Modifikace WiFi přepínače Sinilink se snímačem napětí/proudu INA219: 11 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

USB přepínač Sinilink XY-WFUSB WIFI je pěkné malé zařízení pro vzdálené zapnutí/vypnutí připojeného zařízení USB. Bohužel mu chybí schopnost měřit napájecí napětí nebo použitý proud připojeného zařízení.

Tento návod ukazuje, jak jsem upravil svůj USB přepínač senzorem napětí/proudu INA219. Pomocí této úpravy můžete sledovat spotřebu energie připojeného zařízení, např. chytrý telefon, čtečka elektronických knih atd. během nabíjení a automatickým vypnutím napájení připojeného zařízení, než se nabije na 100%, aby se (možná) prodloužila životnost integrované baterie LiPo.

Uvědomte si, že nakonec tato úprava způsobí mírný pokles napětí na vstupu 5V na výstup modulu.

Krok 1: Předpoklady/díly

Budete potřebovat následující díly:

• USB přepínač Sinilink XY-WFUSB WIFI
• Modul snímače napětí/proudu INA219 (menší je lepší)
• Smaltovaný drát o průměru 0,4 mm
• silný drát, který zvládne proud 2-3A
• smršťovací bužírka odpovídající silnému drátu
• Smršťovací bužírka o průměru 25,4 mm
• Obvyklé nástroje jako páječka, pájka, tavidlo
• PC, kde můžete kompilovat Tasmotu s podporou INA219

Krok 2: Obecný popis modulu

Velmi dobrý obecný popis modulu USB přepínače, jeho částí a způsobu jeho otevření je uveden v propojeném videu od Andrease Spiesse. Toto video mě inspirovalo k provedení změn v mém modulu se senzorovým modulem INA219.

Krok 3: ESP8285 Nepoužívané GPIO

Abych zjistil, které piny/GPIO na ESP8285 nejsou připojeny, odstranil jsem čip z modulu. Nemusíte to dělat, stačí se podívat na obrázek.

S desolderovaným čipem a datovým listem ESP8285 můžete vidět, že následující Piny/GPIO nejsou použity:

• PIN10 / GPIO12
• PIN12 / GPIO13
• PIN18 / GPIO9
• PIN19 / GPIO10
• … a více …

Pro připojení I2C (SDA + SCL) k modulu INA219 potřebujete pouze dvě. Nejprve jsem vybral PIN18 + PIN19, ale zničil jsem podložky při pájení, protože nejsem (zatím) dost zručný na to, abych pájel dva 0,4 mm dráty v tomto rozteči pinů, když jsou vedle sebe.

Krok 4: Pájecí vodiče přenášející proud na desku plošných spojů

Pro měření proudu je třeba modul INA219 zasunout do výstupu +5V mezi spínací MOSFET a výstupní port USB.

Nejprve zvedněte nohu zásuvky USB.

Za druhé připájejte tlustý vodič (červený) k podložce na desce plošných spojů, což je výstup MOSFETu na druhé straně desky plošných spojů, tento vodič přejde na „Vin+“INA219.

Poté připájejte tlustý vodič (černý) ke kolíku USB zásuvky, tím přejdete na „Vin-“INA219.

Při pájení jsem mezi ně vložil tepelně odolnou kaptonovou pásku a poté jsem kolem černého drátu přidal smršťovací hadičku. Kaptonovou pásku jsem také nechal na místě.

Krok 5: Připájejte datové vodiče k pinům ESP8285

Před připájením vodičů k čipu kabely předem ohněte, neměli byste příliš zatěžovat podložky připevněné k pinům čipu.

Připájejte dva vodiče k pinům 10 a 12 čipu.

Jak vidíte na obrázku, vypálil jsem kolíky 18 a 19 na pravé straně čipu, takže se snažte udržet nízké teplo a dobu pájení krátkou.

Oba dráty jsem také nalepil na okraj desky, abych měl trochu odlehčení tahu.

Krok 6: Pájejte vodiče Vcc/Gnd k regulátoru 3V3 a portu USB

Pájejte vodič na výstup regulátoru napětí AMS1117 3V3, tím přejdete na „Vcc“modulu INA219. (Omlouvám se za špatný obrázek)

Pájecí vodič připájejte ke kolíku Gnd konektoru USB samec, tím přejdete na „Gnd“modulu INA219.

Krok 7: Pájecí vodiče k modulu INA219

Připájejte šest vodičů k modulu INA219. Mezi hlavní deskou plošných spojů a modulem ponechte dostatečný prostor pro vložení modrého krytu zařízení Sinilink.

• Vin+ - (červená) z podložky na DPS
• Vin- - (černý) z kolíku výstupní zásuvky USB
• Vcc - z regulátoru napětí AMS1117 3V3
• Gnd - z Gnd pinu USB konektoru
• SCL - od PIN12 / GPIO13 (SCL / SDA lze přepínat v konfiguraci Tasmota)
• SDA - od PIN10 / GPIO12 (SCL / SDA lze přepínat v konfiguraci Tasmota)

Krok 8: Sestavení

Vyřízněte několik slotů do modrého krytu zařízení Sinilink, abyste prošli kabely, které jste použili.

Vložte kryt mezi PCB Sinilink a modul INA219 a ohněte vodiče blízko pouzdra.

Kolem obou modulů použijte smršťovací bužírku.

Krok 9: Vytvořte Tasmotu s podporou INA219

Musíte zkompilovat Tasmotu s podporou INA219, standardní tasmota-sensor.bin, který obsahuje podporu INA219, je příliš velký na to, aby se vešel do ESP8285.

Následuje velmi stručné vysvětlení procesu sestavení pomocí dockeru, více podrobností zde.

Vytvořte adresář:

$ mkdir/opt/docker/tasmota-builder

Vytvořte docker-compose.yml

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/docker-compose.yml verze: "3.7" služby: tasmota-builder: container_name: tasmota-builder hostname: tasmota-builder restart: "no" # source: https:// hub.docker.com/r/blakadder/docker-tasmota image: blakadder/docker-tasmota: nejnovější uživatel: svazky „1000: 1000“: # kontejner dockeru musí spustit stejný uživatel, který vlastní # zdrojový kód-./tasmota_git:/tasmota

Klonujte úložiště git a přepněte na konkrétní tagované vydání Tasmota:

/opt/docker/tasmota-builder $ git clone https://github.com/arendst/Tasmota.git tasmota_git

/opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git (master) $ git checkout v8.5.1

Přidejte soubor s přepsáním, aby zahrnoval podporu INA219:

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/tasmota/user_config_override.h

#ifndef _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#definovat _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#varování **** user_config_override.h: Použití nastavení z tohoto souboru ****#ifndef USE_INA219#definovat USE_INA219#endif

Spusťte sestavení:

„-e tasmota“znamená, že staví pouze binární soubor tasmota.bin, nic jiného.

/opt/docker/tasmota-builder $ docker-compose run tasmota-builder -e tasmota; docker-komponovat dolů

Výsledný binární soubor, tasmota.bin, bude umístěn v:

/opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/build_output/firmware/

Nastavte zařízení Sinilink pomocí Tasmota, jak vysvětlil Andreas Spiess ve svém videu. Nejprve bliká a poté konfigurace šablony/obvyklé nastavení GPIO pro toto zařízení.

Buď pomocí vlastního kompilovaného binárního souboru Tasmota, nebo nejprve použijte standardní vydání a poté upgradujte prostřednictvím webgui na vlastní kompilovanou verzi.

Krok 10: Konfigurace Tasmota pro INA219

Prvním krokem je úprava šablony tak, aby odpovídala úpravě.

Přejděte na „Konfigurace“-> „Konfigurovat šablonu“, u GPIO12 a GPIO13 vyberte hodnotu „Uživatel (255)“. Klikněte na „Uložit“.

Po restartu přejděte na „Konfigurace“-> „Konfigurovat šablonu“, vyberte pro GPIO12 -> „I2C SDA (6)“a pro GPIO13 -> „I2C SCL (5)“. Nebo je vyměňte, pokud jste vodiče pájili jinak. Klikněte na „Uložit“.

Změňte zobrazenou/hlášenou přesnost modulu. Změňte, jak si přejete.

Přejděte na „Konzola“a zadejte následující příkazy.

TelePeriod 30 # odesílá hodnoty senzorů MQTT každých 30 sekund

Přesnost VoltRes 3 # 3 číslice na měření napětí WattRes 3 # 3 číslice přesnost na Watt výpočty AmpRes 3 # 3 číslice přesnost měření proudu

Krok 11: Konečný výsledek

Pokud bylo vše provedeno správně, můžete nyní sledovat napětí a proud používané připojeným zařízením USB přímo ve webovém rozhraní Tasmota Web GUI.

Pokud máte také nastavení pro Tasmota, aby hlásilo měření přes MQTT do InfluxDB, můžete vytvářet grafy přes Grafana pro zobrazení nabíjecího proudu v čase, zde je příklad mého nabíjení smartphonu od ~ 10% do ~ 85% kapacity.

A po tomto nastavení můžete použít automatizační nástroj, jako je Node-RED, k automatickému vypnutí přepínače USB, když proud klesne pod určitou mez.

Uvědomte si, že jelikož INA219 používá jako proudový zkrat odpor 0,1 Ohm, dostanete pokles napětí ze vstupu na výstup, v závislosti na vašem napájecím zdroji a „inteligenci“připojeného zařízení se může nabíjet pomaleji než dříve.