ServoThermometr: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Toto je analogový teplotní displej postavený na digitálním senzoru ds18b20, mini servu a elektronice založené na modulu esp-12f

Má následující funkce.

• Samostatná jednotka s elektronikou, servem a baterií
• Dobrá přesnost a přesnost díky digitálnímu senzoru ds18b20
• Dobíjecí LIPO s vestavěnou nabíječkou
• Velmi nízký klidový proud (<20uA) pro dlouhou životnost baterie
• Servo bylo opět zapnuto pouze na krátkou dobu, což mělo dobrou výdrž baterie.
• Modul normálně spí mezi aktualizacemi teploty, ale lze jej pro kontrolu a konfiguraci přepnout do režimu bez spánku
• Nahrání konfiguračních dat a test serv z webového rozhraní
• Minimální, maximální teploty, stupně Celsia, stupně Fahrenheita a interval aktualizace lze konfigurovat
• Monitorování baterie
• Software lze aktualizovat prostřednictvím webového rozhraní
• Nízké náklady

Krok 1: Potřebné součásti a nástroje

Jsou zapotřebí následující součásti

• Servomotor MIni (MG90S)
• Teplotní čidlo DS18b20
• ESP-12F (modul esp8266)
• 18650 LIPO baterie
• Držák baterie LIPO
• micro USB nabíječka LIPO
• Regulátor nízkého klidového proudu LDO 3,3 V. Použil jsem XC6203
• Rezistory 4K7, 10K
• Oddělovací kondenzátor 220uF 6V
• nkanálový nízkoprahový ovladač MOSFET. Použil jsem AO3400
• p kanál MOSFET nízkoprahový ovladač. Použil jsem AO3401
• Malý kus desky prototypu desky plošných spojů
• Posuňte vypínač
• Malé tlačítko (čtverec 6 mm)
• Zapojte drát
• Oboustranná lepicí páska
• 3D design skříně k dispozici na
• Volitelný ukazatel. Použil jsem náhradní hodinovou ručičku; lze použít tištěnou verzi.

Jsou potřeba následující nástroje

• Páječka Fine Point
• Horká lepicí pistole
• Děrování

Krok 2: Elektronika

Většina elektroniky je wifi mikrokontrolér ESP8266. K aktivaci servomotoru a regulaci baterie na 3,3 V, podpoře senzorů a děliče odporu ke sledování napětí baterie je zapotřebí malé množství podpůrné elektroniky. Napájení servomotoru je poháněno 2 tranzistory MOSFET. Jsou zapnuty na krátkou dobu, než je zapotřebí aktualizace serva, a ponechají se krátce zapnuté, aby servo mohlo dokončit svůj pohyb. Zátěž je tak malá, že se servo nepohne, když není napájeno.

Veškerá podpůrná elektronika kromě nabíječky LIPO je namontována na desce prototypu desky plošných spojů. Používám komponenty SMD, aby to bylo co nejmenší, ale dalo by se to provést pomocí komponent typu lead-thru, protože je k dispozici přiměřené množství místa. Nabíječka LIPO má port micro USB, který lze použít k nabíjení baterie. K zapnutí a vypnutí napájení lze použít posuvný vypínač. Tlačítka mají při zapnutí povolit přepsání režimu spánku, který pak umožňuje webový přístup pro konfiguraci a ovládání.

Krok 3: Sestavení

Provedl jsem následující montážní kroky

• Vytiskněte si 3d přílohu
• Pájejte vodič na spínač, tlačítko a 3pinový konektor
• Přepínač, tlačítko a konektor připevněte k pouzdru pomocí malého množství lepidla
• Nasaďte servo na místo. Zezadu je dostatek prostoru pro průchod kabeláže. K jeho zajištění pak lze použít klín z lepenky.
• Zajistěte nabíječku LIPO na místě. Pomocí drátu skrz čtyři otvory na nabíječce LIPO jsem upravil výšku (2 mm) základny, aby byla v souladu s USB otvorem. Horké lepidlo na místě.
• Držák baterie, vypínač a nabíječka ponechávají dostatečně volné vodiče baterie, takže mohou být na boku.
• Doplňte periferní elektroniku na malý kousek prototypovací desky.
• Namontujte prototypovací desku na modul esp-12.
• Kompletní zapojení
• Vytiskněte vybraný číselník (a v případě potřeby ukazatel) na pevný lesklý papír a vystřihněte.
• Pomocí děrovače vytvořte otvor pro servo
• Připevněte číselník ke krabici pomocí oboustranné lepicí pásky
• Připojte ukazatel na servo
• Kalibrujte polohu ukazatele pomocí webového zařízení pro nastavení hodnoty teploty.

Krok 4: Software

Software pro tento projekt je k dispozici na github

Jedná se o projekt založený na Arduinu, takže nastavte vývojové prostředí esp8266 Arduino. Možná budete chtít nastavit hesla pro WifiManager a aktualizaci softwaru v souboru ino na něco rozumnějšího.

Mělo by být kompilováno v Arduino ESP8266 IDE a sériově nahráno do modulu. Ve vašem vývojovém prostředí je dobré propojit GPIO13 s GND, protože software bude poté v nepřetržitém režimu.

Při prvním použití se spustí přístupový bod, ke kterému by měl být připojen telefon nebo tablet. Heslo viz kód. Pro přístup k 192.168.4.1 by pak měl být použit prohlížeč v telefonu nebo tabletu, který umožní výběr lokálního wifi ssid a hesla. To je třeba provést pouze jednou nebo pokud se změní síť Wi -Fi. Od té doby se modul v případě potřeby připojí k místní síti Wi -Fi. Normální režim hlubokého spánku nepoužívá wifi. Probouzí se v intervalu spánku, čte teplotu, aktualizuje servo a jde spát. Každé desáté čtení vyžaduje čtení baterie a zaznamená ji. To lze zkontrolovat zapnutím v režimu spánku bez spánku a kontrolou souboru protokolu.

Rovněž by měly být nahrány některé podpůrné soubory. Ty jsou v datové složce git. Lze je nahrát pomocí přístupu k ip/upload. Jakmile jsou tyto nahrány, pak lze použít ip/edit pro snadnější provedení dalšího nahrávání.

Krok 5: Provoz

Po konfiguraci bude jednotka fungovat pouze po zapnutí.

Pokud je zapnuto stisknutím tlačítka, lze použít řadu webových příkazů.

• http:/ipAddress/upload umožňuje přístup k jednoduchému nahrávání souborů. Slouží k zavedení systému.
• http:/ipAddress/edit poskytuje přístup k systému evidence (např. k načtení nové konfigurace nebo přístupu k jakémukoli souboru protokolu)
• http:/ipAddress poskytuje přístup k formuláři pro nastavení zobrazení na hodnotu. Lze použít k nastavení ukazatele.
• http:/ipAddress/firmware pro nahrání nového binárního souboru firmwaru

Krok 6: Vytáčení a konfigurace

Powerpoint obsahuje několik příkladů číselníků pro použití ve stupních Celsia nebo Fahrenheita. Ty umožňují 15 segmentů, ale rozsah lze snadno upravit změnou intervalu kroků. Pokud je požadováno více nebo méně segmentů, je třeba upravit vlastnosti objektu koblihy. Podobně lze změnit barevné pozadí segmentů.

Konfigurační data jsou obsažena v souboru s názvem servoTempConfig.txt, který je uložen v systému souborů v modulu. Chcete -li změnit konfiguraci, upravte soubor a nahrajte jej prostřednictvím webového rozhraní http: ipAddress/edit

Konfigurační data jsou pouze hodnoty na řádcích následujícím způsobem

• jméno hostitele
• minimální zobrazená teplota (ve zvolených jednotkách)
• maximální zobrazená teplota (ve zvolených jednotkách)
• interval mezi odpočty v sekundách
• režim spánku (0 = nepřetržitě zapnuto s wifi, 1 = normální hluboký spánek, 2 = zapnuto nepřetržitě bez wifi
• protokolování aktivit na servoTempLog.txt, pokud je protokolování = 1. Napětí baterie je vždy protokolováno.
• teplotní jednotky 0 = Celsia, 1 = Fahrenheit
• Kalibrace ADC_CAL pro odečty napětí baterie.

Zkontrolujte, zda jsou minimální a maximální teploty ve vybraných jednotkách C/F.