ServoTeplomer: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Jedná sa o analógový displej teploty zostavený z digitálneho snímača ds18b20, mini servopohonu a elektroniky založenej na module esp-12f

Má nasledujúce funkcie.

• Samostatná jednotka obsahujúca elektroniku, servo a batériu
• Dobrá presnosť a presnosť pomocou digitálneho senzora ds18b20
• Dobíjacie LIPO so vstavanou nabíjačkou
• Veľmi nízky pokojový prúd (<20uA) pre dlhú životnosť batérie
• Servo bolo zapnuté iba na krátku dobu, čo zaisťuje dobrú výdrž batérie.
• Modul zvyčajne spí medzi aktualizáciami teploty, ale na kontrolu a konfiguráciu je možné ho prepnúť do režimu bez spánku
• Odovzdanie konfiguračných údajov a test servo z webového rozhrania
• Minimálne, maximálne teploty, stupne Celzia. Fahrenheita a interval aktualizácie je konfigurovateľný
• Monitorovanie batérie
• Softvér je možné aktualizovať prostredníctvom webového rozhrania
• Nízke náklady

Krok 1: Potrebné súčasti a nástroje

Sú potrebné nasledujúce komponenty

• Servomotor MIni (MG90S)
• Teplotný snímač DS18B20
• ESP-12F (modul esp8266)
• Batéria 18650 LIPO
• Držiak batérie LIPO
• micro USB nabíjačka LIPO
• Regulátor nízkeho pokojového prúdu LDO 3,3 V. Použil som XC6203
• Rezistory 4K7, 10K
• Odpojovací kondenzátor 220uF 6V
• nkanálový nízkoprahový ovládač MOSFET. Použil som AO3400
• p kanálový nízkoprahový ovládač MOSFET. Použil som AO3401
• Malý kus dosky prototypu plošných spojov
• Posuňte vypínač
• Malé tlačidlo (štvorec 6 mm)
• Zapojte drôt
• Obojstranná lepiaca páska
• 3D tlačený dizajn puzdra je k dispozícii na
• Voliteľný ukazovateľ. Použil som náhradnú ručičku hodín; je možné použiť tlačenú verziu.

Potrebné sú nasledujúce nástroje

• Jemná bodová spájkovačka
• Horúca lepiaca pištoľ
• Dierovač

Krok 2: Elektronika

Väčšinu elektroniky tvorí wifi mikrokontrolér ESP8266. Na aktiváciu servomotora a reguláciu batérie na 3,3 V, podporu senzorov a delič rezistora na monitorovanie napätia batérie je potrebné malé množstvo podpornej elektroniky. Napájanie servomotora je poháňané 2 tranzistormi MOSFET. Zapnú sa krátku dobu pred tým, ako je potrebná aktualizácia serva, a nechajú sa krátke obdobie zapnuté, aby sa servo dokončilo pohyb. Zaťaženie je také ľahké, že ak nie je napájané, servo sa nebude pohybovať.

Všetka podporná elektronika okrem nabíjačky LIPO je namontovaná na prototypovej doske plošných spojov. Používam komponenty SMD, aby to bolo čo najmenšie, ale dalo by sa to urobiť s komponentmi typu lead-thru, pretože je k dispozícii primerané množstvo miesta. Nabíjačka LIPO má port micro USB, ktorý je možné použiť na nabíjanie batérie. Na zapnutie a vypnutie napájania je možné použiť posuvný vypínač. Tlačidlá umožňujú pri zapnutí prepísať režim spánku, ktorý potom umožňuje webový prístup na konfiguráciu a ovládanie.

Krok 3: Zostavenie

Vykonal som nasledujúce montážne kroky

• Vytlačte si 3D prílohu
• Spájkujte drôt na prepínač, tlačidlo a 3 -pólový konektor
• Spínač, tlačidlo a konektor namontujte na kryt pomocou malého množstva živicového lepidla, aby ste ho zaistili
• Namontujte servo na miesto. Za sebou je dostatok priestoru na prechod kabeláže. Na jeho zaistenie potom možno použiť klin z lepenky.
• Zaistite nabíjačku LIPO na mieste. Pomocou drôtu cez štyri otvory na nabíjačke LIPO som upravil výšku (2 mm) základne, aby sa zarovnal s otvorom USB. Horúce lepidlo na mieste.
• WIRE držiak batérie, vypínač a nabíjačka ponechávajú dostatočne voľné vodiče batérie, takže môžu byť na boku.
• Doplňte periférnu elektroniku na malý kúsok prototypovej dosky.
• Namontujte dosku prototypu na vrch modulu esp-12.
• Kompletné zapojenie
• Vytlačte vybraný číselník (a podľa potreby ukazovateľ) na tvrdý lesklý papier a vystrihnite.
• Pomocou dierkovača vytvorte otvor pre servo
• Ciferník pripevnite k krabici obojstrannou lepiacou páskou
• Pripojte ukazovateľ k servu
• Kalibrujte polohu ukazovateľa pomocou webového zariadenia na nastavenie hodnoty teploty.

Krok 4: Softvér

Softvér pre tento projekt je k dispozícii na github

Jedná sa o projekt založený na Arduino, takže ste nastavili vývojové prostredie esp8266 Arduino. Možno budete chcieť nastaviť heslá pre WifiManager a aktualizáciu softvéru v súbore ino na niečo rozumnejšie.

Mal by byť skompilovaný v Arduino ESP8266 IDE a sériovo nahraný do modulu. Je dobré prepojiť GPIO13 s GND vo vašom vývojovom prostredí, pretože softvér bude potom v nepretržitom režime.

Pri prvom použití sa spustí prístupový bod, ku ktorému by mal byť pripojený telefón alebo tablet. Pozrite si kód pre heslo. Potom by ste mali použiť prehliadač na telefóne alebo tablete na prístup k 192.168.4.1, ktorý umožní výber lokálneho wifi ssid a hesla. To je potrebné vykonať iba raz alebo ak sa zmení sieť Wi -Fi. Odvtedy sa modul v prípade potreby pripojí k miestnej sieti Wi -Fi. Bežný režim hlbokého spánku nepoužíva wifi. Prebudí sa v intervale spánku, odčíta teplotu, aktualizuje servo a vráti sa do režimu spánku. Každé desiate čítanie odčíta batériu a zaznamená ju. To je možné skontrolovať zapnutím v režime spánku bez spánku a kontrolou súboru denníka.

Mali by sa tiež nahrať niektoré podporné súbory. Tieto sa nachádzajú v dátovom priečinku git. Môžu byť nahrané prístupom k ip/upload. Akonáhle sú tieto nahrané, potom ip/edit možno použiť na ďalšie nahrávanie jednoduchším spôsobom.

Krok 5: Prevádzka

Po konfigurácii bude jednotka fungovať iba po zapnutí.

Ak je zapnutý stlačením tlačidla, je možné použiť niekoľko webových príkazov.

• http:/ipAddress/upload umožňuje prístup k jednoduchému odoslaniu súborov. Slúži na zavedenie systému.
• http:/ipAddress/edit umožňuje prístup k systému evidencie (napr. načítať novú konfiguráciu alebo pristupovať k akémukoľvek súboru denníka)
• http:/ipAddress poskytuje prístup k formuláru na nastavenie zobrazenia na hodnotu. Možno použiť na úpravu ukazovateľa.
• http:/ipAddress/firmware na nahranie nového binárneho súboru firmvéru

Krok 6: Vytáčanie a konfigurácia

Powerpoint obsahuje niekoľko príkladov ciferníkov na používanie v stupňoch Celzia alebo Fahrenheita. Tieto umožňujú 15 segmentov, ale rozsah je možné ľahko upraviť zmenou intervalu krokov. Ak je požadovaných viac alebo menej segmentov, je potrebné upraviť vlastnosti objektu donut. Podobne je možné zmeniť farebné pozadie segmentov.

Konfiguračné údaje sú obsiahnuté v súbore s názvom servoTempConfig.txt, ktorý je uložený v informačnom systéme v module. Ak chcete zmeniť konfiguráciu, upravte súbor a nahrajte ho prostredníctvom webového rozhrania http: ipAddress/edit

Konfiguračné údaje sú len hodnoty na riadkoch nasledovne

• meno hosťa
• minimálna zobrazená teplota (vo vybraných jednotkách)
• maximálna zobrazená teplota (vo vybraných jednotkách)
• interval spánku medzi hodnotami v sekundách
• spánkový režim (0 = nepretržite zapnuté s wifi, 1 = normálny hlboký spánok, 2 = zapnuté nepretržite bez wifi
• zaznamenávanie aktivít na server servoTempLog.txt, ak sa zapisuje do denníka = 1. Napätia batérie sa vždy zaznamenávajú.
• teplotné jednotky 0 = Celsia, 1 = Fahrenheit
• Kalibrácia ADC_CAL na hodnoty napätia batérie.

Zaistite, aby boli minimálne a maximálne teploty vo vybraných jednotkách C/F.