул ESP32дин Bluetooth мүмкүнчүлүктөрү жөнүндө көбүрөөк билүү үчүн бул окуу куралын текшерип көрүү жакшы болмок болгон жерлердин бири.

Бул ачык эле көрүнүп турат, бирок биринчи кезекте Arduino IDE орнотуу керек. Жетет деди.

ESP32 пакетин орнотуу

Кийинки нерсе, Windows көрсөтмөлөрүн же Mac көрсөтмөлөрүн аткаруу менен Arduino IDE үчүн ESP32 пакетин орнотуу. Мен Windows үчүн көрсөтмөлөр "Git GUI" ачуу керектигин айткандан кийин, берилген шилтемеден "Git" жүктөп алып, орнотушуңуз керектигин айтам, эгер сизде "Git GUI" деп аталган тиркеме табуу кыйын болсо баштоо менюсунан "Git GUI" издөө керек жана сиз кичине буйруктун иштөөчү сөлөкөтүн көрөсүз (жогоруда тиркелген скриншотту караңыз). Ал ошондой эле "C: / Program Files / Git / cmd / git-gui.exe" ичинде жайгашкан. Ал жерден, көрсөтмөлөрдү аткарыңыз жана сиз барышыңыз керек! Эскертүү: Эгерде сизде ESP32 пакети Arduino IDEде мурунтан эле орнотулган болсо, бирок BLE колдоосу пакетке кошулгандан кийин аны албасаңыз, анда мен "Documents/hardware/espressif" бөлүмүнө өтүп, "esp32" папкасын жана жогорудагы орнотуу көрсөтмөлөрүн кайра аткарыңыз. Мен муну айтып жатам, анткени мен көрсөтмөлөрдүн ылдый жагындагы жаңыртуу процедурасын аткаргандан кийин да, BLE мисалдары Arduino IDEдеги "ESP32 Dev Module үчүн мисалдар" астындагы "Мисалдарда" пайда болгон эмес.

ESP32 тест

Arduino IDEде, биринчи кезекте, Tools / Boardго барып, тиешелүү тактаны тандоо керек. Адатта, кайсынысын тандап жатканыңыздын мааниси жок, бирок кээ бир нерселер тактага тиешелүү болушу мүмкүн (адатта GPIO номери жана ушул сыяктуу нерселер), абайлаңыз! Мен такта үчүн "ESP32 Dev Module" тандадым. Ошондой эле, USB кабели аркылуу тактаңызды компьютериңизге туташтыргандан кийин, туура COM портун тандаңыз.

ESP32 орнотуусу жакшы болгонун текшерүү үчүн File / Examples / ESP32 BLE Arduino бөлүмүнө өтүңүз жана "BLE_scan", "BLE_notify" сыяктуу бир нече мисал эскиздерди көрүшүңүз керек. Бул Arduino IDEде бардыгы туура орнотулганын билдирет!

Эми Arduino IDE орнотулганда, анын чын эле иштеп жаткандыгын текшериңиз, анда Файл -> Мисалдар -> 01. Негизги -> Жарк эттирип, "LED_BUILTIN" бардык инстанцияларын "2" кылып өзгөртүңүз (демейки GPIO номери DOIT ESP32 dev тактасындагы LEDди көзөмөлдөйт). Эскизди жүктөгөндөн кийин, ар бир секундада көк LED жаркырап турганын көрүшүңүз керек!

4 -кадам: Reflowduino32 Demo Sketch

Китепкананы орнотуу

Эми сизде ESP32 Arduino пакети орнотулгандыктан, Reflowduino Github репозиторийине барып, Reflowduino_ESP32_Demo.ino эскизин жүктөп алыңыз. (Сиз аны ачууга аракет кылганыңызда, Arduino сизден эскиздин аты менен камтылган папканы түзүүнү каалайсызбы деп сурайт, бул учурда аны ачуу үчүн "Ооба" дегенди басыңыз). Бул эскиз - бул термопарадан температураны окуган, мезгил -мезгили менен ал окууларды атайын Android колдонмосуна (кийинки бөлүмдө айтылган) жөнөтүүчү, релени (жана акырында тостерди) PID көзөмөлүнүн негизинде көзөмөлдөгөн жана кабыл алган комплекстүү рефлекстүү мештин демосу. колдонмодон келген буйруктар. Мунун баары ESP32де! Аябай тыкан?

Эми бул эскизди түзүү үчүн сизге төмөнкү китепканалар керек болот:

• Adafruit MAX31855 китепканасы
• Arduino PID китепканасы

Бул китепканаларды орнотуңуз жана Reflowduino32 эскизинин компиляциясын текшериңиз, анан аны ESP32 иштеп чыгуучу тактаңызга жүктөңүз!

Reflow орнотуулары

Коддун үстүңкү бөлүгүнүн жанында #define линиялары бар. Булар сиздин муктаждыктарыңызга жараша өзгөртө аласыз. Мисалы, эгер сизде темп-расы төмөн болсо, рефлектордук температуранын төмөн болушун кааласаңыз болот, же эгер сиз коргошун пастасын алып жүрсөңүз, жогору болушу мүмкүн. Сиз reflow профили үчүн кээ бир типтүү баалуулуктарды киргизгенимди байкайсыз жана демейки төмөн температурада коргоосуз аккан паста менен жакшы иштеши керек. Сиз ошондой эле PID константаларын кийинчерээк физикалык жөндөөлөрүңүзгө жараша тууралоону каалашыңыз мүмкүн (бирок бул керек эмес). Лайк пастасы жана кайра иштетүү профилдери жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн бул Github вики баракчасын караңыз.

5 -кадам: Колдонмону орнотуу

Демо эскизин ESP32ге жүктөгөндөн кийин, биздин орнотууну ишке киргизүүнүн акыркы кадамы катары Reflowduino32 Android колдонмосун орнотушуңуз керек болот! Жөн гана.apk файлын Android 4.0 түзмөгүнө Bluetooth 4.0 же андан жогору орнотуп, колдонмону ачыңыз!

Эгер Bluetooth иштетиле элек болсо, колдонмо сизден аны күйгүзүүнү суранат. Сиздин ESP32 иштеп чыгуучу тактаңыздын демо эскизин иштетип жаткандыгын текшериңиз. Эң биринчи кыла турган нерсе - бул колдонмодогу Bluetooth аркылуу ESP32ге туташуу, андан кийин көп өтпөй сол жактагы баскыч "Туташты!" сиз экөөнү туура туташтырсаңыз, экранда температуранын көрсөткүчтөрү пайда болушу керек. Антпесеңиз, термопараны текшериңиз жана бурама терминалда коопсуз туташууңуз бар экенин текшериңиз.

Эми кызыктуу нерселерди сынап көрүүгө убакыт келди! Сидикик модулундагы которгучту "күйгүзүү" абалына которуңуз жана колдонмодогу "БАШТОО" баскычын басыңыз. Тостердин жарыгы күйүшү керек жана сиз жиптердин акырын тарсылдаган үнүн угушуңуз керек жана акыры ысыганда алардын жаркырап турганын көрүңүз! Сиз ошондой эле кайра иштетүү процесси жүрүп жаткандыгын көрсөтүү үчүн ESP32 dev тактасындагы көк LEDди күйгүзүшүңүз керек.

Кайра агуу процесси уланып жатканда, сиз колдонмодо графикалык жактан кайра салынган жакшы профилди көрүшүңүз керек. Температура кайра агуу температурасына жеткенде, тосттун эшигин ачып, жылуулук чыгып кетиши үчүн, панель муздайт, антпесе температура дагы бир нече убакытка көтөрүлөт. Классикалык Reflowduino тактасында муну качан жасоо керектиги жөнүндө сизге эскертүүчү зумер бар, бирок бул жерде сиз колдонмодо көрсөтүлгөн температурага жараша баа беришиңиз керек, бул кыйын эмес.

Такта белгилүү бир босогого чейин муздагандан кийин (демейки боюнча 40 *C, бирок сиз муну коддон өзгөртө аласыз), рефлекс процесси аяктады деп эсептелет жана көк LED өчөт жана колдонмо рефлекс маалыматын файлга сактайт Телефонуңузду Excelге импорттой аласыз. Сакталган маалыматтарды Excelге импорттоо жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн бул Github вики баракчасын караңыз.

Бул абдан көп!