Battery Powered ESP IoT: Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Mafundisho haya yanaonyesha jinsi ya kutengeneza msingi wa Battery Powered ESP IoT juu ya muundo katika mafundisho yangu ya hapo awali.

Hatua ya 1: Kubuni Kuokoa Nguvu

Matumizi ya nguvu ni wasiwasi mkubwa kwa kifaa cha IoT kinachotumia betri. Ili kuondoa kabisa matumizi ya nguvu ya muda mrefu (mA machache) kutoka kwa sehemu isiyo ya lazima wakati wa kuendesha, muundo huu hupunguza sehemu hizo zote na kuhamia kwenye kizimbani cha maendeleo.

Kituo cha Maendeleo

Inayo:

1. USB kwa Chip ya TTL
2. RTS / DTR hadi EN / FLASH mzunguko wa kubadilisha ishara
3. Moduli ya chaja ya Lipo

Hifadhi ya maendeleo inahitajika tu wakati wa maendeleo na ikiunganisha kila wakati kwenye kompyuta, kwa hivyo saizi na portable sio wasiwasi mkubwa. Ningependa kutumia njia nzuri zaidi kuifanya.

Kifaa cha IoT

Inayo:

1. Moduli ya ESP32
2. Lipo betri
3. Mzunguko wa 3v3 LDO
4. Kubadilisha nguvu (hiari)
5. Moduli ya LCD (hiari)
6. Mzunguko wa kudhibiti umeme wa LCD (hiari)
7. kifungo cha kuamka kutoka usingizi mzito (hiari)
8. sensorer nyingine (hiari)

Wasiwasi wa pili kwa kifaa cha IoT kinachotumiwa na betri ni saizi ndogo na wakati mwingine pia inahusu uwekaji, kwa hivyo nitajaribu kutumia vifaa vidogo (SMD) kutengeneza. Wakati huo huo, nitaongeza LCD ili kuifanya iwe ya kupendeza zaidi. LCD pia inaweza kuonyesha jinsi ya kupunguza matumizi ya nguvu wakati wa usingizi mzito.

Hatua ya 2: Maandalizi

Kituo cha Maendeleo

• USB kwa moduli ya TTL (imevunjwa RTS na pini za DTR)
• Vipande vidogo vya bodi ya akriliki
• Pini 6 kichwa cha kiume
• Pini 7 kichwa cha kiume pande zote
• Transistors 2 za NPN (ninatumia S8050 wakati huu)
• Vipinga 2 (~ 12-20k vinapaswa kuwa sawa)
• Moduli ya Chaja ya Lipo
• Baadhi ya waya za mkate

Kifaa cha IoT

• Pini 7 za kichwa cha kike pande zote
• Moduli ya ESP32
• Mdhibiti wa 3v3 LDO (ninatumia HT7333A wakati huu)
• Vipimo vya SMD kwa utulivu wa nguvu (Inategemea sasa kilele cha kifaa, ninatumia 1 x 10 uF na 3 x 100 uF wakati huu)
• Kubadilisha nguvu
• ESP32_TFT_LLC yenye maktaba inayotumika (ninatumia JLX320-00202 wakati huu)
• SMD PNP transistor (ninatumia S8550 wakati huu)
• Vipinga vya SMD (2 x 10 K Ohm)
• Lipo betri (ninatumia 303040 500 mAh wakati huu)
• Bonyeza kitufe cha kuchochea kuamka
• Baadhi ya kanda za shaba
• Baadhi ya waya zilizopakwa shaba

Hatua ya 3: RTS & DTR Break Out

USB nyingi kwa moduli ya TTL inayounga mkono Arduino ina pini ya DTR. Walakini, hakuna moduli nyingi zilizovunjwa pini ya RTS.

Kuna njia 2 za kuifanya:

• Nunua USB kwa moduli za TTL na pini za RTS na DTR

• Ikiwa utatimiza vigezo vyote vifuatavyo, unaweza kuvunja pini ya RTS mwenyewe, katika chips nyingi, RTS ni pin 2 (unapaswa kudhibitisha mara mbili na data yako).

  1. tayari una pini 6 za USB kwa moduli ya TTL (ya Arduino)
  2. chip iko katika SOP lakini sio sababu ya fomu ya QFN
  3. unaamini kweli unamiliki ustadi wa kuuza (nimeondoa moduli 2 kabla ya kufanikiwa)

Hatua ya 4: Mkutano wa Dock Development

Kuunda mzunguko unaoonekana ni sanaa ya kibinafsi, unaweza kupata maelezo zaidi katika mafundisho yangu ya hapo awali.

Hapa kuna muhtasari wa unganisho:

Pini ya TTL 1 (5V) -> Pini ya 1 (Vcc)

-> Moduli ya chaja ya Lipo Vcc pin TTL pin 2 (GND) -> Pini ya 2 (GND) -> Moduli ya chaja ya Lipo Pini ya kizimbani 4 (Rx) TTL siri 5 (RTS) -> NPN transistor 1 Emitter -> 15 K Ohm resistor -> NPN transistor 2 Base TTL pin 6 (DTR) -> NPN transistor 2 Emitter -> 15 K Ohm resistor -> NPN transistor 1 Msingi NPN transistor 1 Mtoza -> Dock pin 5 (Programu) NPN transistor 2 Collector -> Dock pin 6 (RST) Lipo Charger moduli BAT pin -> Dock pin 7 (Battery + ve)

Hatua ya 5: Hiari: Utengenezaji wa ubao wa mkate

Kazi ya kuuza katika sehemu ya kifaa cha IoT ni ngumu kidogo, lakini sio muhimu. Msingi kwenye muundo huo wa mzunguko, unaweza kutumia tu ubao wa mkate na waya fulani kufanya mfano wako.

Picha iliyoambatishwa ni jaribio langu la mfano na mtihani wa Arduino Blink.

Hatua ya 6: Mkutano wa Kifaa cha IoT

Kwa saizi ndogo, mimi huchagua vifaa vingi vya SMD. Unaweza kuzibadilisha tu kwa vifaa vya urafiki vya mkate kwa mfano rahisi.

Hapa kuna muhtasari wa unganisho:

Pini 1 (Vcc) -> Kubadilisha nguvu -> Lipo + ve

-> 3v3 LDO Mdhibiti Vin Dock pin 2 (GND) -> Lipo -ve -> 3v3 LDO Mdhibiti GND -> capacitor (s) -ve -> ESP32 GND Dock pin 3 (Tx) -> ESP32 GPIO 1 (Tx) Dock pini 4 (Rx) -> ESP32 GPIO 3 (Rx) Dock pin 5 (Programu) -> ESP32 GPIO 0 Dock pin 6 (RST) -> ESP32 ChipPU (EN) Dock pin 7 (Battery + ve) -> Lipo + ve 3v3 LDO Mdhibiti Vout -> ESP32 Vcc -> 10 K Ohm resistor -> ESP32 ChipPU (EN) -> PNP transistor Emittor ESP32 GPIO 14 -> 10 K resistor ya Ohm -> PNP transistor Base ESP32 GPIO 12 -> Kitufe cha kuamka -> GND ESP32 GPIO 23 -> LCD MOSI ESP32 GPIO 19 -> LCD MISO ESP32 GPIO 18 -> LCD CLK ESP32 GPIO 5 -> LCD CS ESP32 GPIO 17 -> LCD RST ESP32 GPIO 16 -> LCD D / C PNP Mkusanyaji wa usafirishaji -> LCD Vcc -> LED

Hatua ya 7: Matumizi ya Nguvu

Je! Matumizi halisi ya nguvu ya kifaa hiki cha IoT ni nini? Wacha tupime na mita yangu ya nguvu.

• Vipengele vyote kwenye (CPU, WiFi, LCD), inaweza kutumia karibu 140 - 180 mA
• Imezima WiFi, endelea kuonyesha picha kwenye LCD, inatumia karibu 70-80 mA
• Imezima LCD, ESP32 inalala usingizi mzito, hutumia karibu 0.00 - 0.10 mA

Hatua ya 8: Kukua kwa Furaha

Ni wakati wa kukuza kifaa chako cha Battery Powered IoT!

Ikiwa huwezi kusubiri kuweka alama, unaweza kujaribu kukusanya na kuangaza chanzo changu cha mradi uliopita:

github.com/moononournation/ESP32_BiJin_ToK…

Au ikiwa unataka kuonja huduma ya kuzima nguvu, jaribu chanzo changu cha mradi kinachofuata:

github.com/moononournation/ESP32_Photo_Alb…

Hatua ya 9: Ni nini Kinachofuata?

Kama ilivyoelezwa katika hatua ya awali, mradi wangu unaofuata ni Albamu ya Picha ya ESP32. Inaweza kupakua picha mpya ikiwa imeunganishwa na WiFi na uhifadhi kwenye taa, ili niweze kutazama picha mpya barabarani kila wakati.

Hatua ya 10: Hiari: Kesi iliyochapishwa ya 3D

Ikiwa una printa ya 3D, unaweza kuchapisha kesi hiyo kwa kifaa chako cha IoT. Au unaweza kuiweka kwenye sanduku tamu la uwazi kama mradi wangu wa hapo awali.