ESP32 Ανιχνευτής πτώσης: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Θα ήθελα να ευχαριστήσω την DFRobot για τη χορηγία αυτού του έργου.

Ακολουθεί μια λίστα με τα μέρη που χρησιμοποιούνται:

Ενότητα DFRobot ESP32 ESP-WROOM × 1-https://www.dfrobot.com/product-1559.html

Silicon Labs CP2102 USB to UART Bridge × 1

MCP73831 Φορτιστής Li-Ion IC × 1

LM317BD2T Ρυθμιζόμενος ρυθμιστής × 1

0805 4.7uF Πυκνωτής × 2

0805 100nF Πυκνωτής × 1

0805 1uF Πυκνωτής × 1

WS2812b LED × 1

1206 LED × 4

Υποδοχή Micro USB × 1

0805 470 ohm Αντίσταση × 1

0805 Αντίσταση 2k ohm × 1

0805 510 ohm Αντίσταση × 1

0805 300 ohm Αντίσταση × 1

0805 Αντίσταση 10k ohm × 2

0805 270 ohm Αντίσταση × 2

Πλήκτρο 6mm x 6mm × 2

SMD 6mm x 6mm allηλό κουμπί ush 1

Βήμα 1: Προηγούμενο έργο

Τον Αύγουστο του 2017, φαντάστηκα μια συσκευή που θα μπορούσε να ειδοποιήσει τους χρήστες εάν κάποιος από τους αγαπημένους τους έπεσε ή πατήσει ένα κουμπί «πανικού». Χρησιμοποίησε ένα ESP8266 και συναρμολογήθηκε σε ένα κομμάτι υπερ-σανίδας. Είχε ένα μόνο LED που θα έδειχνε αν είχε συμβεί πτώση. Η συσκευή διέθετε επίσης ένα πολύ βασικό κύκλωμα φόρτισης LiPo που δεν είχε ενδείξεις.

Βήμα 2: Νέα ιδέα

Δεδομένου ότι ο τελευταίος μου ανιχνευτής πτώσης ήταν τόσο στοιχειώδης, ήθελα να κάνω δραστικές βελτιώσεις. Ο πρώτος το καθιστούσε προγραμματιζόμενο μέσω USB, οπότε χρησιμοποίησα ένα IC CP2102 USB to UART μετατροπέα για να χειριστώ τη σειριακή σύνδεση USB σε UART.

Iθελα επίσης να υπάρχουν περισσότερες ενδείξεις για τις λειτουργίες, οπότε πρόσθεσα ένα LED για φόρτιση, ένα για τροφοδοσία και δύο για την κατάσταση USB. Επέλεξα να χρησιμοποιήσω ένα ESP32 λόγω της αυξημένης ισχύος και της συνδεσιμότητας Bluetooth, το οποίο μπορεί να επιτρέψει μελλοντική επέκταση, όπως μια συνοδευτική εφαρμογή.

Βήμα 3: Σχεδιασμός PCB

Όλες αυτές οι νέες δυνατότητες θα απαιτούσαν πολλά επιπλέον κυκλώματα και ένα απλό κομμάτι υπερ-σανίδας δεν θα το έκοβε. Αυτό απαιτούσε ένα PCB, το οποίο σχεδίασα στο EagleCAD. Ξεκίνησα εκθέτοντας τις συνδέσεις με τον σχηματικό επεξεργαστή τους. Στη συνέχεια προχώρησα στην κατασκευή του πραγματικού πίνακα και των ιχνών.

Βήμα 4: Συγκόλληση

Αυτό ήταν το πιο δύσκολο μέρος λόγω των λεπτών πείρων. Το πιο δύσκολο συστατικό για συγκόλληση ήταν το CP2102, το οποίο διατίθεται σε συσκευασία QFN-28. Κάθε καρφίτσα απέχει μόλις 0,5 mm, και χωρίς στένσιλ, αυτό ήταν αρκετά δύσκολο να στερεωθεί. Έλυσα αυτό το πρόβλημα εφαρμόζοντας μια γενναιόδωρη ποσότητα υγρής ροής στα τακάκια και έπειτα τρέχοντας μια μικρή ποσότητα συγκόλλησης πάνω από τις καρφίτσες.

Βήμα 5: Χρήση

Η συσκευή λειτουργεί ελέγχοντας την επιτάχυνση που μετράται από το MPU6050 σε καθορισμένα διαστήματα. Μόλις εντοπίσει πτώση, στέλνει ένα email σε μια καθορισμένη επαφή. Έχω διαπιστώσει ότι η μπαταρία διαρκεί περίπου τρεις ημέρες, οπότε πρέπει να φορτίζεται τακτικά. Υπάρχει επίσης ένα κουμπί που είναι συνδεδεμένο με μια διακοπή υλικού που μπορεί να στείλει ένα email όταν πατηθεί.