Detector de caigudes ESP32: 5 passos

2025 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2025-01-23 14:37

M'agradaria donar les gràcies a DFRobot per patrocinar aquest projecte.

Aquí teniu una llista de les parts utilitzades:

DFRobot ESP32 ESP-WROOM Module × 1 -

Silicon Labs CP2102 USB a UART Bridge × 1

MCP73831 Carregador de ions de ions IC × 1

LM317BD2T Regulador regulable × 1

0805 4.7uF Condensador × 2

0805 Condensador 100nF × 1

0805 Condensador 1uF × 1

WS2812b LED × 1

1206 LED × 4

Connector micro USB × 1

0805 470 ohm Resistència × 1

0805 2k ohm resistència × 1

Resistència 0805 510 ohm × 1

0805 Resistència de 300 ohm × 1

0805 10k ohm resistència × 2

0805 Resistència de 270 ohm × 2

Polsador de 6 mm x 6 mm × 2

Polsador SMD 6 mm x 6 mm alt × 1

Pas 1: projecte anterior

Ja a l’agost del 2017, vaig imaginar un dispositiu que podia alertar els usuaris si algun dels seus éssers estimats experimentava una caiguda o si premia un botó de “pànic”. Utilitzava un ESP8266 i es muntava en una peça de perf-board. Tenia un sol LED que indicaria si s’havia produït una caiguda. El dispositiu també comptava amb un circuit de càrrega LiPo molt bàsic que no tenia indicadors.

Pas 2: nova idea

Com que el meu darrer detector de tardor era tan rudimentari, volia fer millores dràstiques. El primer era fer-lo programable per USB, de manera que vaig utilitzar un IC convertidor CP2102 USB a UART per gestionar la connexió sèrie USB a UART.

També volia que hi hagués més indicacions de les operacions, de manera que vaig afegir un LED per carregar, un per alimentar i dos per l'estat USB. Vaig optar per utilitzar un ESP32 a causa de la seva major potència i connectivitat Bluetooth, que poden permetre una ampliació futura, com ara una aplicació acompanyant.

Pas 3: disseny de PCB

Totes aquestes noves funcions requeririen molts circuits addicionals i un simple tros de placa de perfecció no el tallaria. Això requeria un PCB, que vaig dissenyar a EagleCAD. Vaig començar establint les connexions amb el seu editor esquemàtic. Després vaig passar a fer el tauler i les traces reals.

Pas 4: soldar

Aquesta va ser la part més difícil a causa dels pins clavats. El component més difícil de soldar va ser el CP2102, que ve en un paquet QFN-28. Cada pin es troba a només 0,5 mm de distància i, sense una plantilla, era bastant complicat de fixar. Vaig solucionar aquest problema aplicant una gran quantitat de flux de líquid als coixinets i després executant una petita quantitat de soldadura sobre els passadors.

Pas 5: Ús

El dispositiu funciona comprovant l’acceleració mesurada pel MPU6050 a intervals establerts. Un cop detecta una caiguda, envia un correu electrònic a un contacte definit. He descobert que la bateria dura uns tres dies, de manera que s’ha de carregar regularment. També hi ha un botó connectat a una interrupció de maquinari que pot enviar un correu electrònic quan es prem.