TicTac Super Wifi analüsaator, ESP-12, ESP8266: 5 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

See projekt tugineb esialgsele kuu põlemiskoodile ja TicTaci kasti korpuse kasutamise kontseptsioonile.

Kuid selle asemel, et kasutada näitude käivitamiseks nuppu, kasutatakse TFT SPI -ekraaniga kaasasolevat puutepaneeli. Koodi on muudetud, et paremini juhtida LED -taustvalgustust ja lülitada ekraan unerežiimi (kuna ekraanimoodul peab puutetundliku kiibi jaoks toiteallikaks jääma). Seadme vool unes on piisavalt madal, et 1000mah lipo kestaks mitu aastat. Samuti on olemas aku laadimine ja madalpingekaitse.

Vaadake selle toimimise videot viimasest sammust.

Osad:

• 48 g TicTaci kast
• ESP12 (eelistatavalt ESP-12F)
• 2,4 -tolline SPI TFT -ekraan
• Lipo laadimismoodul
• PNP transistor
• 3.3v madal vaikiv vool, pingeregulaator
• Seotud takistid ja kondensaatorid (üksikasjad hiljem)

1. samm: arendamine

Mõtlesin, et visandan selle projekti arengutee. Selle jaotise saate vahele jätta, kui soovite selle tegemisega otse alustada.

See on üks minu esimesi ESP8266 projekte. Mul oli selge idee kasutada TicTaci kasti Wifi analüsaatori korpusena ja otsustasin selle teha. Tänan teid: kaasaskantav WiFi-analüsaator. Otsustasin kasutada suuremat 2,4 -tollist ekraani - see oli kaasas puutepaneeliga ja trükkplaadil, mille tihvtid hõlpsamini ühendatavad.

Ehitust alustades uurisin korraldusi, mille kohaselt ESP12 antenn oleks elektroonikast puhas. Ainus võimalus oli see, et see oleks korgi sees. Samuti soovisin laadija moodulit jaoturi alla. Küsimus oli siis selles, kust leida nupp "sees"? Ma ei tahtnud korpuse taha auku teha. Kõige parem oleks ülemine kate - kuid seal pole ruumi, kui mul on kaks moodulit seal.

Sellest tekkis idee kasutada puutepaneeli sisselülitamisnupuna. Märkasin, et üks kuvari pistikutest oli märgistatud kui „T_IRQ” - see tundus julgustav. Puutekiip on XPT2046. Ja minu rõõmuks on jah, et tal on automaatne unerežiim ja see tõmbab paneeli puudutamisel T_IRQ madalaks. See sobib ideaalselt tõukelüliti asendamiseks ja selle saab lihtsalt ühendada ESP12 lähtestamisega.

Oleksin pidanud mainima, et kood kontrollib mitu korda WiFi -võrke ja eemaldab seejärel ekraani toite ning paneb ESP12 sügavasse unesse - see äratatakse lähtestussisendi abil.

Nii et kui see kontseptsioon oli selge, ühendasin selle NodeMcu abil - ja see ei töötanud! Seega oli natuke rohkem tööd teha. Olin teadlik ka sellest, et ma ei saa NodeMcu abil unevoolu kontrollida, kuna sellel on sisseehitatud USB-kiip ja kõrge pingeregulaator. Tahtsin ka süsteemi ESP12 -de hõlpsaks programmeerimiseks. See viis selleni, et tegin ESP12 katkestusplaadi/arendussüsteemi, mida saab programmeerida sama lihtsalt kui NodeMCU, kuid kasutades FTDI programmeerijat. Nii on regulaator ja USB -kiip eraldi. Vt: ESP-12E ja ESP-12F programmeerimis- ja katkestuslaud

Seejärel ühendasin selle oma uue plaadi abil, millel oli ESP-12F-ja see töötas. Ainus muudatus, mille ma tegin, oli lühis ekraanimooduli pingeregulaatoril, nii et kõik sõideti 3,3 V pingel. Hakkasin tegema oma koodimooduleid, eriti ekraani kiibi (ILI9341) unerežiimi lülitamise koodi, kuna see ja puutepaneeli kiip peaksid toite saama (unerežiimis), kui ka ESP -moodul on unerežiimis. Seejärel kontrollisin unevoolu. See oli 90 uA. Nii et 1000 mAh aku peaks vastu aasta. Hea algus.

Seejärel eemaldasin ekraanimooduli pingeregulaatori. Oleks piisanud, kui oleks lihtsalt maandustihvti üles tõstnud. Nüüd oli süsteemi puhkevool 32uA. Ma pidin ikkagi lisama 3,3 V regulaatori, kuid teadsin seda ainult 2uA vaikse vooluga. Nii et nüüd vaatame 3 -aastast aku kasutusaega!

Samuti tahtsin komponente nii palju kui võimalik trükkplaadile paigaldada, et juhtmestik oleks parem. Nii et sel hetkel läksin edasi seadme trükkplaadi kujundusega. Oleksin tahtnud ühendada otse kuvarimooduli tihvtidega. See oli päris raske, nii et valisin PCB -lt ekraanimoodulile kõva traadi.

Nägin natuke rohkem koodi. Lisasin uneteatise - ekraani mustaks täitmine ja ZZZ printimine enne magamaminekut. Samuti viivitasin LED -taustvalgustuse sisselülitamisega, kuni ekraan oli täidetud. See väldib valge välgu algse koodi alguses. Tegin lõpus sarnaseid modifikatsioone, lülitades LEDid välja enne ekraani magama panemist.

Teil võib tekkida küsimus, kuidas uA -d mõõta. Surnult lihtne! Pange 1k takisti järjestikku positiivse toitejuhtmega. Lühendage see lühikese juhtmega, et süsteem saaks töötada. Seejärel, kui see on unerežiimis, eemaldage hüppaja juhe ja mõõtke takisti pingelangus. 1k takistiga tähendab 100mv 100uA. Kui pingelangus on liiga suur, kasutan madalama väärtusega takistust. Olen seda meetodit kasutanud ühe numbri nA mõõtmiseks, kasutades 1 m takistit teistes tõesti madala unevooluga süsteemides.

2. etapp: ehitamine

PCB või kõva traat?

Seade, mille ma siia ehitasin, kasutab trükkplaati ESP12F ja laadija moodulite ning pingeregulaatori ja PNP transistori ning nendega seotud kondensaatorite ja tõmbetakistuste hoidmiseks. See on kõige ilusam tee, kuid nõuab trükkplaatide söövitamist ja SMD jootmisseadmeid. Kuid süsteemi saab luua nii, et ühendate moodulid otse ja asetate pingeregulaatori ja PNP -transistori ribalauale - nagu juhtus varasemas TicTaci projektis (varem lingitud).

Kui otsustate valida PCB -valiku, võite teha ka minu ESP12 programmeerimisplaadi, eriti kui kavatsete ESP12 -plaatidega rohkem projekte teha.

Osade nimekiri:

• 49 g TicTaci kast
• ESP-12F (või ESP-12E) Pange tähele, et ESP-12F-l on parem vahemik, vastasel juhul sama mis ESP-12E
• 2,4”SPI TFT ekraan ILI9341 draiveriga ja puudutage nt. TJCTW24024-SPI
• Laadimismoodul - vaata fotot
• 2 mm tihvtriba (valikuline, kuid seda tasub kasutada)
• PNP transistor SOT23 formaadis. Ma kasutasin BCW30, kuid kõik muud, mille võimsus on üle 100 mA ja alalisvoolu võimendus> 200, peaksid olema korras.
• 3v3 250ma (min) regulaator SOT23 formaadis. Kasutasin Microchip MCP1703T-33002E/CB. Teised töötavad, kuid kontrollivad oma vaikivat voolu. (soovitame alla 30uA).
• Takistid (kõik 0805 suuruses)
• 10k 4 off
• 3k3 1 alla
• Kondensaatorid (kõik 0805 suuruses)
• 2n2 2 maha
• 0,1 u 1 alla
• PCB on lisatud failina WiFiAnalyserArtwork.docx.
• Üheelemendiline LiPo aku. Mahutavus 400-1000 mAh - see sobib korpusesse. 400 mAh on piisavalt suur.

PCB-välise variandi puhul kasutage pliivärvi ekvivalente, takistid ¼W ja üle selle sobivad ning kondensaatorid tööpingega 5v või rohkem.

PCB valmistamisel puurige augud 0,8 mm. Kui teil on terav silm - ESP12 2 mm tihvtribade augud võivad olla parema toe jaoks 0,7 mm.

Komponentide paigutus:

PCB kokkupanekul tehke kõigepealt takistid ja kondensaatorid, seejärel regulaator ja PNP-transistor, seejärel laadija moodul ja ESP12 jaoks mõeldud riba. Ma ei jootnud ESP12 oma kohale, kuna see on tihvtribale piisavalt surutud ja seda on lihtsam plaadilt ümber programmeerida. Kui soovite kunagi kohapeal ümber programmeerida, märkate, et trükkplaadil on pistikud TX, RX, GPIO 0, lähtestamiseks ja maandamiseks. Pange tähele, et GPIO madalaks tõmbamiseks on vaja nuppu. Ekraani puudutades saab lähtestada madalale. Nuppu saab kasutada, kuid ainult siis, kui juht T_IRQ kuvariga on lahti ühendatud.

Samm: juhtmestik

Enne ekraani ühendamist trükkplaadiga eemaldage regulaator i1 ja pange J1 -le jootetükk, mis asendab selle. Hiljem peaks see välja nägema:

Seejärel eemaldage tihvtriba või lõigake tihvtid lühikeseks. Parim viis tihvtriba eemaldamiseks on üks tihvt korraga. Kandke jootekolb ühele küljele, samal ajal tõmmates tihvti tangidega teiselt poolt.

Nüüd saab juhtmestikku alustada, alustades lindi kaabli ühendamisega ekraaniga. Lõigake umbes 7-8 cm pikkune arvuti lintkaabel ja valige 10 võimalust. Kärpige 9 suunda tagasi 10 mm, jättes ühe pikema serva T-IRQ tihvti jaoks. Ülejäänud saab seejärel laotada sinna, kus need joodetakse ja vajadusel natuke rohkem kärpida.

Panin ja jootsin ühe juhtme korraga, alustades VCC -st.

Asetage trükkplaat ekraani suhtes kohta, kus see peab olema. Seejärel lõigake ükshaaval juhtmed 5 mm võrra pikemaks kui vaja ja eemaldage 2 mm isolatsioon, tinage ots ja jootke oma kohale. Traadi marsruutimine toimub järgmiselt (loendades tihvtide numbreid VCC -st):

Ekraan	PCB	Kommenteeri
1	1	VCC
2	8	GND
3	9	CS
4	5	NULLI
5	7	D/C
6	2	SDI (MOSI)
7	4	SCK
8	10	LED
9	3	SDO (MISO)
10	6	T_IRQ

Nüüd jääb üle vaid aku ühendada ja ESP12 programmeerida. Kui programmeerite kohapeal, ühendage aku kohe. Plaadi programmeerimisel ühendage aku hiljem.

4. samm: programmeerimine

Laadige alla lisatud fail ESP8266WiFiAnalMod.ino, looge oma Arduino visandite kausta kaust nimega „ESP8266WiFiAnalMod” ja teisaldage fail sellesse.

Käivitage Arduino IDE (laadige alla ja installige vajadusel saidilt Arduino.cc) ning lisage ESP -plaadi üksikasjad, kui teil neid pole (vt: Sparkfun).

Laadige kood (Fail> Sketchbook>… ESP8266WiFiAnalMod).

Seejärel määrake programmeerimise üksikasjad (tööriistad):

Valige tahvel: üldine ESP8266 moodul

Ülejäänud seaded leiate allpool. Valige lähtestamismeetod: „nodemcu”, kui kasutate programmeerijat koos lähtestamise ja GPIO0 automaatse draiviga. Muidu seadistage "ck", kui programmeerite kohapeal või otse USB-jadamuunduri kaudu.

Pordi number on tõenäoliselt erinev.

Kui soovite programmeerida kohapeal, peate jootma juhtmed lülitile, et tõmmata GPIO 0 madalaks ja ühendada Tx ja Rx-vt allpool:

Lihtsam võimalus on kasutada programmeerimisplaati: ESP-12E ja ESP-12F programmeerimis- ja jaotuskilpi

Kui programmeerite kohapeal, ühendage nagu allpool. Märkus, kui ekraan on ühendatud Reset saab aktiveerida puuteekraaniga, vastasel juhul on vaja lülitit Reset to GND. Tahvlile on vaja toiteallikat, kõige parem, kui rakendate OUT+ ja OUT-pintele 3,7 V pinget. Kui kasutate akut, tuleb laadija lähtestada, ühendades korraks USB -kaabli.

Kui seadistate programmeerimisrežiimi käsitsi, tõmmake lähtestamine madalale (puuteekraan), tõmmake GPIO 0 madalale ja vabastage nullist lähtestamine. Nüüd klõpsake allalaadimisnuppu. Programmeerimine peaks jätkuma.

Kui kasutate programmeerimis- ja katkestusplaati, ühendage lihtsalt FTDI USB jadamuundur, lisage programmeerimisplaadile 3,3 V toide ja klõpsake nuppu Laadi alla.

Samm: lõplik kokkupanek ja testimine

Praegu on hea aeg eeltestiks. Kui ESP12 programmeeriti kohapeal, peaks see töötama - puudutage ekraani kergelt ja see peaks käivituma. Kui seade on programmeeritud, sisestage ESP12 ja ühendage aku juhtmega ning see peaks töötama.

Lõppkomplekti läbimisel ühendasin aku lahti osaliselt mugavuse huvides ja osaliselt soovimatu lühise vältimiseks.

Ekraan asetseb korralikult korgi ja korpuse põhja vahel. Aluse ülestõstetud osa hoiab ekraani kenasti karbi poolel.

Trükkplaat tuleb fikseerida ekraaniplaadile, et see nii korgi sisse mahuks kui ka USB -laadimispesa esitada. Kui on näha nõutud seos plaatide asukohtade vahel, asetage mõlemale plaadile kahepoolne teip (paksusega 1 mm). See annab 2 mm vaba ruumi, mis peaks vältima igasugust elektrilist kontakti. Ettevaatusabinõuna asetasin ekraani elektroonikat katva isoleerlindi:

Järgmisena peame ülemisest korgist eemaldama umbes 2 mm. Ma sobitasin selle ekraanile tihedalt, puuteekraani lintkaabli ja ekraani plastkinnituse jaoks välja lõigatud lisatükkidega. Vaata allpool:

Lõpuks peame panema aku ja kasutama seda, et hoida ekraani karbi küljel. Kasutasin vana vahtpolüstüreeni ja lõikasin ja lihvisin vajaliku paksusega. Kinnitasin selle kuvari trükkplaadile õhukese kahepoolse teibiga ja kasutasin paari väiksemat teibitükki, et aku ümber libiseda.

Kui olete kõik ühendanud ja leiate, et midagi ei juhtu, ärge muretsege (veel). Laadimismooduli aku kaitselülitus tuleb lähtestada. Selleks ühendage see mikro -USB -juhtme kaudu 5 -voldise toiteallikaga. Mõni sekund on piisavalt pikk.

Ja nüüd on teil kasulik seade, mis näitab ESP8266 süsteemide võimsust ja viis minu puhul oma WiFi -kanali vahetamiseni, kuna see tuvastas veel 5 sama seadme kohta!

Loodan, et teile meeldib see armas projekt.

Mike