ESP8266 нурлануу үлгүсү: 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

ESP8266 популярдуу микроконтроллер модулу болуп саналат, анткени аны интернетке борттогу WiFi аркылуу туташтырууга болот. Бул хоббиге минималдуу кошумча жабдуулар менен алыстан башкарылуучу гаджеттерди жана IoT түзүмдөрүн жасоого көптөгөн мүмкүнчүлүктөрдү ачат. Ыңгайлуу түрдө, модулдардын көбү антеннаны камтыйт, же басылган схема тескери F түрү же керамикалык чип. Кээ бир такталар сырткы антеннаны кошумча диапазонго туташтырууга мүмкүндүк берет. Антеннанын же топтомдун абалын кылдат тууралагандан кийин, сиз алыстап отурганда эле сигнал чуу чыгат! Тилекке каршы, ESP8266 зымсыз түзүлүш болгондуктан, коомго окшош жүрүм -турумду көрсөтө алат. ESP8266 нурлануу моделин өлчөө ыкмасы модулда кабарланган RSSI сигналынын күчүн колдонуу менен ушул Нускамада түшүндүрүлөт. Бир нече антенна түрлөрү текшерилет жана таттуу жер ар бир версия үчүн баса белгиленет. Кичинекей тепкич мотору ESP8266 модулун 360 градус аркылуу 30 мүнөттүн ичинде айландыруу үчүн колдонулат жана RSSIдин орточо көрсөткүчү ар бир 20 секундда өлчөнөт. Маалыматтар ThingSpeak, акысыз IoT талдоо кызматына жөнөтүлөт, ал жыйынтыктарды максималдуу сигналдын багытын чече турган полярдык участок катары көрсөтөт. Бул процесс ESP8266 модулунун бир нече багыттары үчүн кайталанган.

Жабдуулар

Бул долбоордун компоненттери Интернеттен eBay, Amazon ж.б. сыяктуу жеткирүүчүлөрдөн оңой эле табылат, эгерде сиздин кутуңузда жок болсо.

28BYJ48 5V тепкич мотору ULN2003 айдоочу тактасы Arduino UNO же окшош ESP8266 модулдары сыноо үчүн Тышкы антенна USB энергия менен камсыздоо Arduino IDE жана ThingSpeak эсеп Sundries - пластикалык түтүк, зым, Blu tak

1 -кадам: Системага сереп

An Arduino Uno 30 мүнөттүн ичинде степпердин моторун толук айлантуу үчүн колдонулат. Кыймылдаткыч Uno жеткиликтүү болгондон көбүрөөк ток алса, ULN2003 драйвер тактасы кошумча мотор агымын берүү үчүн колдонулат. Мотор туруктуу платформа жана сыналуучу модулду орнотуу үчүн колдонулуучу мотор шпинделине түртүлгөн пластикалык түтүктүн узундугун берүү үчүн жыгачтын бир бөлүгүнө бурулду. Uno күйгүзүлгөндө, мотор шпиндели ар бир 30 мүнөттө толук айланат. WiFi сигналынын күчүн өлчөө үчүн программаланган ESP8266 модулу RSSI пластикалык түтүккө жабышып, модуль толугу менен айланат. Ар бир 20 секундда, ESP8266 сигналдын күчүн ThingSpeakке жөнөтөт, ал жерде сигнал полярдык координаттарда пландаштырылган. RSSI окуу чип өндүрүүчүлөрдүн ортосунда ар кандай болушу мүмкүн, бирок жалпысынан 0 менен -100 ортосунда 1dBm сигналга туура келет. Мен терс сандар менен иштөөнү жек көргөндүктөн, полярдык сюжетте RSSI окуусуна туруктуу 100 кошулду, ошондуктан көрсөткүчтөр оң жана жогорку баалуулуктар сигналдын жакшы күчүн көрсөтөт.

2 -кадам: Stepper Motor

28BYJ48 тепкичтүү мотору туруктуулукту камсыз кылуу үчүн жыгачтын бир бөлүгүнө чейин жеңил бурулат. Болжол менен 8 дюйм 1/4 дюймдук пластикалык түтүк сыналып жаткан модулду орнотуу үчүн степпердик мотордун шпинделине чапталган. Uno, айдоочулар тактасы жана мотор Интернетте көп жолу сүрөттөлгөндөй зым менен жабдылган. Файлдагы кыска эскиз Unoго жаркырайт, ошондо түтүк иштетилгенде ар бир 30 мүнөт ичинде толук тегерек айланат.

Моторду айлантуу үчүн колдонулган эскиз текст файлында көрсөтүлгөн, бул жерде революциялык эч нерсе жок.

3 -кадам: ESP8266 тестирлөө

Сыноо үчүн модулдар адегенде RSSI окуусун ThingSpeakке 20 мүнөттө жиберип, тепкич моторунун толук айлануусу үчүн жөнөтүлгөн. A, B жана C. сыноолору менен белгиленген ар бир модуль үчүн үч багыт түзүлдү. А абалында модуль түтүк тарапка антенна менен орнотулган. Антеннага караган учурда антеннанын RHSи тесттин башталышында роутерди көрсөтөт. Тилекке каршы, мен дагы терс сандар менен сыйландым, мотор саат жебеси боюнча айланат, бирок полярдык участок сааттын жебесине каршы масштабдуу. Бул антеннанын жабылбаган кең жагы роутерге болжол менен 270 градуска карайт дегенди билдирет, В абалында модуль трубанын үстүнө туурасынан орнотулган. Антенна тесттин башталышында А сынагындагыдай роутерди көрсөтөт. Акырында, модуль А тестиндегидей жайгашат, андан кийин модуль сааттын жебеси боюнча 90 градуска бурулуп, С тестинин позициясын берүү үчүн орнотулат.

Текст файлы RSSI маалыматтарын ThingSpeakке жөнөтүү үчүн керектүү кодду берет. ThingSpeak колдонсоңуз, өзүңүздүн WiFi маалыматыңызды жана API ачкычыңызды кошушуңуз керек.

4 -кадам: F басылган Circuit жыйынтыгы тескери

Сыналган биринчи модулда эң кеңири таралган типтеги басылма антенна бар болчу, анткени ал эң арзан. Полярдык сюжет модулдун айлануусу менен сигналдын күчүнүн кандай өзгөрөрүн көрсөтөт. RSSI журнал таразасына негизделгенин унутпаңыз, андыктан 10 RSSI бирдигинин өзгөрүшү сигналдын күчүнүн 10 эсе өзгөрүшү болуп саналат. Ошондой эле, эң жакшы позиция - бул PCB треги роутерге туш болгондо. Жаман жыйынтыктар В тестинде пайда болот, анда тактадагы башка компоненттерден коргонуу көп. Test C ошондой эле компоненттердин коргоосунан жапа чегет, бирок кээ бир позициялар бар, аларда PCB тректи роутерге ачык жол бар. Модулду орнотуунун эң жакшы жолу - антенна менен PCB тректи роутерди кароо. Бул учурда, биз болжол менен 35 бирдиктен сигнал күтүүгө болот. Оптималдуу эмес позициялар сигналдын күчүн он эсе азайтат. Адатта, модуль физикалык жана айлана -чөйрөнү коргоо үчүн коробкага салынмак, бул сигналды ого бетер азайтат деп күтүүгө болот … Келечек үчүн тест.

ThingSpeakке маалыматтарды уюштуруу жана полярдык сюжеттерди түзүү үчүн бир аз код керек. Бул камтылган текст файлынан тапса болот.

5 -кадам: Керамикалык чиптин жыйынтыгы

Кээ бир ESP8266 модулдары антенна үчүн керамикалык чипти басып чыгарылган тректин ордуна колдонушат. Керамиканын жогорку диэлектрдик константасынан башка, алар кантип иштээрин билбейм, балким физикалык өлчөмдө кичирейүүгө мүмкүндүк берет. Чип Антеннанын артыкчылыгы наркынын эсебинен кичине изи. Сигналдын күчүн текшерүү керамикалык чип антеннасы бар модулда кайталанган. Чип антеннасы PCB дизайны менен 35ке караганда 30дан ашык сигналдын күчүнө жетүү үчүн күрөшүүдө. Балким, анын өлчөмү маанилүүбү? Модулду чиптин үстүнө орнотуу эң жакшы өткөрүүнү берет. Тест туурасынан орнотулган В тестинде, тактадагы башка компоненттерден белгилүү бир позицияларда көптөгөн коргоолор бар. Акыры C тестинде, чиптин роутерге ачык жолу бар жана башка такта компоненттеринен тоскоолдук болгон учурлар бар.

6 -кадам: Omni багыттагы антенна жыйынтыктары

Керамикалык чип модулу IPX туташтыргычы аркылуу тышкы антеннаны туташтыруу мүмкүнчүлүгүнө ээ болгон. Коннекторду колдонуудан мурун, чиптен сигнал жолун IPX розеткасына алмаштыруу үчүн шилтемени жылдыруу керек. Бул шилтемени пинцет менен кармап, андан кийин шилтемени темир менен ысытуу менен оңой болду. Соляр ээригенден кийин, шилтемени көтөрүп, жаңы кызматка коюуга болот. Дагы бир печать темир менен шилтемени кайра жаңы позицияга кошот. Omni антеннасын сыноо бир аз башкача болгон. Алгач антенна горизонталдуу айлануу менен сыналган. Андан кийин антенна 45 градус абалга келтирилип, сыналды. Акыры, антеннанын вертикалы менен сюжет түзүлдү, бирок таң калыштуусу, антеннанын вертикалдуу абалы, айрыкча роутердин антенналары тик жана ушул сыяктуу тегиздикте. Эң жакшы позициялар антенна менен горизонталдуу жана 45 градуска жакын бурулуш бурчу менен 120 градуска чейин болгон. Бул шарттарда сигналдын күчү 40ка жетти, бул антеннанын оригиналынан кыйла жакшырды. Учурлар антенна үчүн текст китептеринде көрсөтүлгөн кооз симметриялуу пончик диаграммаларына кичине окшоштукту көрсөтөт. Чындыгында, белгисиз жана белгисиз көптөгөн башка факторлор сигналдын күчүнө таасирин тийгизип, эксперименталдык өлчөөнү системаны текшерүүнүн эң жакшы жолу кылып түзөт.

7 -кадам: Оптималдуу антенна

Акыркы сыноо катары, ар тараптуу антенна 45 градус эң жогорку сигналдын абалына коюлган. Бул жолу антенна бурулган жок, бирок өлчөө вариациясы жөнүндө түшүнүк берүү үчүн 30 мүнөттүк даталогго калтырылды. Сюжет өлчөөнүн +/- 2 RSSI бирдигине чейин туруктуу экенин көрсөтөт. Бул жыйынтыктардын баары электр энергиясы менен алектенген үй чарбасында алынды. Электр үнүн азайтуу үчүн DECT телефондорун, микротолкундуу мештерди же башка WiFi жана Bluetooth түзмөктөрүн өчүрүү аракети болгон жок. Бул чыныгы дүйнө … Бул Нускамада ESP8266 жана ушул сыяктуу модулдарда колдонулган антенналардын эффективдүүлүгүн кантип өлчөө керектиги көрсөтүлгөн. Басылган трек антеннасы чип антеннасына салыштырмалуу сигналдын күчүн жакшыртат. Бирок, күтүлгөндөй эле, тышкы антенна эң жакшы натыйжа берет.