Detektor otvoreného okna Arduino - na zimu: 6 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Vonku sa ochladzuje, ale niekedy potrebujem vo svojich izbách čerstvý vzduch. Takže otvorím okno, odídem z miestnosti, zatvorím dvere a chcem sa vrátiť o 5 až 10 minút. A po niekoľkých hodinách si pamätám, že okno je otvorené … Možno to viete alebo máte deti, ktoré vám prinášajú tento zážitok.

Moje riešenie je detektor otvoreného okna. Batéria vydrží viac ako rok, stačí ju umiestniť na jeseň a na jar vybrať.

Krok 1: Zoznam dielov

1. Doska Digispark od spoločnosti eBay.
2. Staré slúchadlá.
3. Malé tlačidlo na resetovanie.
4. Konektory pre reproduktor - inak nie je možné dosku preprogramovať.
5. Drôt.
6. Na napájanie potrebujete:

Puzdro na batérie AAA s vypínačom. Môžete dokonca použiť opotrebované batérie, pretože modul bude pracovať až do 2,4 V

ALEBO

Stará lipo batéria (na tento účel stačí aj 30% kapacita) a ak ju ešte nemáte, nabíjačka na lipo batérie od eBay.

ALEBO

Držiak na mincovú bunku CR2032

A

1A dióda 1N4001 alebo ekvivalent - alebo čokoľvek, čo v tejto veľkosti máte - na ochranu proti prepólovaniu

Krok 2: Programovanie dosky Digispark

Inštalácia ovládača

Pred programovaním dosky je potrebné nainštalovať ovládač Digispark. Tu si ho stiahnite, otvorte a spustite „InstallDrivers.exe“.

Inštalácia Arduino IDE

Nainštalujte dosku Digispark pre Arduino IDE podľa popisu v

Odporúčam použiť ako adresu URL dosky Digispark v súbore/predvoľbách Arduino nový https://raw.githubusercontent.com/ArminJo/DigistumpArduino/master/package_digistump_index.json namiesto https://digistump.com/package_digistump_index.json a nainštalovať Dosky Digistump AVR verzie 1.6.8.

Pretože chceme ušetriť energiu, hodiny v našej ponuke sú prepnuté na 1 MHz (), v ponuke Nástroje môžete ako dosku zvoliť Digispark (1 MHz - bez USB).

Zostavte a nahrajte program na tabuľu

V Arduino IDE vytvorte nový náčrt pomocou File/New a pomenujte ho napr. "OpenWindowAlarm". Skopírujte kód z OpenWindowAlarm.ino

ALEBO

Stiahnite a rozbaľte úložisko. Otvorte skicu pomocou Súbor -> Otvoriť… a vyberte priečinok „OpenWindowAlarm“.

Skompilovať a nahrať. Nezabudnite, že nahrávanie nebude fungovať, ak je pripojený reproduktor. Ak všetko funguje dobre, vstavaná dióda LED v zariadení Digispark 5-krát zabliká (pre 5-minútové oneskorenie alarmu) a potom začne blikať po 8 sekundách s intervalom 24 sekúnd, aby signalizovala každé čítanie teploty.

Krok 3: Zníženie výkonu

Naša doska Digispark používa 5mA pri 3, 0 voltoch. S 2 batériami AAA (1 000 mAh) vydrží 8 dní. Je však možné znížiť spotrebu energie až na 26 µA v 3 krokoch.

1. Vypnutím LED diódy napájania prerušením medeného drôtu, ktorý spája diódu LED diódy napájania s diódou, nožom alebo odstránením / deaktiváciou rezistora 102 ušetríte 1,3 mA.
2. Odstránením regulátora napätia VIN sa ušetrí 1,2 mA.

3. Odpojením odporu USB Pullup (označeného 152) z 5 V (VCC) sa ušetrí zvyšných 2,5 mA. Odpojte ho prerušením medeného drôtu na strane rezistora, ktorý ukazuje na ATTiny. Tým sa deaktivuje rozhranie USB a následne možnosť naprogramovať dosku Digispark prostredníctvom USB. Aby ste to znova povolili, ale stále šetrili energiou, pripojte odpor (označený 152) priamo k 5 voltovému USB konektoru, ktorý je ľahko dostupný na vonkajšej strane diódy.

   Správnu stranu diódy nájdete pomocou testera kontinuity. Jedna strana tejto diódy je pripojená k pinu 8 ATtiny (VCC). Druhá strana je pripojená k USB 5 voltom.

Teraz je USB pullup odpor aktivovaný iba vtedy, ak je doska Digispark pripojená k USB napr. počas programovania a doska počas spánku spotrebuje 26 µA.

Ak preprogramujete poistky, môžete dosiahnuť spotrebu energie 6 µA.

Na preprogramovanie poistiek potrebujete ISP (ktorý je možné zostaviť s Arduino) a prepojovací adaptér. Na preprogramovanie môžete použiť tento skript.

Krok 4: Resetovacie tlačidlo

Ak nechcete resetovať alarm, odpojte napájanie, pripojte resetovacie tlačidlo medzi PB5 a uzemnenie. Urobil som to tak, že som pripojil nespojený medený povrch VIN k PB5 a spájkoval som tlačidlo reset priamo do otvoru pre pin VIN a veľkého povrchu zeme odstráneného regulátora napätia VIN.

Ak sa chcete zbaviť 5 sekúnd čakania na pripojenie USB po resete, môžete na ATtiny85 zmeniť jadro mikrojadra. Spustite skript „0_Burn_upgrade-t85_recommended.cmd“a potom znova načítajte aplikáciu OpenWindowAlarm s Arduino IDE.

Krok 5: Reproduktor

Rozložil som starú náhlavnú súpravu a zapojil som zástrčkový konektor do kábla.

Krok 6: Prevádzka

Ak chcete použiť dosku, umiestnite ju na okenný parapet a pripojte ju k batérii. Ak je teplota na parapete nižšia ako teplota, na ktorej bola doska pôvodne umiestnená, inteligentnému prijatiu na novú počiatočnú hodnotu bude trvať ďalších 5 minút.

Potom vás znepokojí, ak necháte okno otvorené dlhšie ako päť minút.

Vnútorná prevádzka

• Otvorené okno sa zistí po TEMPERATURE_COMPARE_AMOUNT * TEMPERATURE_SAMPLE_SECONDS (48) sekundách odčítania teploty s hodnotou TEMPERATURE_DELTA_THRESHOLD_DEGREE (2) nižšou ako je teplota TEMPERATURE_COMPARE_DISTANCE_ TIME
• Oneskorenie je implementované trojnásobným spánkom v „SLEEP_MODE_PWR_DOWN“po dobu 8 sekúnd, aby sa znížila spotreba energie.
• Detekcia otvoreného okna je indikovaná dlhším bliknutím 20 ms a krátkym kliknutím každých 24 sekúnd. Vnútorný senzor má preto čas 3 minúty na prispôsobenie sa vonkajšej teplote, aby zachytil aj malé zmeny teploty. Čím väčšia je zmena teploty, tým skôr sa zmení hodnota senzora a detekuje otvorené okno.

• `OPEN_WINDOW_ALARM_DELAY_MINUTES` (5) minút po detekcii otvoreného okna je aktivovaný alarm.

  Alarm sa nespustí alebo sa aktivovaný alarm zastaví, ak je aktuálna teplota vyššia ako minimálna nameraná teplota (+ 1), t.j. okno už bolo zatvorené.

• Počiatočný alarm trvá 10 minút. Potom sa aktivuje na 10 sekúnd s rastúcou prestávkou od 24 sekúnd do 5 minút.
• Každých VCC_MONITORING_DELAY_MIN (60) minút sa meria napätie batérie. V závislosti od detekovaného typu batérie pri zapnutí (pozri VCC_VOLTAGE_LIPO_DETECTION (3,6 voltu)) je napätie batérie nižšie ako VCC_VOLTAGE_LOWER_LIMIT_MILLIVOLT_LIPO (3550) alebo VCC_VOLTAGE_LOWER_LIMIT_MILLIVOLT_STANDARD bliknutie každých 24 sekúnd. Iba pípnutie (nie blesk) je výrazne dlhší ako pípnutie na detekciu otvoreného okna.
• Po zapnutí je neaktívny čas usadzovania 5 minút. Ak sa doska v priebehu času usadzovania ochladí, pridajú sa 4:15 (alebo 8:30) minúty, aby sa predišlo falošným poplachom po zapnutí.