Δαγκάνα Wifi: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Αυτό το εκπαιδευτικό είναι ένα πρόσθετο στις κοινές ψηφιακές δαγκάνες που τα καθιστά ενεργοποιημένα wifi με ενσωματωμένο διακομιστή ιστού.

Η ιδέα εμπνεύστηκε από το wifi interface που διδάσκεται από τον Jonathan Mackey

Τα χαρακτηριστικά αυτής της μονάδας είναι:

• Προσθέστε στο πίσω μέρος των ψηφιακών δαγκάνων για να κάνετε μια σειρά μετρήσεων διαθέσιμες μέσω wifi
• Αυτόνομο, χωρίς επιπλέον καλώδια
• Τροφοδοτείται από μπαταρία (επαναφορτιζόμενη LIPO). εξωτερικό σημείο φόρτισης. τροφοδοτεί επίσης δαγκάνες
• Πολύ χαμηλό ρεύμα ηρεμίας (<30uA) για μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας
• Έλεγχος ενός κουμπιού για ενεργοποίηση, λήψη μετρήσεων, απενεργοποίηση
• Αυτόματη απενεργοποίηση εάν ηρεμήσει για μια περίοδο
• Οι μετρήσεις μπορούν να αποθηκευτούν και να φορτωθούν σε αρχεία που περιέχουν έως και 16 μετρήσεις
• Μπορούν να ονομαστούν μεμονωμένες μετρήσεις
• Τα δεδομένα κατάστασης και διαμόρφωσης διατίθενται επίσης από τη διεπαφή ιστού
• Το λογισμικό μπορεί να ενημερωθεί μέσω διεπαφής ιστού
• Αρχικό AP για να ορίσετε λεπτομέρειες πρόσβασης wifi κατά την πρώτη διαμόρφωση ή αλλαγές δικτύου

Βήμα 1: Απαιτούνται εξαρτήματα και εργαλεία

Απαιτούνται εξαρτήματα

• Μονάδα wifi ESP-12F
• Ρυθμιστής 3,3V xc6203
• Πυκνωτής 220uF 6V
• 3 τρανζίστορ npn (π.χ. bc847)
• 2 διόδους schottky
• Κουμπί 6mm
• μικρή μπαταρία LIPO 400mAh (802030)
• Αντιστάσεις 4K7, 10K, 15K, 3 x 100K, 220K, 470K, 1M
• μικρό κομμάτι σανίδας πρωτοτύπων
• Υποδοχή 3 ακίδων για φόρτιση.
• Συνδέστε σύρμα
• Εμαγιέ χάλκινο σύρμα αυτο -ρευστό
• Εποξική ρητίνη
• Ταινία διπλής όψης
• Τρισδιάστατο τυπωμένο εξώφυλλο

Απαιτούνται εργαλεία

• Κολλητήρι λεπτού σημείου
• Τσιμπιδακι ΦΡΥΔΙΩΝ

Βήμα 2: Σχηματικό

Τα ηλεκτρονικά είναι αρκετά απλά.

Ένας ρυθμιστής LDO 3.3V μετατρέπει το LIP σε 3.3V που χρειάζεται η μονάδα ESP-12F.

Η δαγκάνα έχει 2 σήματα (ρολόι και δεδομένα που βρίσκονται σε λογικά επίπεδα περίπου 1.5V. Αυτά τροφοδοτούνται από απλά στάδια τρανζίστορ npn για να οδηγήσουν το GPIO13 και 14 ακίδες στα επίπεδα λογικής των 3,3V που απαιτούνται από το ESP-12. Τα εσωτερικά pull ups είναι χρησιμοποιούνται ως φορτία.

Το GPIO4 διαιρείται και ρυθμίζεται από n npn τρανζίστορ για να παρέχει ισχύ στις δαγκάνες.

Το κουμπί παρέχει ένα υψηλό στο EN του ESP-12 μέσω μιας διόδου για να το ενεργοποιήσετε. Μια έξοδος GPIO μπορεί επίσης να το διατηρήσει ψηλά μέσω μιας διόδου για να το κρατήσει αναμμένο μέχρι να τεθεί σε κατάσταση βαθύ ύπνου. Το κουμπί μπορεί επίσης να παρακολουθείται μέσω GPIO12.

Βήμα 3: Κατασκευή

Η δαγκάνα έχει μια απλή διεπαφή που αποτελείται από 4 μαξιλάρια PC πίσω από το μικρό συρόμενο κάλυμμα στο πλάι.

Επέλεξα να συνδεθώ με αυτά με συγκόλληση σε εμαγιέ καλώδια χαλκού με αυτομαστροφική ροή. Αυτό δίνει μια αξιόπιστη σύνδεση και επιτρέπει στο κάλυμμα να είναι ακόμα ολισθημένο ξανά για να διατηρείται τακτοποιημένο. Μετά τη συγκόλληση χρησιμοποίησα ένα μικρό επίχρισμα εποξειδικής ρητίνης ως ανακούφιση από το στρες στα καλώδια.

Στην περίπτωσή μου, τα σήματα ήταν +V, ρολόι, δεδομένα, ένδειξη 0V από αριστερά προς τα δεξιά, αλλά ίσως αξίζει να τα ελέγξετε σε περίπτωση που διαφέρει με διαφορετικές δαγκάνες.

Η κύρια προσπάθεια στην κατασκευή περιελάμβανε το ρυθμιστικό και τα περιφερειακά ηλεκτρονικά τα οποία τοποθέτησα σε ένα μικρό τετράγωνο τεμάχιο 15 χιλιοστών πρωτοτύπου. Χρησιμοποίησα εξαρτήματα smd για να το κρατήσω όσο το δυνατόν μικρότερο. Αυτός ο πίνακας στη συνέχεια στηρίχτηκε στη μονάδα ESP-12F χρησιμοποιώντας καλώδια από την πλακέτα στην τροφοδοσία και τις καρφίτσες GPIO στη μονάδα για να το κρατήσετε στη θέση του.

Η μπαταρία και το κουμπί και το σημείο φόρτισης συνδέθηκαν στη συνέχεια. Για ένα σημείο φόρτισης χρησιμοποιώ μια υποδοχή 3 ακίδων με εξωτερικό 0V και κεντρικό πείρο φόρτισης, οπότε η πολικότητα δεν έχει σημασία. Έχω έναν ξεχωριστό φορτιστή USB LIPO τον οποίο χρησιμοποιώ για τη φόρτιση αυτού και παρόμοιων μονάδων. Συμπεριέλαμε μια απλή μικρή πρίζα στη γραμμή της μπαταρίας στο εσωτερικό της μονάδας για να απομακρυνθεί το ρεύμα εάν απαιτείται.

Η μπαταρία και η μονάδα ESP-12F κόλλησαν στις δαγκάνες με ταινία διπλής όψης και η καλωδίωση ολοκληρώθηκε. Η τοποθέτηση πρέπει να γίνει με προσοχή, καθώς το κάλυμμα πρέπει να εφαρμόζει και να κουμπώνει στις δαγκάνες. Το κάλυμμα έχει σχεδιαστεί για να ταιριάζει καλά στις δαγκάνες και χρησιμοποιώ μόνο κάποια ταινία για να στερεώσω το κάλυμμα στη θέση του.

Βήμα 4: Λογισμικό και διαμόρφωση

Το λογισμικό είναι κατασκευασμένο σε περιβάλλον Arduino.

Ο πηγαίος κώδικας για αυτό είναι στη διεύθυνση https://github.com/roberttidey/caliperEsp Ο κώδικας μπορεί να αλλάξει ορισμένες σταθερές για λόγους ασφαλείας πριν μεταγλωττιστεί και εμφανιστεί στη συσκευή ES8266.

• WM_PASSWORD ορίζει τον κωδικό πρόσβασης που χρησιμοποιεί το wifiManager κατά τη διαμόρφωση συσκευής σε τοπικό δίκτυο wifi
• Το update_password ορίζει έναν κωδικό πρόσβασης που χρησιμοποιείται για να επιτρέψει ενημερώσεις υλικολογισμικού.

Όταν χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά, η συσκευή εισέρχεται στη λειτουργία ρύθμισης παραμέτρων wifi. Χρησιμοποιήστε ένα τηλέφωνο ή tablet για να συνδεθείτε στο σημείο πρόσβασης που έχει ρυθμιστεί από τη συσκευή και, στη συνέχεια, περιηγηθείτε στο 192.168.4.1. Από εδώ μπορείτε να επιλέξετε το τοπικό δίκτυο wifi και να εισαγάγετε τον κωδικό πρόσβασής του. Αυτό πρέπει να γίνει μόνο μία φορά ή εάν αλλάξετε δίκτυα wifi ή κωδικούς πρόσβασης.

Μόλις η συσκευή συνδεθεί στο τοπικό της δίκτυο, θα ακούσει εντολές. Υποθέτοντας ότι η διεύθυνση IP είναι 192.168.0.100, χρησιμοποιήστε πρώτα 192.168.0.100:AP_PORT/upload για να ανεβάσετε τα αρχεία στο φάκελο δεδομένων. Αυτό θα επιτρέψει στη συνέχεια στο 192.168.0.100/edit να προβάλει και να ανεβάσει περαιτέρω αρχεία και επίσης να επιτρέψει τη χρήση του 192.168.0100: AP_PORT για την αποστολή δοκιμαστικών εντολών.

Βήμα 5: Χρήση

Όλα ελέγχονται από το ένα κουμπί. Η ενέργεια πραγματοποιείται όταν απελευθερωθεί το κουμπί. Διαφορετικές ενέργειες συμβαίνουν όταν κρατάτε πατημένο το κουμπί για μικρές, μεσαίες ή μεγάλες περιόδους πριν την απελευθέρωση.

Για να ενεργοποιήσετε τη μονάδα πατήστε το κουμπί μία φορά. Η ένδειξη της δαγκάνας πρέπει να ανάψει αμέσως. Το wifi μπορεί να διαρκέσει μερικά δευτερόλεπτα για να συνδεθεί στο τοπικό δίκτυο.

Περιηγηθείτε στο https:// ipCalipers/όπου ipCalipers είναι η διεύθυνση IP της μονάδας. Θα πρέπει να δείτε την οθόνη δαγκάνας που περιέχει 3 προβολές καρτελών. Τα μέτρα χωρούν έως και 16 μετρήσεις. Το επόμενο που πρέπει να ληφθεί επισημαίνεται με πράσινο χρώμα. Η κατάσταση δείχνει έναν πίνακα με την τρέχουσα κατάσταση της μονάδας. Το Config εμφανίζει τα τρέχοντα δεδομένα διαμόρφωσης.

Στην καρτέλα μέτρα, πραγματοποιείται μια νέα μέτρηση πατώντας το κουμπί για περίπου ένα δευτερόλεπτο. Η νέα τιμή θα εισαχθεί στον πίνακα και θα μεταβεί στην επόμενη θέση. Ένα μέσο πάτημα περίπου 3 δευτερολέπτων θα ανεβάσει τη θέση μία πίσω εάν χρειαστεί να επαναλάβετε τη μέτρηση.

Στο κάτω μέρος της καρτέλας μέτρα είναι ένα πεδίο ονόματος αρχείου και δύο κουμπιά. Εάν το όνομα αρχείου διαγραφεί, θα επιτρέψει την επιλογή από τα διαθέσιμα αρχεία μηνυμάτων. Ένα νέο όνομα μπορεί επίσης να εισαχθεί ή να επεξεργαστεί. Σημειώστε ότι όλα τα αρχεία μηνυμάτων πρέπει να ξεκινούν με το πρόθεμα (Αυτό μπορεί να αλλάξει στη διαμόρφωση). Εάν αυτό δεν έχει εισαχθεί, θα προστεθεί αυτόματα.

Το κουμπί αποθήκευσης αποθηκεύει το τρέχον σύνολο μετρήσεων σε αυτό το αρχείο. Το κουμπί φόρτωσης θα προσπαθήσει να ανακτήσει ένα προηγούμενο σύνολο μετρήσεων.

Ένα μακρύ πάτημα του κουμπιού περίπου 5 δευτερολέπτων θα απενεργοποιήσει τη μονάδα.

Βήμα 6: Διασύνδεση Ιστού

Το υλικολογισμικό υποστηρίζει ένα σύνολο κλήσεων http για υποστήριξη της διεπαφής πελάτη. Αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παροχή εναλλακτικών πελατών, εάν δημιουργηθεί ένα νέο index.html.

• /επεξεργασία - πρόσβαση στο σύστημα αρχειοθέτησης της συσκευής. μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη μέτρων Αρχεία
• /status - επιστρέψτε μια συμβολοσειρά που περιέχει λεπτομέρειες κατάστασης
• /loadconfig -επιστρέψτε μια συμβολοσειρά που περιέχει λεπτομέρειες διαμόρφωσης
• /saveconfig - αποστολή και αποθήκευση μιας συμβολοσειράς για ενημέρωση διαμόρφωσης
• /loadmeasures - επιστρέψτε μια συμβολοσειρά που περιέχει μέτρα από αρχεία
• /savemeasures - αποστολή και αποθήκευση μιας συμβολοσειράς που περιέχει τις τρέχουσες λεπτομέρειες μέτρησης
• /setmeasureindex - αλλάξτε το ευρετήριο που θα χρησιμοποιηθεί για το επόμενο μέτρο
• /getmeasurefiles - λάβετε μια συμβολοσειρά με λίστα διαθέσιμων αρχείων μέτρησης