Батарея менен иштеген ESP IoT: 10 кадам (сүрөттөр менен)

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

Бул көрсөтмөлөр мурунку көрсөтмөлөрүмдө дизайн боюнча Батарея менен иштеген ESP IoT базасын кантип жасоону көрсөтөт.

1 -кадам: Электр үнөмдөөчү дизайн

Батарея менен иштеген IoT түзмөгү үчүн энергия керектөө чоң көйгөй. Иштеп жатканда керексиз компоненттен узак мөөнөттүү энергия керектөөнү (бир нече мА) толугу менен жок кылуу үчүн, бул дизайн бардык бөлүктөрдү ажыратып, өнүгүү докко өтөт.

Development Dock

Ал турат:

1. USB - TTL чипи
2. RTS/DTR EN/FLASH сигналын конверсиялоо схемасына
3. Lipo заряддоо модулу

Өнүктүрүү доку иштеп чыгууда жана дайыма компьютерге туташып турганда гана талап кылынат, андыктан өлчөмү жана портативдүүлүгү чоң деле маселе эмес. Мен аны жасоо үчүн бир кыйла кооз ыкманы колдонгум келет.

IoT түзмөгү

Ал турат:

1. ESP32 модулу
2. Lipo батареясы
3. 3v3 LDO схемасы
4. Кубат которгуч (милдеттүү эмес)
5. LCD модулу (милдеттүү эмес)
6. ЖК кубатын башкаруу схемасы (милдеттүү эмес)
7. терең уйкудан ойгонуу баскычы (милдеттүү эмес)
8. башка сенсорлор (милдеттүү эмес)

Батарея менен иштөөчү IoT түзмөгүнүн экинчи көйгөйү чакан жана кээде портативдүүлүккө байланыштуу, ошондуктан мен кичинекей компоненттерди (SMD) колдонууга аракет кылам. Ошол эле учурда, мен аны дагы кооз кылуу үчүн ЖК кошом. ЖК ошондой эле терең уйку учурунда электр энергиясын керектөөнү кантип кыскартса болорун көрсөтө алат.

2 -кадам: даярдоо

Development Dock

• TTL модулуна USB (RTS жана DTR казыктары сынган)
• Акрил тактайдын кичинекей бөлүктөрү
• 6 казык эркек баш
• 7 казык тегерек эркек баш
• 2 NPN транзистору (мен бул жолу S8050 колдонуп жатам)
• 2 каршылык (~ 12-20k жакшы болушу керек)
• Lipo Charger модулу
• Кээ бир панель зымдары

IoT түзмөгү

• 7 казык тегерек аял башы
• ESP32 модулу
• 3v3 LDO жөнгө салуучу (мен бул жолу HT7333A колдонуп жатам)
• Кубаттын туруктуулугу үчүн SMD конденсаторлору (Бул түзмөктүн эң жогорку агымына жараша болот, мен бул жолу 1 x 10 uF жана 3 x 100 uF колдонуп жатам)
• Power switch
• ESP32_TFT_Library колдогон LCD (мен бул жолу JLX320-00202 колдонуп жатам)
• SMD PNP транзистору (мен бул жолу S8550 колдонуп жатам)
• SMD каршылыгы (2 x 10 K Ohm)
• Lipo батарейкасы (бул жолу 303040 500 мАч колдонуп жатам)
• Триггердин ойгонуу баскычын басыңыз
• Кээ бир жез ленталар
• Кээ бир капталган жез зымдар

3 -кадам: RTS & DTR Break

Ардуинону колдогон USB -TTL модулунун көбүндө DTR пини бар. Бирок, өтө көп модулдар RTS пин сынган жок.

Аны жасоонун 2 жолу бар:

• RTS жана DTR тешиктери бар TTL модулдарын USB сатып алыңыз

• Эгерде сиз төмөнкү критерийлердин бардыгын аткарсаңыз, анда RTS пинин өзүңүз бузуп алсаңыз болот, көпчүлүк чиптерде RTS 2 -пин (сиз маалымат барагыңыз менен эки жолу ырасташыңыз керек).

  1. Сизде TTL модулунан 6 казыктуу USB бар (Arduino үчүн)
  2. чип SOPта, бирок QFN форма фактору эмес
  3. Сиз чындап эле өзүңүздүн ширетүү жөндөмүңүзгө ишенесиз (мен ийгиликке чейин 2 модулду жок кылдым)

4 -кадам: Өнүктүрүү док ассамблеясы

Визуалдаштырылуучу схеманы куруу - бул субъективдүү искусство, сиз менин мурунку көрсөтмөлөрүмдөн кененирээк таба аласыз.

Бул жерде туташуунун кыскача баяны:

TTL pin 1 (5V) -> Dock pin 1 (Vcc)

-> Lipo Charger модулу Vcc pin TTL pin 2 (GND) -> Dock pin 2 (GND) -> Lipo Charger модулу GND pin TTL pin 3 (Rx) -> Dock pin 3 (Tx) TTL pin 4 (Tx) -> Dock pin 4 (Rx) TTL pin 5 (RTS) -> NPN transistor 1 Emitter -> 15 K Ohm resistor -> NPN transistor 2 Base TTL pin 6 (DTR) -> NPN transistor 2 Emitter -> 15 K Ohm resistor -> NPN транзистору 1 Негизги NPN транзистору 1 Коллектору -> Док пин 5 (Программа) NPN транзистору 2 Коллектору -> Док пин 6 (RST) Lipo Заряддоо модулу BAT пин -> Док пин 7 (Батарея +ve)

5 -кадам: Кошумча: Breadboard прототиптөө

IoT түзмөгүнүн бөлүгүндө ширетүү иши бир аз татаал, бирок анча маанилүү эмес. Ошол эле схеманын негизинде, сиз прототипти жасоо үчүн нан тактасын жана зымды колдонсоңуз болот.

Тиркелген сүрөт менин прототипим Arduino Blink тести.

6 -кадам: IoT Түзмөк Ассамблеясы

Компакт өлчөм үчүн мен көптөгөн SMD компоненттерин тандайм. Сиз жөн эле прототиптештирүү үчүн аларды панель досунун компоненттерине которсоңуз болот.

Бул жерде туташуунун кыскача баяны:

Док пин 1 (Vcc) -> Кубат которгуч -> Lipo +ve

-> 3v3 LDO Regulator Vin Dock pin 2 (GND) -> Lipo -ve -> 3v3 LDO Regulator GND -> capacitor (s) -ve -> ESP32 GND Dock pin 3 (Tx) -> ESP32 GPIO 1 (Tx) Dock pin 4 (Rx) -> ESP32 GPIO 3 (Rx) Dock pin 5 (Program) -> ESP32 GPIO 0 Dock pin 6 (RST) -> ESP32 ChipPU (EN) Dock pin 7 (Battery +ve) -> Lipo +ve 3v3 LDO Regulator Vout -> ESP32 Vcc -> 10 K Ом каршылыгы -> ESP32 ChipPU (EN) -> PNP транзистордук эмитенти ESP32 GPIO 14 -> 10 К Ом каршылыгы -> PNP транзисторунун базасы ESP32 GPIO 12 -> Ойготуу баскычы -> 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 -> LCD D/C PNP транзистор жыйноочу -> LCD Vcc -> LED

7 -кадам: Power колдонуу

Бул IoT түзмөгүнүн иш жүзүндө кубаттуулугу кандай? Менин электр эсептегичим менен өлчөп көрөлү.

• Бардык компоненттер (CPU, WiFi, ЖК), ал 140 - 180 мА тегерегинде колдоно алат
• WiFi өчүрүлгөн, ЖКда сүрөттү көрсөтүүнү улантыңыз, ал 70-80 мА айланасында колдонулат
• ЖК өчүрүлгөн, ESP32 терең уйкуга кетет, ал 0,00 - 0,10 мА айланасында колдонулат

8 -кадам: бактылуу өнүгүү

Батарея менен иштөөчү IoT түзмөгүңүздү иштеп чыгууга убакыт келди!

Эгерде сиз коддоону күтө албасаңыз, анда мурунку долбоордун булагын компиляциялап, жаркыратып көрүңүз:

github.com/moononournation/ESP32_BiJin_ToK…

Же өчүрүү функциясын татып көргүңүз келсе, менин кийинки долбоор булагымды колдонуп көрүңүз:

github.com/moononournation/ESP32_Photo_Alb…

9 -кадам: Кийинкиде эмне болот?

Мурунку кадамда айтылгандай, менин кийинки долбоорум - ESP32 фотоальбому. Ал WiFiга туташса, жаңы сүрөттөрдү жүктөп алып, флешке сактай алат, ошондо мен ар дайым жолдо жаңы сүрөттү көрө алам.

10 -кадам: Кошумча: 3D Басылган Кап

Эгерде сизде 3D принтер болсо, анда IoT түзмөгүңүз үчүн капты басып чыгара аласыз. Же сиз менин мурунку долбоорум сыяктуу тунук таттуу кутуга салып койсоңуз болот.