Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Беспроводной сигнализатор с режимом глубокого сна

    Беспроводной сигнализатор с режимом глубокого сна


    Цель изготовления этого устройства - сделать сигнализация о том, в каком положении (закрытом или открытом) находиться дверь в гараже. Сложность заключается в том, что в гараже нет электричества и провести его туда проблематично.

    Мастер решил сделать этот проект, потому что несколько раз забывал, что оставлял дверь гаража открытой.
    Он решил использовать модуль Wi-Fi ESP8266 ESP-01 из-за его низкой стоимости и способности переходить в режим глубокого сна с низким энергопотреблением, когда не используется. Поскольку дверь гаража открывается / закрывается не так часто, перевод модуля в спящий режим, делает схему идеальной для питания от батарей.

    Инструменты и материалы:
    -Модуль ESP8266 ESP-01 Wi-Fi;
    -*J1 - 2-контактный штекерный разъем 2,54 мм;
    -*J2 - 3-контактный штекерный разъем 2,54 мм;
    -*J3 - 8-контактное гнездо 2x4 мм, 2,54 мм;
    -*R1 и R4 - резистор, 10 кОм, 1/4 Вт;
    -*R2 и R3 - резистор, 1 мегабайт, 1/4 Вт;
    -*C1 и C2 - электролитический конденсатор, 2,2 мкФ;
    -*Q1 - N-канальный полевой транзистор 2N7000;
    -*S1 - Геркон с магнитным контактом с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами или концевой микровыключатель с нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами;
    -*B1 - держатель батарей типа AAA;
    -Батарея AAA, 1,5 В - 2 шт;
    -Пользовательская печатная плата;
    -Провода;
    Перечень деталей блока приемника
    -Модуль ESP8266 ESP-01 Wi-Fi;
    -*J1 - 2-контактный штекерный разъем 2,54 мм;
    -*J2 - 8-контактное гнездо 2x4 мм, 2,54 мм;
    -*D1 - светодиод RGB;
    -*R1 - Резистор, 4,7 кОм, 1/4 Вт;
    -*PS1 - адаптер переменного тока, 3 В постоянного тока, 100 мА;
    -Пользовательская печатная плата;

    Общий инструмент
    -Компьютер;
    -Адаптер программатора ESP-01 UART;
    -Паяльник с тонким наконечником;
    -Кусачки;
    -Плоскогубцы;
    * - Обозначение на схеме

    Шаг первый: принцип работы
    В открытом доступе существует ряд опубликованных проектов, в которых используется режим глубокого сна ESP-01. Но они выдают сигнал пробуждения только при открытии или закрытии переключателя. Или требовались дополнительные схемы для генерации сигнала пробуждения, и эта дополнительная схема продолжала истощать батареи, даже если модуль ESP-01 находился в глубоком спящем режиме. Цель данного руководства - сделать такую схему, которая решит эту проблему с помощью пассивных компонентов, потребляющих очень мало тока.
    Перевести модуль ESP-01 в режим глубокого сна с низким энергопотреблением довольно просто, и требует всего несколько строк кода в программном обеспечении. Однако возникает проблема, связанная с активизацией модуля при открытии или закрытии переключателя положения двери. Чтобы вывести модуль из режима глубокого сна, необходимо подать (логический) импульс высокого-низкого-низкого-высокого уровня на вывод RESET модуля. Решение заключалось в использовании RC-цепей (резистор, конденсатор) и переключателя SPDT с набором контактов нормально разомкнутого (NO) и нормально замкнутого (NC) для создания импульса сброса при каждом изменении состояния переключателя.

    Как работает схема сброса:
    ( См. электрическую схему передающего устройства) Предположим, что переключатель S1 находится в нормально замкнутом (NC) положении. В этом положении конденсатор C1 заряжается через резистор R1, и это положительное напряжение отображается на выводе RESET модуля Wi-Fi ESP-01 как логический сигнал (высокий). Резистор R2 на конденсаторе C1 имеет такое высокое значение (1 МОм) по сравнению с R1 (10 кОм), что оказывает незначительное влияние на заряд. Когда переключатель находится в этом положении, конденсатор C2 представляет собой разомкнутую цепь, в результате чего любой заряд в C2 разряжается до 0 (нуля) вольт через резистор R3. Когда переключатель S1 находится в положении «нормально разомкнутый» (NO), положительный ток подается на конденсатор C2 через R1. Когда C2 начинает заряжаться, напряжение на C2 медленно увеличивается с 0 до 3 вольт примерно за 0,5 секунды (постоянная времени RC = 0. 22 секунды). Это повышение от 0 до 3 вольт наблюдается на выводе RESET модуля Wi-Fi ESP-01 и интерпретируется как сигнал сброса, который вызывает пробуждение модуля. Между тем, поскольку конденсатор C1 больше не подключен к источнику тока, он медленно разряжается до нуля вольт через резистор R2. Когда переключатель S1 снова меняет состояние, весь процесс повторяется, снова отправляя сигнал сброса на модуль.

    Использование полевого транзистора (FET):
    Полевой транзистор (FET) Q1 используется для отражения состояния напряжения нормально разомкнутой (NO) цепи переключателя, которая подается на входной контакт Rx модуля ESP-01. Программное обеспечение модуля считывает вход Rx, чтобы определить положение переключателя. В схеме был использован полевой транзистор, потому что, в отличие от обычного транзистора, его вход (затвор) не потребляет ток и не влияет на RC-цепь. Кроме того, цепь источника / стока, связанная с выводом Rx модуля, не будет получать питание, когда модуль находится в режиме глубокого сна, и, таким образом, не потребляет энергию. Вывод Rx используется вместо GPIO0 или GPIO2 для считывания состояния переключателя.

    Общее описание операции:
    Модуль Wi-Fi ESP8266 ESP-01, используемый в принимающем устройстве, был запрограммирован для работы в качестве «точки доступа» (то есть сервера) с использованием протокола пользователя (UDP), а модуль Wi-Fi, используемый в передающем устройстве, был запрограммирован на работу в качестве «Клиента» также с использованием UDP. Обратите внимание, что эта система Wi-Fi является автономной и не требует подключения к Интернету или доступа к домашней компьютерной сети или маршрутизатору / серверу. Когда переключатель положения двери меняет состояние, передающее устройство (клиент) просыпается, устанавливает связь с принимающим устройством и отправляет состояние переключателя принимающему устройству. После получения состояния переключателя принимающее устройство либо включит красный светодиод (дверь открыта), либо зеленый светодиод (дверь закрыта) и отправит сообщение с подтверждением обратно отправляющему устройству, сообщая ему, что сообщение было получено. После получения сообщения подтверждения отправляющее устройство будет оставаться в активном состоянии еще 1 секунду, а затем перейдет в режим сна. Если сообщение с подтверждением не было получено в течение 1 секунды, отправляющий блок снова попытается отправить состояние переключателя. Если по истечении 10 секунд подтверждающее сообщение все еще не получено, передающее устройство откажется от передачи и перейдет в спящий режим, чтобы продлить срок службы батареи.

    Тестирование схемы показало, что в режиме глубокого сна вся схема потребляет менее 18 мкА. Предполагая, что используется батарея с номиналом 1200 мАч, можно предположить, что срок службы батарей превысит 2 года.
    На прилагаемом рисунке показана вся система до того, как передающий блок (слева) был установлен на воротах гаража, а принимающий блок (справа) был упакован в небольшой корпус для установки в другой комнате дома.



    Шаг второй: печатные платы
    К сожалению, мастер не предоставил файлы для изготовления платы в свободный доступ и их нужно заказывать на специальном сервисе. Учитывая небольшую стоимость, это не так уж накладно.
    Платы мастер заказал на сайте oshpark.com
    Переходим на сайт и кликаем значок ВХОД, чтобы создать учетную запись и войти в систему.
    Затем кликаем “SHARING”, чтобы открыть страницу «Общие проекты».
    В поле поиска вводим адрес электронной почты: billv923@outlook.com.
    Нажимаем кнопку "Загрузить проекты". Должны отображаться следующие два проекта:
    ESP-01_Wireless_Indicator.kicad_pcb
    ESP-01_Wireless_Switch.kicad_pcb
    Для каждой из двух плат наводим указатель мыши на кнопку «Actions» и выбираем «Oder Board».
    Следуем инструкциям на экране, чтобы завершить процесс оформления заказа.

    Шаг третий: монтаж плат
    После получения печатных плат от производителя устанавливаем компоненты, перечисленные в списке деталей, используя схему. Убедитесь, что вы устанавливаете резисторы правильного номинала в предназначенные для них места. Кроме того, конденсаторы C1 и C2 имеют полярность, поэтому их нужно правильно сориентировать.

    При использовании макетной печатной платы расположите и установите компоненты, перечисленные в списке деталей, используя рисунок и принципиальные схемы в качестве руководства. Припаяйте компоненты на место. Затем, используя провод, соедините компоненты, руководствуясь схемами в качестве руководства.

    Шаг четвертый: программирование модулей ESP8266 ESP-01
    Загружаем и устанавливаем Arduino IDE на свой компьютер. После установки IDE Arduino необходимо также установить пакет платы ESP8266, чтобы IDE Arduino могла их распознать и запрограммировать.
    Дальше создаем две подпапки в папке «Arduino» с именами «WirelessSwitch_Client» и «WirelessSwitch_Server». Папка «Arduino» создается во время установки, обычно в папке «Documents».
    Загружаем файл WirelessSwitch_Client.ino, и вставляем его в папку WirelessSwitch_Client, созданную на предыдущем шаге.
    Загружаем файл WirelessSwitch_Server.ino и вставляем его в папку WirelessSwitch_Server, созданную на предыдущем шаге.
    Устанавливаем один из модулей ESP8266 ESP-01 в UART адаптер программатора ESP01.
    Подключаем модуль адаптера программатора ESP01 к USB-порту ПК.
    Дважды щелкаем файл WirelessSwitch_Client.ino, чтобы запустить файл и вызвать среду разработки (IDE) Arduino. Окно IDE Arduino отображается со списком исходного кода WirelessSwitch_Client.
    В раскрывающемся меню «Tools/Board’» выбираем универсальный модуль ESP8266.
    Выбираем раскрывающееся меню «Tools/Port», чтобы выбрать / проверить выбор COM-порта (например, COM1, COM2 и т. д.).
    Выбираем «→» (загрузка), чтобы начать процесс компиляции и загрузки. Программа скомпилируется и автоматически загрузится в модуль ESP-01. Когда загрузка будет завершена, в нижнем левом углу окна IDE отобразится сообщение «Done Uploading». В нижней части окна сообщения IDE будет отображаться следующий текст: «Leaving…» & «Hard reset via RTS pin…»
    Отсоединяем модуль ESP8266 ESP-01 от адаптера программатора ESP01 и определяем его как «Клиент».
    Дальше программируем ESP8266 -сервер
    Устанавливаем второй модуль ESP8266 ESP-01 в UART адаптер программатора ESP01.
    Подключаем модуль адаптера программатора ESP01 к USB-порту ПК.
    Дважды щелкаем файл WirelessSwitch_Server.ino, чтобы запустить файл в IDE Arduino. Окно Arduino IDE отображается со списком исходного кода ESP8266_WirelessSwitch_Server.

    В раскрывающемся меню «Tools/Board’» выбираем универсальный модуль ESP8266.
    Выбираем раскрывающееся меню «Tools/Port», чтобы выбрать / проверить выбор COM-порта (например, COM1, COM2 и т. д.).
    Выбираем «→» (загрузка), чтобы начать процесс компиляции и загрузки. Программа скомпилируется и автоматически загрузится в модуль ESP-01. Когда загрузка будет завершена, в нижнем левом углу окна IDE отобразится сообщение «Done Uploading». В нижней части окна сообщения IDE будет отображаться следующий текст: «Leaving…» & «Hard reset via RTS pin…»
    Отключаем адаптер программатора ESP01 от порта USB, извлекаем модуль ESP8266 ESP-01 из адаптера программатора ESP01 и определяем его как «сервер».

    После того, как модули были запрограммированы, они готовы к подключению к соответствующим материнским платам для использования.
    Все готово. Ниже можно скачать файл с видео, на котором демонстрируется работа устройства.
    ESP8266 ESP-01 Wireless Switch With Deep Sleep Mode

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Постомат для ящиков с пивом

    Устройство наблюдения за птицами - 2 (УНП2)

    0
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    0
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    0
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 0.0 из 10 (голосов: 0 / История оценок)

    Добавить комментарий

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии