Uendeshaji wa Battery IOT: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Ikiwa mradi wako wa IOT uliofanya kazi na betri hufanya vipindi mzunguko huu unatumia 250nA tu (hiyo ni amps 0.00000025!) Wakati wa uvivu. Kawaida nguvu nyingi za betri hupotea kati ya shughuli. Kwa mfano, mradi unaofanya kazi sekunde 30 kila dakika 10 hupoteza 95% ya uwezo wa betri!

Watawala wengi wadogo wana hali ya chini ya kusubiri nguvu lakini bado wanahitaji nguvu ili kuweka processor hai, pia vifaa vyote vitatumia nguvu. Inachukua juhudi nyingi kupata hali ya kusubiri chini ya 20-30mA. Mradi huu ulibuniwa kuripoti hali ya joto na unyevu kwenye mizinga ya nyuki. Kwa sababu ya nguvu ya betri ya eneo la mbali na ngao ya seli ya kuripoti data ambapo chaguo pekee.

Mzunguko huu utafanya kazi na mtawala yeyote na nguvu 12, 5 au 3V. Duka nyingi za elektroniki zitakuwa na vifaa ambavyo vinagharimu dola chache tu.

Vifaa

Vipinga: 2x1K, 3x10K, 1x470K, 2x1M, 5x10M

Diode: 2x1N4148, 1xLED

MOSFET: 3x2N7000

Saa: PCF8563 au sawa kwa microcontroller

Peleka tena: EC2-12TNU kwa usambazaji wa 12V

EC2-5TNU kwa 5V

EC2-3TNU kwa 3V

Nguvu: OKI-78SR-5 / 1.5-W36-C 12V hadi 5V Converter au inavyotakiwa na microcontroller

Badilisha: Vyombo vya habari vya muda mfupi vya kuweka upya, SPDT kwa jaribio

Hatua ya 1: Jinsi Mzunguko Unavyofanya Kazi

Mzunguko ni rahisi sana:

- Kengele inayoendeshwa na betri inazima na kutupa swichi

- Nguvu inapita kutoka kwa betri kwenda kwa mtawala ambayo huanza na kufanya mambo yake

-Kidhibiti huweka upya kengele

- Kisha hutupa swichi kuzima.

Hatua ya 2: Saa

Saa nyingi za wakati zinapaswa kufanya kazi ikiwa zinaambatana na kidhibiti chako na zina laini (Int) inayoelezea wakati kengele inapozimwa.

Kulingana na mtawala na saa utahitaji kusanikisha maktaba ya programu.

TAFADHALI sanidi Mdhibiti wako na saa kwenye bodi ya mfano na uhakikishe kuwa unaweza kuipanga kuweka wakati, wakati usumbufu unaofuata unapaswa kutokea na jinsi ya kuondoa usumbufu baada ya kengele kuzima. Ni rahisi sana kufanya kazi hii sasa kabla ya kujenga bodi ya mwisho. Tazama hatua ya mwisho ya maelezo ya programu.

Hatua ya 3: Kubadili

Kwa kubadili tunatumia relay latching na 2 coils.

Kuweka sasa kupitia coil iliyowekwa huwasha tena relay. Ya sasa inahitaji tu mtiririko kwa karibu 12ms na kisha inaweza kuzima ikiacha relay ikiwashwa.

Weka kunde sawa kupitia coil ya kuweka upya kuzima relay.

Tunataka relay latching kwa hivyo hatutumii nguvu ya betri kuweka relay imefungwa. Pia, tunawasha relay "kwenye" kutoka kwa mzunguko huu na kuiweka "mbali" kutoka kwa mtawala inapomaliza.

Mradi huo ulijengwa kwa betri ya 12V SLA. Hizi ni za bei rahisi (sifuri kama nilikuwa nayo tayari!) Na itafanya vizuri katika msimu wa baridi wa Canada na sinia ndogo ya jua.

Mzunguko unaweza kujengwa na relay ya 3V ukitumia betri kadhaa za AA. Kwa kuwa relay itashughulikia 2A kwa umeme wa umeme inaweza kubadilisha kitengo kidogo cha nguvu za ukuta (au upeanaji wa pili wa uwezo mkubwa) kwa vifaa vya umeme. Hakikisha kuwa kila kitu juu ya 12V kiko kwenye sanduku lenye msingi mzuri na maboksi vizuri.

Hatua ya 4: 2N7000 MOSFET

Mzunguko huu unatumia 3 2N7000 mode iliyoboreshwa ya N channel MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) inayotumiwa kama swichi.

Kugharimu dola kadhaa tu hizi ni vifaa vya kushangaza sana. Mtiririko wa sasa kati ya Drain (+) na chanzo (-) wakati voltages za lango huzidi karibu 2V. Wakati "kwenye" upinzani wa Chanzo-kukimbia ni ohm au hivyo. Wakati mbali megohmes nyingi. Hizi ni vifaa vyenye uwezo kwa hivyo sasa lango linatosha tu "kuchaji" kifaa.

Kontena inahitajika kati ya Lango na Chanzo ili kuruhusu lango kutokwa wakati voltage ya Lango iko chini, vinginevyo kifaa hakitazimwa.

Hatua ya 5: Mzunguko

Mstari wa kukatiza kutoka saa (INT) kawaida huelea na umeunganishwa (ndani ya saa) hadi ardhini wakati kengele inalia. Kinzani ya 1M huvuta mstari huu juu wakati wa kusubiri kengele.

U1 hufanya kama inverter kwani tunahitaji kazi ya juu kuwasha relay wakati kengele inazima. Kinyume cha pato la saa. Hii inamaanisha U1 hufanya kila wakati kwa kusubiri na inaweka bomba mara kwa mara kwenye betri. Kwa bahati nzuri, tunaweza kutumia kontena kubwa sana R1 kupunguza sasa hii. Uigaji ulionyesha kuwa hii inaweza kuwa hadi Gohms kadhaa! Duka langu la ndani lilikuwa na vipinga 10M kwa hivyo nilitumia 5 mfululizo. 250na ni ya kutosha katika kitabu changu.

U2 ni ubadilishaji rahisi wa kuwezesha coil ya kuweka relay.

Diode 2 ni muhimu kulinda mzunguko wakati nguvu ya coils za relay imezimwa. Uga wa sumaku utaanguka na kusababisha spike ya sasa ambayo inaweza kuharibu kitu.

12V mbichi kutoka kwa betri inachukuliwa kwa mgawanyiko wa voltage R6 na R7. Kituo cha katikati huenda kwa moja ya pini za analog za mtawala ili voltage ya betri iweze kufuatiliwa na kuripotiwa.

U4 ni kibadilishaji bora cha DC hadi DC ili kutoa 5V ya kidhibiti.

Wakati mtawala amemaliza huinua laini ya Poff juu ambayo inageuka U3 ambayo inazima relay. Kinzani R4 hutoa njia ya ardhi kwa lango la U3. MOSFET ni kifaa chenye uwezo na R4 inaruhusu malipo kutiririka hadi ardhini ili kuzima kuzima.

Kubadilisha jaribio huelekeza nguvu mbali na mdhibiti mdogo na kwa LED. Hii ni muhimu kwa kupima mzunguko huu lakini ni muhimu wakati mtawala ameambatanishwa na kompyuta kwa programu na kujaribu nambari. Samahani, lakini sikujaribu kwa nguvu kutoka kwa vyanzo 2!

Kitufe cha kushinikiza kuweka upya kilikuwa mawazo ya lazima. Bila hiyo hakuna njia ya kuweka kengele mara ya kwanza mfumo unapowashwa !!!

Hatua ya 6: Uigaji wa Mzunguko

Uigaji upande wa kushoto unaonyesha maadili wakati mfumo uko wavivu. Kulia ni masimulizi wakati kengele inatumika na laini ya usumbufu imevutwa chini.

Voltages halisi zilikubaliana vizuri na uigaji lakini sina njia ya kudhibitisha mchoro halisi wa sasa.

Hatua ya 7: Ujenzi na Programu

Mzunguko ulijengwa kwa ukanda mwembamba kufuata takriban mchoro wa mzunguko. Hakuna ngumu.

Mara tu mpango unapoanza inapaswa kuweka upya kengele. Hii itasimamisha mtiririko wa sasa kupitia coil iliyowekwa ya relay. Programu inaweza kufanya jambo lake na ukamilisha kuweka kengele na kuzima kila kitu kwa kuzima Poff juu.

Kulingana na mtawala na saa utahitaji kusanikisha maktaba ya programu. Maktaba hii itajumuisha nambari ya sampuli.

Muunganisho na programu saa inapaswa kupimwa kwenye bodi ya mfano kabla ya wiring mzunguko. Kwa saa ya Arduino na H2-8563 SCL huenda A5 na SDA hadi A4. Usumbufu huenda kwa INT iliyoonyeshwa kwenye mzunguko.

Kwa Arduino nambari ya jaribio itajumuisha kitu kama:

# pamoja

# pamoja na Rtc_Pcf8563 rtc;

rtc.initClock ();

// kuweka tarehe na wakati wa kuanza. Sio lazima ikiwa unataka kengele tu kwa saa au dakika. rtc.setDate (siku, siku ya wiki, mwezi, karne, mwaka); rtc.setTime (hr, min, sec);

// Weka kengele

rtc.setAlarm (mm, hh, 99, 99); // Min, saa, siku, siku ya wiki, 99 = kupuuza

// Futa kengele rtc. Alarm Alarm (); }