AtmoScan: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

**********************************************************************************************

ZPRÁVY

Přejít na můj GitHub pro:

- Některé drobné změny hardwaru vylepšují design, včetně možnosti vypnout se ze softwaru a napravit jednu z největších nevýhod návrhu - jak zvládnout vybití baterie.

- Návrh PCB v2 je nyní publikován společně s průvodcem pro snadné použití změny na deskách V1.0.

- CAD soubory pro kompletní obálku

Nový kryt vypadá jako na obrázku výše … no, bez gumičky

****************************************************************************************

ATMOSCAN je multisenzorové zařízení zaměřené na sledování kvality vnitřního ovzduší. Zatímco bylo publikováno mnoho projektů, které mají podobný účel, toto je kompletní systém v kompaktním, samostatném balíčku, který je všechny shrnuje. Má barevný LCD displej, sleduje čas a polohu, ovládá se gesty a zveřejňuje příspěvky na ThingSpeak (nebo jiných) prostřednictvím MQTT, ale dokáže správně zpracovat odpojené operace a opětovné připojení. Díky vestavěné dobíjecí baterii vydrží celý den po odpojení od napájení.

Využívá kooperativní rámec pro více úkolů a velmi dobře reaguje na vstup uživatele při vzorkování senzorů, manipulaci s uživatelským rozhraním a zveřejňování na MQTT. Ve skutečnosti to z malého ESP8266 docela vyždímá. Činí tak integrací řady open source knihoven a využíváním internetových webových služeb.

Kredity pro knihovny jdou na řadu přispěvatelů, viz později.

Hudbu ve videu najdete ZDE

Krok 1: Senzory

Atmoscan měří řadu proměnných:

• Teplota
• Vlhkost vzduchu
• Tlak
• CO2
• CO
• NO2
• VOC (těkavé organické sloučeniny, indikátor kvality ovzduší)
• PM 01
• PM25
• PM10
• Záření

K tomu integruje řadu diskrétních senzorů

• BME280 (např. Odkaz)
• PMS7003 (např. Odkaz)
• MH-Z19 (např. Link)
• HDC1080 (např. Odkaz)
• MiCS6814 (odkaz)
• MP503 (odkaz)
• Geigerova trubice LND-712 (Link, našel jsem ji v Evropě zde Link nebo zde Link) s vysokonapěťovým modulem (Link)

Datové listy jsou ZDE.

Krok 2: Elektronika

Atmoscan lze snadno sestavit pomocí NodeMCU nebo jakékoli jiné desky ESP8266 a některých snadno dostupných komponent, jako jsou řadiče úrovně a regulátory napětí, pokud se vzdáte integrované nabíječky baterií.

Zatímco jsem dělal prototyp se samostatnými součástmi, pro konečnou verzi jsem navrhl konkrétní desku, která integruje všechny funkce a poskytuje úhledné konektory pro senzory, LED diody pro stav (modrá = napájení připojeno; červená = nabíjení).

Soubory PCB Eagle jsou k dispozici ZDE.

Deska konkrétně integruje:

• Nabíjecí obvody založené na MAX8903A (Link)
• Logika zapnutí/vypnutí jedním tlačítkem
• Modul ESP12E
• Logika programování
• Měnič úrovně
• Ovladač podsvícení LCD
• 3,3V regulátor zvyšování/snižování napětí na základě Pololu S7V8F3 (Link)
• 5V krokový regulátor napětí na bázi Pololu U1V10F5 (Link)
• LiPo palivoměr založený na SparkFun TOL10617 (Link)

Displej je 2,8 TFT 320x240 založený na čipu ILI9341 (Link).

Senzor gest je založen na čipu PAJ7620U2 (Link), což je mnohem lepší než levný APDS9960, který generuje nepřetržité přerušení a nemůže pracovat přes plexisklo.

Senzory jsou spíše energeticky náročné, takže abych zajistil alespoň 24hodinovou autonomii, vytvořil jsem balíček s 3 x 5 000 mAh LiPo 105575 bateriemi (Link). Ve skutečnosti 2 mohly stačit. Nabíječka MAX8903 se snaží nabít výsledný balíček 15 000 mAh.

POZNÁMKY - JAK JE ZOBRAZENO NA OBRÁZKECH:

• Zobrazí se pozice konektorů
• Pokud chcete, aby se vešel do pouzdra, je nutné slot pro kartu SD z displeje odpojit
• Na desce plošných spojů je třeba udělat malý zářez, aby nepřekážel ventilátoru (zářezy jsou v módě po iPhonu X). Opraveno v PCB V2

Zkratky konektorů na desce plošných spojů jsou následující:

• PRS: Barometrický snímač tlaku (na základě BME280) POZNÁMKA: k montáži přímo na desku plošných spojů
• VOC: Grove - senzor kvality vzduchu v1.3 (na základě MP503)
• TMP: Digitální snímač vlhkosti a teploty s vysokou přesností (založený na HDC1080)
• PMS: PMS7003 Digitální senzor koncentrace částic
• GAS: Grove - vícekanálový senzor plynu (na základě MiCS6814)
• GES: Grove - Gesto senzor （na základě PAJ7620U2）
• RAD: Geigerova trubice (přes vysokonapěťový napájecí modul Geiger Probe Driver napájecí modul 400V / 500V s digitálním pulzním výstupem TTL)
• CO2: Infračervený senzor plynu MH-Z19
• U1V10F: 5V regulátor napětí na bázi Pololu
• U1V10F5 S7V8V3: 3,3V regulátor zvyšování/snižování napětí na základě Pololu S7V8F3
• TOL10617: Sparkfun LiPo palivoměr
• LCD: displej ILI9341

Krok 3: Příloha

Skříň je odvozena z kontejneru na kostky z plexiskla 10x10x10 cm, který jsem koupil na ebay a byl určen pro zcela jiné použití. Měl pěkné větrací otvory, které byly přesně to, co bylo potřeba. Objem byl v zásadě dostačující na zabalení celé sady, až na to, že to nebylo snadné … některé rané pokusy založené na kartonových maketách selhaly, takže jsem to vzdal a několik hodin jsem promrhal s 3D CAD a nechal jsem vnitřní podpory vyřezat laserem. Vnitřní prostor je rozdělen do oddílů tak, aby teplotní čidlo bylo co nejdál od vnitřních zdrojů tepla. Zatímco vnější skříň je vyrobena z materiálu 3 mm, horní část je vyrobena z listů 2+1 mm. Tento trik umožnil mít senzor gest potažený pouze 1 mm akrylem a to stačí k tomu, aby to fungovalo.

Některé úpravy musely být provedeny pomocí ručního nářadí na původním krytu, jako je ventilátor, vypínač a otvory pro USB. Výsledek byl přesto slušný!

CAD soubory jsou ZDE.

Krok 4: Mechanická montáž

Balíček je velmi hustý, ale díky 3D CAD designu jsem při jeho sestavování zažil několik překvapení.

Cirkulaci vzduchu (shora dolů) zajišťuje malý ventilátor. Po zakoupení spravedlivého čísla na Aliexpress / eBay jsem si uvědomil, že hluk levných ventilátorů je pro vnitřní zařízení nesnesitelný. Nakonec jsem koupil poměrně drahý, pomalu se otáčející Papst 255M (Link) a napájel jsem ho méně než 5V pomocí několika diod. Výsledek je docela dobrý a je dost tichý, aby si ho nikdo nevšiml (je dokonce schválen manželkou, nejtěžší certifikace).

Krok 5: Software

Softwarová architektura je založena na objektově orientovaném rámci, který provozuje více (kooperativních) procesů, které zpracovávají uživatelské rozhraní, senzory a MQTT. Je závislá na poloze a čase, ale zvládne odpojení / opětovné připojení k WiFI.

Rámec je otevřený a může spravovat libovolný počet obrazovek, pokud se jejich kód a prostředky vejdou do paměti Flash. Rámec aplikace zpracovává gesta a přenáší je na obrazovky pro další zpracování nebo zrušení v případě potřeby. Gesta spravovaná rámcem jsou:

• Přejetí prstem doleva / doprava - Změna obrazovky
• (Prst) Otáčení ve směru hodinových ručiček - Otočení obrazovky
• (Prst) Otočení proti směru hodinových ručiček - vyvolání obrazovky nastavení
• (Ruka) Z dálky na blízko - Vypněte displej

Obrazovky dědí ze základní třídy a jsou spravovány pomocí následujícího modelu události:

• aktivovat - jednou spuštěno při vytváření obrazovky
• aktualizace - nazývá se pravidelně pro aktualizaci obrazovky
• deaktivovat - volá se jednou, než se obrazovka zavře
• onUserEvent - volá se při spuštění senzoru gest. Umožňuje reagovat a také přepsat výchozí zpracování událostí, např. přerušení přejetím prstem změníte obrazovku

Každá obrazovka deklaruje své schopnosti poskytnutím následujících informací:

• getRefreshPeriod - jak často je potřeba obrazovku obnovovat
• getRefreshWithScreenOff - pokud chce být obrazovka obnovena, i když je podsvícení vypnuté. např. pro grafy
• getScreenName - název obrazovky
• isFullScreen - převezměte plnou kontrolu nad displejem nebo povolte horní lištu s datem/časem/místem/ukazatelem baterie/wifi

Rámec je schopen vytvořit instanci a zrušit přidělení obrazovek prostřednictvím továrny na deklarativní třídy. Dynamická alokace šetří RAM a umožňuje snadné rozšíření zařízení. Celkový aplikační rámec je také opakovaně použitelný pro jiné projekty.

Aktuálně implementované obrazovky v programu Atmoscan jsou:

• Hodnoty senzorů
• Geigerův metr / semilogový graf
• Stav systému
• Protokol chyb
• Meteorologická stanice
• Pozorovatel letadel
• Založit
• Slabá baterie

Obrazovky nastavení umožňují nastavení pověření Wifi, kanálů MQTT, serveru Syslog.

NOVINKA ve verzi 2.0: všechny klíče webových služeb lze nyní konfigurovat prostřednictvím konfiguračního portálu. Jedinou pevně zakódovanou hodnotou je pouze heslo OTA (velká písmena ATMOSCAN).

POZNÁMKA 1: První programování musí být provedeno pomocí kabelu USB zapojeného do programovacího konektoru. Protože je sériový port obsazen senzorem, je ladění a programování po sestavení nepraktické, protože by vyžadovalo odpojení senzoru. Software proto podporuje ladění SYSLOG a aktualizace OTA.

POZNÁMKA 2: Binární soubor ATMOSCAN má více než 700 kB a ArduinoOTA vyžaduje, aby programový prostor měl alespoň dvojnásobnou velikost obrazu, což vylučuje možnost „4M (3M SPIFFS)“. Standardní možnost „4M (1M SPIFFS)“však také není vhodná, protože oddíl SPIFFS by nebyl dostatečný pro grafické zdroje týkající se meteorologické stanice, vyhledávače letadel a konfiguračního souboru. Proto byla k vyřešení problému vytvořena vlastní konfigurace „4M (2M SPIFFS)“. Vysvětlení zde.

Dokumentace a úplný zdrojový kód jsou k dispozici zde.

KREDIT OBSAHUJE KÓD A KNIHOVNY OD

• Adafruit
• Arcao
• Bblanchon
• Bodmer
• ClosedCube
• Gmag11
• Knolleary
• Lucadentella
• Vidět
• Squix78
• Tzapu
• Čaroděj 97

INTEGRUJE WEBOVÉ SLUŽBY OD

• Adsbexchange.com
• GeoNames.org
• Google.com
• Mylnikov.org
• Timezonedb.com
• Wunderground.com

Krok 6: Zlepšete to

Výsledek není vůbec špatný! Software vypadá dobře a je spolehlivý, i když by mohl být rozšířen o nové funkce a možná trochu vyčištěn, aby byl aplikační rámec skutečně opakovaně použitelný pro jiné projekty. Kalibrace některých senzorů není skvělá, ale bylo by potřeba vybavení testovací laboratoře. Čas je vzácný a já toho moc nemám, takže postup byl pomalý. Než jsem skončil, byla k dispozici slušná podpora pro ESP32. Kdybych to teď spustil, použil bych to a integroval externí senzory přes bluetooth.

Kdokoliv?

POZNÁMKA: Stále mám několik desek plošných spojů, takže pokud má někdo zájem, jsou k dispozici za nominální / poštovné.

Krok 7: Otázky a odpovědi

Předně DĚKUJEME za vaše ohromně pozitivní komentáře. Upřímně jsem nečekal takový zájem.

Obdržel jsem řadu otázek buď prostřednictvím komentářů, nebo soukromých zpráv, a tak mě napadlo shromáždit odpovědi zde. Pokud přijdou další, přidám.

Našel jsem v zadní části zásuvky 8 dostupných desek plošných spojů - a jsou na cestě do Belgie, Německa, Indie, USA, Kanady, Velké Británie, Austrálie. Páni, 3 kontinenty! Úžasný.

Co mám vložit na konfigurační stránku ATMOSCAN?

Konfigurační stránka Atmoscan vyžaduje následující parametry:

• SSID a heslo WiFi sítě, ke které se chcete připojit
• Server MQTT, který používáte. Například používám mqtt.thingspeak.com
• Použitý připojovací řetězec pro témata MQTT. Témata MQTT Thingspeak jsou například ve formátu: kanály/CHANNEL-ID/publikovat/WRITE-API (PŘÍKLAD: kanály/123456/publikovat/567890)
• Syslog server: IP serveru syslog, který používáte pro protokolování
• Klíč Google pro Maps Static API. Získejte klíč z https://console.cloud.google.com/apis/dashboard. Vytvořit projekt; API, které Atmoscan používá, je https://maps.googleapis.com/maps/api/staticmap. Vytvořte klíč pro toto API v projektu Google, který jste právě vytvořili, použijte ho zde
• Počasí Podzemní klíč. Vytvořte si účet na www.wunderground.com, přejděte na WEATHER API (odkaz v dolní části domovské stránky, přejděte na KEY SETTINGS, vygenerujte klíč, použijte jej zde
• Účet Geonames. Vytvořte si účet na https://www.geonames.org/, povolte mu používání bezplatných webových služeb a sem zadejte uživatelské jméno
• Klíč TimeZoneDB. Vytvořte si účet na https://timezonedb.com/, vytvořte klíč a vložte jej sem

Jak nakonfiguruji Thingspeak?

Potřebujete 3 kanály Thingspeak. Pole se používají následovně:

KANÁL 1 pole

1. TEPLOTA
2. VLHKOST VZDUCHU
3. TLAK
4. PM01
5. PM2,5
6. PM10
7. CPM
8. ZÁŘENÍ

KANÁL 2 pole

1. CO
2. CO2
3. NO2
4. VOC

KANÁL 3 pole (systémový kanál)

1. UPTIME V MINUTÁCH
2. ZDARMA HEAP V BYTECH
3. WIFI RSSI (SIGNÁL V DBM)
4. NAPETI BATERKY
5. LINEAR SOC (BATTERY STATE OF CHARGE % - lineární výpočet, úměrný napětí)
6. NATIVE SOC (BATTERY STATE OF CHARGE % - as reporting by gauge. As read from the gauge. POZNÁMKA: měřidlo říká 0 % při dosažení 3,6v, zatímco baterie lze vybíjet o kousek dál, řekněme nad 3v. Dolní mez, při kterém se ATMOSCAN sám vypne, je soubor #define v souboru globaldefinitions.h)
7. SYSTÉMOVÁ TEPLOTA (z bme280, namontováno přímo na desku)
8. SYSTÉMOVÁ VLHKOST (z bme280, namontováno přímo na desku)

Deska plošných spojů je velmi kompaktní. Jak pájím zařízení SMD, zejména IC MAX8903A?

Nejprve navrhuji, abyste se zeptali sami sebe, zda se chcete dostat do SMD, nebo je to jednorázové- pokud jde o druhé, možná požádejte někoho, aby to udělal za vás. Pokud chcete přijmout výzvu SMD, trochu investujte a pořiďte si správné nástroje (pájka, tavidlo, malá žehlička na isopropylalkohol, horká pistole, pinzeta, levná USB kamera, držák DPS). V dnešní době jsou to levné věci. Pak se podívejte na video z YouTube-je jich tam půl milionu-a strávte nějaký čas se starou deskou plošných spojů, které můžete obětovat a některé součásti odpájet / vyčistit / pájet. Nevěřili byste, jak je to poučné, naučit se, co očekávat, mít správnou teplotu atd. Když mluvíme ze zkušenosti … Začal jsem SMD měnit konektor displeje na iPodu touch a zabil jsem ten první!

Atmoscan PCB je opravdu kompaktní a IC není snadné. Opět nedoporučuji, abyste to dělali jako své první pájení SMD. QFN není přátelský balíček, i když už jsem připájel číslo. Nikdy si nejste jisti, že jste to pochopili správně…

Na Atmoscanu jsem nejprve připájel, pak jeho okolní komponenty, abych mohl vyzkoušet, že nabíjecí část desky funguje, poté jsem dokončil vše ostatní. Z přiložených obrázků byste měli být schopni odvodit orientaci součástí. Použil jsem knihovny komponent public domain a orientace není v silkscreenu příliš patrná.

Moje cesta: Nejprve jsem na podložky pomocí žehličky nanesl pájku. Poté jsme hodně toku (specifický pro SMD) a opatrně umístili IC pinzetou. Poté se vše zahřeje na přibližně 200/220 ° C (pod bodem tání), aby se zabránilo napětí v důsledku nerovnoměrného zahřívání. Potom jsem zvýšil teplotu na 290 C nebo tak dále a kolem IC. Pokud na blízkou podložku nanesete trochu pájky, uvidíte, až bude teplota na bodu tání, protože bude zářit.

Poté jsem jej vyčistil izopropylalkoholem a pečlivě prohlédl levnou USB kamerou. Typickými problémy jsou zarovnání a množství pájky, protože některé piny nemusí být připojeny. V některých případech jsem se k tomu musel vrátit malou páječkou, abych na některé piny přidal další pájku, protože tento IC má pod sebou tepelnou podložku, kterou je třeba také pájet. Díky tomu je trochu složité odhadnout množství pájky a může se stát, že příliš mnoho pájky pod ním ji může zvýšit, aby se piny nedotýkaly desky plošných spojů.

Když už jsem to řekl, nechci tě děsit. Dokončil jsem 3 desky a tyto integrované obvody jsem nikdy nezabil … Jakmile jsem to dokonce musel odstranit, vyčistit a restartovat od začátku, ale nakonec to fungovalo. Opět ne super snadné, ale proveditelné.

Kde jsi koupil komponenty?

Většinou na eBay a Aliexpress. Ty značkové jsou však originální (Seeed, Pololu, Sparkfun).

Následují některé INDIKATIVNÍ odkazy. Poznámka: rozhlédněte se, možná najdete ještě levnější nabídky …

www.aliexpress.com/item/ESP8266-Remote-Ser…

www.aliexpress.com/item/PLANTOWER-Laser-PM…

www.aliexpress.com/item/High-Accuracy-BME2…

www.aliexpress.com/item/Free-shipping-HDC1…

www.aliexpress.com/item/J34-F85-Free-Shipp…

www.aliexpress.com/item/30pcs-A11-Tactile-…

www.aliexpress.com/item/10PCS-IRF7319TRPBF…

www.aliexpress.com/item/120PC-Lot-0805-SMD…

www.aliexpress.com/item/100pcs-sma-1N5819-…

www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-100P…

www.aliexpress.com/item/Chip-Capacitor-080…

www.aliexpress.com/item/92valuesX50pcs-460…

www.aliexpress.com/item/170valuesX50pcs-85…

www.aliexpress.com/item/Si2305-si2301-si23…

www.aliexpress.com/item/100pcs-lot-SI2303-…

www.aliexpress.com/item/20pcs-XH2-54-2-54m…

www.aliexpress.com/item/10pcs-SMD-Power-In…

První programování Deska Atmoscan obsahuje programovací obvody, které jsou v souladu s NodeMCU. Pro první programování se normálně používá sériové připojení. Poté je preferovanou možností programování OTA přes wifi, protože to lze provést s plně sestavenou jednotkou. Nezapomeňte, že sériový port běžně používá snímač částic!

Chcete-li naprogramovat desku pomocí sériového portu, musí být ke konektoru J7 (vedle tlačítka reset) připojen adaptér USB-Serial (např. FTDI232 nebo podobný) podle schématu zapojení. Program lze nahrát bez připojených senzorů, kromě toho, že přerušovací linka geigerova senzoru by měla být připojena k GND, jinak se deska nespustí (k tomu připojte piny 1 a 3 v konektoru RAD). Nejjednodušší způsob, jak otestovat desku bez použití hlavního náčrtu - tedy bez složitosti senzorů - je nahrát TENTO jednoduchý program pomocí sériového kabelu. Vytváří přístupový bod wifi, který umožňuje další blikání s hlavním programem.

DŮLEŽITÉ: Nezapomeňte použít konfiguraci 4M/2M SPIFFS podle pokynů, jinak se hlavní program nevejde. Deska musí být inicializována pomocí sériového programování s touto konfigurací, jinak byste mohli mít později problémy s OTA.

Inicializace některých senzorů bohužel blokuje, pokud senzory nejsou k dispozici (závisí na poskytovateli knihovny). Jedním příkladem je knihovna víceplynových senzorů. Chcete -li se ujistit, že se Atmoscan spouští správně s plným firmwarem, můžete související proces deaktivovat, viz související bod Otázky a odpovědi. Jednoduchý způsob, jak zakázat VŠECHNY senzory pro testování, je okomentovat řádek #define ENABLE_SENSORS v souboru GlobalDefinitions.h.

Když deska poprvé spustí hlavní skicu, měla by rozpoznat, že není nakonfigurována, a měla by otevřít wifi hotspot, ke kterému se můžete připojit a nastavit jej. Mezi nastaveními je server syslog, který výrazně pomáhá při ladění. Úroveň protokolování můžete také zvýšit odkomentováním #define DEBUG_SYSLOG v souboru GlobalDefinitions.h. Vezměte prosím na vědomí, že ve stejném souboru je také #define DEBUG_SERIAL, který byl použit při počátečním ladění. Pokud je odkomentován, vydá _some_ zbytkové protokolování, ale minimální. Položkou ToDo bylo vždy zajistit jednotné a volitelné protokolování, ale nikdy jsem neměl čas to vyčistit.

Upravili jste použité knihovny, je potřeba nějaká konfigurace? (na rozdíl od stahování a kompilace)

Dobrá otázka, ten bod jsem zapomněl zmínit. Ve skutečnosti je zapotřebí několik modů / konfigurací:

• Knihovna https://github.com/Seeed-Studio/Mutichannel_Gas_Sensor - sériové příkazy k ladění. Je třeba to komentovat, protože sériový port se používá pro snímač!
• Knihovna https://github.com/Bodmer/TFT_eSPI - vyžaduje konfigurační soubor, kde je zadáno přiřazení pinů a frekvence SPI
• Knihovna Odkaz

Pokud si pamatuji, tak by to mělo být. Dejte mi vědět, pokud se vyskytnou nějaké problémy.

POZNÁMKA: Přečtěte si komentáře v nejnovějším zdrojovém kódu - obsahuje odkazy na všechny potřebné knihovny a je aktualizován

Proč některé senzory na videu/obrázcích čtou červeně a některé zeleně?

Barva udává trend. Začíná bíle a pokud stoupání je červené, pokud sestupování je zelené.

Jak řešíte posun senzorů v čase? Jak dobré jsou tyto senzory? Co mohu s těmito senzory vidět?

Upřímně řečeno, toto není sada pro vědecké měření. Ke kalibraci bych potřeboval vybavení, které nemám k dispozici. Toto je opravdu domácí projekt. Vyzkoušel jsem několik senzorů. Částice, CO2, teplota, vlhkost, tlak, Geiger jsou podle mě docela dobré. Na NO2 mám výhrady ke kalibraci a celkovému designu, ale moc toho k dispozici není. Celkově jde o běžné senzory.

Tato kombinace je však dost dobrá na to, aby ukázala věci, které byste nečekali.

Díky tomu, že je Atmoscan v obývacím pokoji a v kuchyni daleko, detekuje obrovské špičky částic, když např. smažení věci. Cítí NO2 z ranního provozu i při zavřených oknech.

Bylo Geigerovo počítadlo opravdu nutné? Ukazuje to něco užitečného?

Naštěstí jsme neměli jaderné incidenty a válka zatím nepřichází … Přesto nejsou jaderné elektrárny tak daleko a vláda distribuuje jódové pilulky pro děti, které mají být uloženy v šuplíku pro případ incidentů … takže jsem začala být podezřelá. Zatím musím říci, že hodnoty jsou přesně v souladu s očekávaným zářením pozadí (0,12 uSv/h)

Jaké jsou celkové náklady na zařízení?

Mnoho komponent jsem již měl doma a výše uvedené odkazy vám poskytnou představu. Upřímně řečeno, pokud si koupíte hotový NetAtmo nebo podobný, ušetříte peníze. Čínskou společnost, která dělá věci ve velkém, nemůžete porazit! Pokud vás však baví tvořit třeba společně se svými dětmi, stojí to za to. Dobré na tom je, že jsem pro vás již testoval (a vyřadil) řadu senzorů….

A co PCB? Můžete mi jeden prodat?

Původně jsem jich nechal vyrobit 10 od dirtypcbs.com a moje soubory fungovaly dobře. Dobrá kvalita a dostatečně levné, 25 USD / 20 EUR za 10 desek plošných spojů. Použil jsem dva a jsem rád, že mohu poslat zbývající za pouhé náklady (2 Euro + zásilka, v závislosti na umístění a preferencích dopravy). Obávám se, že budu muset vybrat ty první, kteří mi pošlou soukromou zprávu.

Můžete udělat kit nebo kampaň na kickstarter?

Lichotivé, ale upřímně jsem si nikdy nemyslel, že je to dostatečně inovativní … a kromě toho ŽÁDNÝ ČAS !!

Pokud by však někdo nápad převzal, byla by nutná druhá iterace. V designu jsou nějaké ostré hrany, které by stály za opravu, ale opět jsem na V2 nikdy neměl dost času.

Na hardwaru: Mohu přidat / odebrat senzor, obrazovku atd. Pro rozšíření možností / snížení spotřeby energie?

Displej je připojen bez použití MISO, proto CPU nikdy nečte z displeje. Proto jste prostě nemohli připojit displej a fungoval by dobře. Když to bylo řečeno, displej je zapnutý pouze nějakou dobu po detekci posledního gesta, takže ve skutečnosti nemá vliv na spotřebu energie.

Senzory místo toho mají hlad po energii a celá věc snadno využívá 400/500mA. Nezapomeňte na ventilátor a také na skutečnost, že snímač částic má také vestavěný ventilátor. ESP také nepřechází do režimu spánku kvůli nedostatku GPIO ponů. To by však možná ušetřilo 20mA…

Tento software je modulární a můžete snadno přidávat/odebírat procesy a obrazovky, takže můžete přidat senzory nebo rozsvítit napájení odstraněním některých, pokud si přejete. Jediným omezením je počet pinů GPIO. Senzory však lze snadno přidat, pokud I2C, nebo alternativně lze použít I2C expandér k přidání GPIO…

Chcete -li deaktivovat senzor, například otestovat částečné sestavení, podle mého názoru by nejlepším způsobem nebylo spustit související proces. Toho lze dosáhnout komentováním souvisejícího volání enable () ve funkci void startProcesses () v hlavním souboru.ino. Pokud nechcete systém strukturálně upravovat, procesy bych zcela neodstranil, protože je budou dotazovat procesy obrazovky a MQTT. Tímto způsobem by měli vrátit nulu. Vezměte prosím na vědomí, že vstup přerušení pro geigerovou desku bude stažen dolů, pokud není použit, jinak se deska nespustí.

Jaká vylepšení byste provedli, kdybyste měli čas na V2.0?

Ne v žádném konkrétním pořadí..

• PCB by se mohla vyhnout mědi za anténou ESP8266. Úplně jsem na to zapomněl a radiační diagram je neizotropní
• Nabíječka je podle mého názoru pro tak velkou baterii poddimenzovaná / baterie je pro nabíječku příliš velká. Existují další integrované obvody a já bych zkusil jiný.
• Existují lepší měřiče baterie.
• Přidal bych snímač ozónu
• Použil bych ESP32 pro více GPIO a senzorů Bluetooth mimo hlavní jednotku.
• Pokud bych měl více GPIO buď s ESP32, nebo s expandérem I2C, použil bych jeden k ovládání ventilátoru a druhý k vypnutí jednotky ze softwaru. Když je nyní vybitá baterie, jediná věc, kterou může udělat, je zobrazit obrazovku s nízkou baterií. To je ve skutečnosti největší nevýhoda designu, protože stav vybité baterie není řešen elegantně.

O softwaru

Trvalo mi to déle než hardware … Myslím, že obsahuje řadu dobrých konceptů, bohužel nejsou plně implementovány. Konkrétně se domnívám, že by měl být vyčištěn, potenciálně rozšířen a lze z něj snadno odvodit obecný rámec pro aplikace ESP8266. Není čas. Zná někdo výzvu?

Můžete přidat hlasové ovládání?

Mělo by to být proveditelné. Existuje řada hotových knihoven pro ovládání ESP8266 s Alexou a nechápu, proč by integrace měla být problémem. Zajímavou otázkou je, co s tím chcete dělat, funkčně. Nevlastním Amazon Echo, takže jsem to nikdy nezkoušel.

Jak jste dělali laserové řezy?

Výkresy jsou vytvořeny pomocí SketchUp. Program je pěkný, ale vážně postrádá možnosti exportu. 30denní zkušební verze však pomáhá, protože má další funkce. Poté jsem jej importoval do Inkscape ke konečnému zpracování.

Můžete snímače MOSFET zapnout/vypnout, abyste šetřili energii?

V zásadě dobrý nápad, ale většina těchto senzorů musí být napájena po celou dobu, protože mají čas zahřátí. Kromě toho … v ESP8266 mi docházejí GPIO. Dokonce jsem musel použít GPIO10, který oficiálně není funkční, ale na ESP12E funguje dobře.

Jaké dovednosti bych potřeboval?

Chcete -li jej postavit od začátku, budete potřebovat nějaké pozadí návrhu elektroniky. Vlastně nic moc, v dnešní době s internetem opravdu nemusíte číst datové listy řádek po řádku, jako v mých počátcích … Pokud použijete výsledek mého experimentování, potřebujete nějaké schopnosti pájení SMD, mechanické dovednosti a trpělivost.

Je to váš první projekt?

Je to můj první návod, ale ne můj první projekt. Dříve jsem si hodně pohrával, ale dnes už opravdu nemám moc času. Vzkřísil jsem své rezavé dovednosti, když se snažím naučit něco užitečného pro své děti..! Udělal jsem několik dalších projektů, které bych jednoho dne mohl publikovat.