Servotermometri: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Tämä on analoginen lämpötilanäyttö, joka on rakennettu digitaalisesta anturista ds18b20, miniservosta ja esp-12f-moduuliin perustuvasta elektroniikasta

Siinä on seuraavat ominaisuudet.

• Itsenäinen yksikkö, joka pitää elektroniikkaa, servoa ja akkua
• Hyvä tarkkuus ja tarkkuus digitaalisen ds18b20 -anturin avulla
• Ladattava LIPO sisäänrakennetulla laturilla
• Erittäin alhainen lepovirta (<20uA) takaa pitkän akun käyttöiän
• Servo käynnistyi uudelleen vain lyhyiksi ajoiksi, mikä pidentää akun käyttöikää.
• Normaalisti moduuli nukkuu lämpötilapäivitysten välillä, mutta se voidaan muuttaa lepotilaan tarkistusta ja konfigurointia varten
• Kokoonpanotietojen lataaminen ja servotesti web -käyttöliittymästä
• Minimi-, enimmäislämpötilat, Celsius -aste. Fahrenheit ja päivitysväli määritettävissä
• Akun valvonta
• Ohjelmisto voidaan päivittää verkkokäyttöliittymän kautta
• Halpa

Vaihe 1: Tarvittavat komponentit ja työkalut

Seuraavia komponentteja tarvitaan

• MIni -servomoottori (MG90S)
• Ds18b20 lämpötila -anturi
• ESP-12F (esp8266-moduuli)
• 18650 LIPO -akku
• LIPO -paristopidike
• micro USB LIPO laturi
• LDO matala lepovirta 3.3V säädin. Käytin XC6203
• Vastukset 4K7, 10K
• 220uF 6V irrotuskondensaattori
• n -kanavainen MOSFET -matalan kynnyksen ohjain. Käytin AO3400
• p -kanavan MOSFET -matalan kynnyksen ohjain. Käytin AO3401
• Pieni pala piirilevyjen prototyyppikorttia
• Työnnä virtakytkintä
• Pieni painike (6mm neliö)
• Liitä johto
• Kaksipuolinen teippi
• 3D -painettu kotelomalli saatavilla osoitteessa
• Valinnainen osoitin. Käytin varakelloa; painettua versiota voidaan käyttää.

Seuraavia työkaluja tarvitaan

• Fine Point -juotosrauta
• Kuuma liimapistooli
• Rei'itys

Vaihe 2: Elektroniikka

Suurin osa elektroniikasta on ESP8266 wifi -mikro -ohjainyksikkö. Tarvitaan pieni määrä elektroniikkaa, jotta servomoottori voidaan ottaa käyttöön ja akku säädetään 3,3 volttiin, tuetaan antureita ja vastusjakaja akun jännitteen valvontaa varten. Ne kytketään päälle vähän aikaa ennen kuin servopäivitystä tarvitaan ja jätetään päälle lyhyeksi ajaksi, jotta servo voi suorittaa liikkeen. Kuorma on niin kevyt, että servo ei liiku, kun sitä ei käytetä.

Kaikki tukielektroniikka LIPO -laturia lukuun ottamatta on asennettu piirilevyn prototyyppikortille. Käytän SMD-komponentteja pitämään tämä mahdollisimman pienenä, mutta se voidaan tehdä lyijy-komponenteilla, koska tilaa on kohtuullisesti. LIPO -laturissa on mikro -USB -portti, jota voidaan käyttää akun lataamiseen. Virran kytkemiseksi päälle ja pois voidaan käyttää liukukytkintä. Painikkeiden avulla voit ohittaa lepotilan virran kytkemisen yhteydessä, mikä mahdollistaa verkkokäytön konfigurointia ja hallintaa varten.

Vaihe 3: Kokoonpano

Tein seuraavat kokoonpanovaiheet

• Tulosta 3D -kotelo
• Juotosjohto kytkimeen, painikkeeseen ja 3 -napaiseen liittimeen
• Kiinnitä kytkin, painike ja liitin koteloon käyttämällä pientä määrää hartsiliimaa
• Asenna servo paikalleen. Takana on tarpeeksi tilaa johtojen läpivientiin. Sen varmistamiseksi voidaan käyttää pahvikiilaa.
• Kiinnitä LIPO -laturi paikalleen. Käytin lankaa LIPO -laturin neljän reiän läpi säätääksesi alustan korkeutta (2 mm), jotta se olisi linjassa USB -reiän kanssa. Kuuma liima paikallaan.
• WI Akun pidike, kytkin ja laturi jättävät riittävästi löysää akkujohtoja, jotta se voi olla sivussa.
• Tee oheislaitteiden elektroniikka pienelle prototyyppikortille.
• Asenna prototyyppikortti esp-12-moduulin päälle.
• Täydellinen kytkentäjohdotus
• Tulosta valittu valitsin (ja osoitin tarvittaessa) jäykälle kiiltävälle paperille ja leikkaa se pois.
• Käytä reikää reiän luomiseen servolle
• Kiinnitä valitsin laatikkoon kaksipuolisella teipillä
• Kiinnitä osoitin servoon
• Kalibroi osoittimen sijainti käyttämällä web -toimintoa lämpötila -arvon asettamiseen.

Vaihe 4: Ohjelmisto

Tämän projektin ohjelmisto on saatavana osoitteessa github

Se on Arduino -pohjainen projekti, joten perustettiin esp8266 Arduino -kehitysympäristö. Voit halutessasi asettaa WifiManagerin ja ohjelmistopäivityksen salasanat ino -tiedostossa jotain järkevämpää.

Se on koottava Arduino ESP8266 IDE: hen ja ladattava sarjaan moduuliin. On hyvä yhdistää GPIO13 GND: hen kehitysympäristössäsi, koska ohjelmisto on silloin jatkuvassa tilassa.

Ensimmäinen käyttökerta käynnistää tukiaseman, joka on yhdistettävä puhelimeen tai tablet -puhelimeen. Katso salasana koodista. Puhelimen tai tabletin selainta tulee käyttää 192.168.4.1: n avaamiseen, mikä mahdollistaa paikallisen wifi -palvelun ja salasanan valitsemisen. Tämä on tehtävä vain kerran tai jos wifi -verkko muuttuu. Siitä lähtien moduuli muodostaa tarvittaessa yhteyden paikalliseen wifi -verkkoon. Normaali syvä lepotila ei käytä wifi -yhteyttä. Se herää uniajoin, lukee lämpötilan, päivittää servon ja menee takaisin nukkumaan. Joka kymmenes lukema kestää akun lukemisen ja kirjaa sen. Tämä voidaan tarkistaa kytkemällä se päälle lepotilassa wifi -tilassa ja tarkistamalla lokitiedosto.

Jotkut tukitiedostot on myös ladattava. Nämä ovat gitin datakansiossa. Ne voidaan ladata avaamalla ip/upload. Kun nämä on ladattu, ip/edit -tiedostoa voidaan käyttää helpompaan lataamiseen.

Vaihe 5: Käyttö

Konfiguroinnin jälkeen laite toimii vasta käynnistyksen jälkeen.

Jos se kytketään päälle painiketta painettaessa, voidaan käyttää useita verkkokomentoja.

• http:/ipAddress/upload antaa pääsyn yksinkertaiseen tiedostojen lataamiseen. Käytetään järjestelmän käynnistämiseen.
• http:/ipAddress/edit antaa käyttöoikeuden arkistointijärjestelmään (esim. uuden kokoonpanon syöttäminen tai minkä tahansa lokitiedoston käyttö)
• http:/ipAddress antaa pääsyn lomakkeelle, jolla näyttö asetetaan arvoon. Voidaan käyttää osoittimen säätämiseen.
• http:/ipAddress/firmware ladataksesi uuden laiteohjelmiston binaarin

Vaihe 6: Valinta ja määritykset

Powerpoint sisältää esimerkkejä valitsimista, jotka on tarkoitettu käytettäväksi celsiusasteessa tai fahrenheitissa. Ne mahdollistavat 15 segmenttiä, mutta kantamaa voidaan helposti säätää muuttamalla askelväliä. Jos halutaan enemmän tai vähemmän segmenttejä, donitsiobjektin ominaisuuksia on muokattava. Samoin segmenttien väritaustoja voidaan muuttaa.

Määritystiedot sisältyvät servoTempConfig.txt -nimiseen tiedostoon. Tämä säilytetään moduulin arkistointijärjestelmässä. Jos haluat muuttaa kokoonpanoa, muokkaa tiedostoa ja lataa se verkkokäyttöliittymän kautta http: ipAddress/edit

Konfigurointitiedot ovat vain arvoja riveillä seuraavasti

• isäntänimi
• pienin näytetty lämpötila (valituissa yksiköissä)
• suurin näytetty lämpötila (valituissa yksiköissä)
• lukemien välinen uniaika sekunneissa
• lepotila (0 = päällä jatkuvasti wifi -yhteyden kanssa, 1 = normaali syvä uni, 2 = päällä jatkuvasti ei wifi -yhteyttä
• toiminnan kirjaaminen servoTempLog.txt -tiedostoon, jos kirjaus = 1. Akun jännitteet kirjataan aina.
• lämpötilayksiköt 0 = celsiusaste, 1 = fahrenheit
• ADC_CAL -kalibrointi akun jännitteen lukemille.

Varmista, että minimi- ja maksimilämpötilat ovat valituissa C/F -yksiköissä.