Postkast ja garaažiukse teataja: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

See juhis põhineb Johan Mobergi postkasti teavitajal. Võrreldes selle projektiga tegin mõned muudatused:

1. Minu majast kaugel pole mitte ainult postkast, vaid ka garaaž. Nad asuvad ühes kohas maantee lähedal ja maja asub umbes 50 meetri kaugusel maast. Väga tundliku garaažipuldi tõttu on seda paar korda juhtunud, garaažiuks oli kogemata lahti. Nüüd tahaksin täpselt teada, kas garaaži uks on suletud või mitte. Seetõttu laiendan esialgset projekti veel ühe kontakti, garaažiukse kontakti jaoks.
2. MCU (mikroprotsessori juhtplokk) saatjas jääb Attiny-85, mis on oluline väikese energiatarbimise jaoks. Digitaalseid tihvte pole piisavalt (mulle ei meeldi Reset pin kasutamine) ja lahendan probleemi lihtsa riistvaralahendusega.
3. Vastuvõtjate näitamine toimub optiliste ja helisignaalide abil. Optilisi signaale annavad LED -id ja akustilise signaali jaoks on lisatud vooluahelaga laul. MCU (mikroprotsessori juhtplokk) saatjas on muudetud ja see on Arduino Nano. Algselt sooviksin kasutada Attiny-85, kuid ühe vaba nööpnõela puudumine oli suur takistus. Lihtsat riistvaralahendust pole.
4. Riistvara modifitseerimise säilitamiseks tehti Arduino tarkvaras väikseid muudatusi.
5. Juhtmeta poolsuunaline side toimib hästi, kui mõlemad seadmed (saatja ja vastuvõtja) töötavad. Kuid kui üks mõlemast seadmest ebaõnnestub (nt tühi aku jne), jätkab teine seade tööd ja teeskleb suhtlust (vastuvõtja). Sellisel juhul katkestatakse side isegi siis, kui mis tahes saidil on viga parandatud. Lahendus: tuleks luua uus suhtlus. Sel põhjusel on saatjasse lisatud lähtestusahel koos indikaatoriga.

Kirjeldus

Projekt koosneb kahest osast: saatja ja vastuvõtja. Garaažikohas asuv saatja tuvastab postkasti kontakti ja garaažiukse avatud kontakti signaalid. Kui üks neist kontaktidest on aktiveeritud, saadab saatja HC12 juhtmeta signaali vastuvõtjale. Vastuvõtjal on näidatud "häire" olek, nagu "post on saabunud" või "garaažiuks avatud", vilkudes vastavat LED -i ja esitatavat laulu. Vastuvõtuseadme vajutusnupu lähtestamise korral võib see olla tühistatud ja käivitab uue ooterežiimi.

Maksimaalne kaugus

HC-12 kommunikatsioonimoodul on ette nähtud 1,8 km kaugusele. Kuid see väärtus on teoreetiline ja selleni võib jõuda vabas õhus. Hoone sisepiirkond on lühem. Mul oli probleeme lihtsa stringantenniga umbes 100 m kaugusele jõudmisega. Sel juhul olid mõlemad seadmed seatud maksimaalsele vahemikule - FU4 režiim ja 1200 baudikiirus. Üks üksus oli hoones, 4 paksu seina taga. Mis SMA antenn ühendus oli loodud, kuid mitte stabiilne. Sel juhul lahendati probleem, paigutades vastuvõtja garaaži (ainult üks sein) orienteeritud ruumi.

Vastavalt minu kogemustele. Soovitan kasutada SMA antenne koos korraliku pikendusjuhtmega. See kaabel peaks sobima mõlemal küljel olevate pistikutega (antenni SMA-pistik ja HC-12 ipex-pistik).

Samm: osad ja tööriistad

Kasutatakse järgmisi osi:

Vähem levinud osade jaoks on lingid.

Saatja:

• Attiny-85, ebay
• HC-12, ebay
• Takistid 68, 150, 1k, 10k
• Diood Schottky SR240, ebay
• Universaalne diood, 1N589 või 1N4148
• Klemmiplokk, banggood
• SMA antenn, ebay
• Kondensaatorid 1000M
• Transistor NPN, S9013, 2N2222 või sarnane
• Aku AA hoidik (3 tk) ja patareid
• Lähtestamiseks lülitage Micro C + NO + NC
• LED 5 mm sinine
• Pilliroo kontaktid posti- ja garaažiukselülititele, banggood
• Magnetid, banggood
• PCB prototüüp, banggood
• Ühendused XH, banggood

Vastuvõtja:

• Arduino-nano, banggood
• HC-12, ebay
• Pinge stabilisaator 7805T
• Meloodia IC UM66
• Transistor NPN, S9013, 2N2222 või sarnane
• Takistid 2x470, 10k
• Koristuspott 10k
• Väike kõlar
• Lüliti Lähtesta, banggood
• Led 10mm, roheline ja kollane
• Universaalne diood, 1N589 või 1N4148
• Kondensaator 2x10M, 1000M
• Peamine adapter 220V AC kuni 5V DC
• SMA antenn
• Peaadapteri pistikupesa, banggood
• Led 10mm, 2tk roheline ja kollane
• Ühendused XH, banggood

Tööriistad:

• Arduino-uno Rev3 plaat HC-12 seadistamiseks ja Attiny-85 programmeerimiseks
• Jootekolb
• Multimeeter
• Leivalaud

2. toiming: saatja

Saatja skeem on ülaltoodud pildil.

Patareid on kolm AA tüüpi tükki. Nende maksimaalne tarbimine on esimese kommunikatsiooni ajal (umbes 100 mA). Proovige see aeg võimalikult lühikeseks muuta. Ooteajal on tarbimine väga väike (alla 1 mA) ja häire ajal on tarbimine lühikese aja jooksul umbes 40 mA. D1 kaitseb vooluahelaid ülepinge eest, kui patareid on uued.

SW3, R1, C1 loob lähtestamisahela. Olekunäidik pärast lähtestamist on sinine LED D4. See LED peab pärast lähtestamist süttima ja näitama: "saatja on ühenduse loomiseks valmis". Kui sinine LED -tuli põleb, saab sidet alustada vastuvõtja Reset nupu vajutamisega.

D2 ja D3 on Schottky dioodid, millel on madal edasipinge. Nende dioodide tõttu kasutab lüliti "garaažiuks avatud" sama tarkvara katkestust, nagu lüliti "post saabus". Kui SW1 (post) on ühendatud maaga, aktiveeritakse katkestus ja e -posti häire. Kui SW2 (garaaž) on ühendatud maaga, aktiveeritakse posti katkestamine koos garaaži häirega. Sel viisil lahendati üks puuduv tihvt MCU -l.

Sobiva häire märguande annab tarkvara. See riistvaralahendus võimaldab kasutada ainult ühte lihtsat katkestust.

Attiny-85 ja HC-12 kirjeldus on mainitud Johan Mobergi juhiste sees väga hästi tehtud.

3. samm: vastuvõtja

Vastuvõtjat toidab põhitoiteallikast adapter 220V vahelduvvoolust 5V alalisvooluni. See võib olla mis tahes väike adapter, mille alalisvoolu vool on umbes 0,3A. Kuna adapteri väljundpinge sõltub väljundvoolust (väikese pingega oli pinge umbes 8 V), olen lisanud lihtsa pingestabilisaatori IC1. Diood D1 vähendab pinget HC-12 jaoks.

Arduino Nano väljund D7 ühendab häireoleku ajal IC2 meloodiageneraatoriga umbes 4 V pinge. T1 võimendab kõlari signaali. Helitugevust saab reguleerida muutuva takisti R4 abil. Sellele takistile juurdepääsemiseks soovitan vastuvõtja kaanesse jätta auk. D5 ja D6 on häiredioodide väljundid. D3, D4 tihvtid on ühendatud HC-12-ga ja pakuvad jadaühendust. D2 pin on lüliti "Lähtesta" sisend ja tunnetuse olek.

Lähtestuslülitit kasutatakse kahe funktsiooni jaoks:

1. Aktiveerige esimene ühendus. Pärast selle vajutamist peaks suhtlus algama.
2. Pärast ühenduse loomist ja häire tekkimist saab nullimisnupuga häire lähtestada ja vastuvõtja olekut "ootamiseks" muuta.

LED -indikaator on järgmine:

1. Mõlemad LED -id põlevad ja põlevad pidevalt. See on algseisund pärast vastuvõtja sisselülitamist. Kui saatja on valmis - sinine märgutuli on sisse lülitatud, saab ühenduse luua vastuvõtja nupu Lähtesta abil.
2. Pärast ühenduse loomist vilguvad mõlemad LED -id vaheldumisi umbes 2 sekundi jooksul.
3. Häire korral vilgub vastav LED umbes 1 sekundi jooksul, teine LED on tume.

4. samm: tarkvara

Selles etapis on Arduino ino failid koos täieliku tarkvaraga.

Saatja tarkvara tuleks laadida MCU Attiny-85-sse. Attiny programmeerimiseks kasutage arvutis Arduino Uno ja Arduino IDE tarkvara. Internetis on palju õpetusi, kuidas seda teha. Soovitan seda Attiny85 programmeerimist. Pärast programmi Attiny laadimist sisestage kiip saatja trükkplaadile.

Arduino Nano programmeerimine on sama mis Arduino Uno programmeerimine. Kasutage USB -kaablit ja Arduino IDE -d koos valitud tööriistade ja "Juhtide halduri" Nano -plaadiga. Seda protsessi saab teha leivale paigaldatud tahvliga. Pärast programmeerimist asetage Nano -plaat vastuvõtja trükkplaadile.

Mõlemad seadmed HC-12 tuleks Arduino Unoga seadistada samadele parameetritele. Juhised on originaaljuhendites.

Samm: riistvara ja seadistamine

Kõige olulisemad osad on posti ja garaažiukse kontaktid. Need kontaktid asetatakse postkasti ja garaažiukse mehaanilisele rajale sulgemise ajal kohale, kuhu uks ulatub. Postkasti kontakt koosneb pilliroo lülitist ja neodüümmagnetist. Pilliroo lüliti paigaldatakse kleeplindiga, kasti sisemusse tähtede sisestamiseks ava ühel küljel. Magnet on postiklapi külge kinnitatud nii, et osaliselt avatud klapp aktiveerib lüliti. Juhtmed on ühendatud väikese XH -pistikuga.

Sama kontaktlahendust kasutatakse garaažiukse puhul. Sellisel juhul saab kontakti luua ka piirlüliti abil. Milline variant valida, on teie otsustada. Kuid on veel mõned võimalused: samadel garaažisüsteemidel võib olla garaaži juhtkarbi sees klemmliist koos piirlüliti kontaktidega. Sellisel juhul ühendage lihtsalt juhtmed pädevate kruvidega.

Saatja

Osad asetatakse prototüübile PCB, mis lõigatakse väiksemaks. Tahvlil on pistikupesad HC-12 mooduli ja Attiny-85 jaoks, aku pistikud ja klemmliistud mõlema häirekontakti jaoks. Väljaspool plaati on nullimislüliti, sinine LED ja SMA -antenn. Kõik muud komponendid on trükkplaadil joodetud ja ühendatud juhtmetega plaadi alumises osas. Akuhoidik ja trükkplaat on paigaldatud plastkarpi. See võib olla ükskõik milline sobivate mõõtmetega plastkarp, ma kasutan niiskuskindlat jaotuskarpi. Karp on paigaldatud garaaži katuse alla ja juhtmed juhitakse läbi plasttorude.

Saatja kasti fotol on mõned osad, mis ei ole selle artikli teemad. Lisasin karbi sisse veel elektroonikat.

Vastuvõtja

Vastuvõtja komponente saab paigutada mis tahes universaalsesse kasti. Olen kasutanud vana traadita uksekella plastkarbi. Osad on joodetud uuesti PCB prototüübile, sealhulgas mõlemad LED -dioodid. Seal on pistikupesad MCU ja HC-12 moodulile ning tahvlile joodetud isane pistikud kõlarite, nullimisnupu ja toitepinge jaoks. Esikaanesse on tehtud augud LED -ide jaoks, ülemises osas nullimisnupu ja antenni jaoks.

Seadistamine

Nagu algse projekti autor on kirjutanud, on saatja ja vastuvõtja vahel eduka suhtluse takistamiseks palju põhjuseid. Kõigepealt kontrollige veel kord juhtmete ühendamist ja jootmist. Kui kõik on korras, proovige luua side mõlema lauale asetatud seadmega kõrvuti. Probleemide korral kontrollige HC-12 mooduleid lihtsas vooluringis arduino abil kahel leival. Kasutage juhiseid vastavalt väga heale artiklile mooduli kohta: Pikaajaline side On lihtne tarkvara HC-12 messenger. Laadige sama tarkvara nii arduino kui ka kontrollige suhtlust. Kui kõik on korras, on mõlemad moodulid head.

Järgmise sammuna proovige laiendada arduino uno koos HC-12-ga leivaplaadil kõigile saatja ja vastuvõtja komponentidele ning programmeerida mõlemad arduinos. Sel juhul kontrollige arduino uno kontakte, võrreldes Attiny-85 ja Nano ino-failidega, ja vajadusel muutke pin-numbreid. Sel põhjusel olen lisanud ino failidesse märkuste ridadesse vastavad arduino tihvtid. Kui probleem ei lahene, proovige leida programmeerimisel viga, kasutades riistvara jada. Nii saate sisestada programmi mõned kriitilised punktid, kontrollida sõnumeid ja näha neid jadamonitoris. Näete, millised programmi osad on lõpetatud ja millised mitte. Simuleerige posti ja garaaži lülitid, puudutades juhtmeid. Pärast probleemide lahendamist asendage tagaplaadid MCU -dega (Attiny ja Nano).

Esimene side üksuste vahel peaks toimuma laual. Kui kõik on korras, paigaldage seadmed oma kohale ja kontrollige uuesti.

Täname lugemise eest ja edu.