Servotermòmetre: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Es tracta d’una pantalla de temperatura analògica construïda a partir d’un sensor digital ds18b20, un mini servo i electrònica basada en un mòdul esp-12f

Té les funcions següents.

• Unitat autònoma que conté electrònica, servo i bateria
• Bona precisió i precisió mitjançant el sensor digital ds18b20
• LIPO recarregable amb carregador incorporat
• Corrent en repòs molt baix (<20uA) per a una llarga durada de la bateria
• El servo només es torna a engegar durant períodes curts, donant una bona durada de la bateria.
• Normalment, el mòdul dorm entre les actualitzacions de temperatura, però es pot convertir en un mode sense suspensió per comprovar-lo i configurar-lo
• Pujada de dades de configuració i prova de servo des de la interfície web
• Es poden configurar temperatures mínimes, màximes, Centigrade. Fahrenheit i interval d'actualització
• Supervisió de la bateria
• El programari es pot actualitzar mitjançant la interfície web
• Baix cost

Pas 1: components i eines necessaris

Es necessiten els components següents

• Servomotor MIni (MG90S)
• Sensor de temperatura DS18b20
• ESP-12F (mòdul esp8266)
• Bateria LIPO 18650
• Porta bateries LIPO
• carregador micro USB LIPO
• Regulador LDO de corrent en repòs baix de 3.3V. He utilitzat XC6203
• Resistències 4K7, 10K
• Condensador de desacoblament 220uF 6V
• Controlador de llindar baix MOSFET de canal n. He utilitzat AO3400
• Controlador de llindar baix MOSFET de canal p. He utilitzat AO3401
• Peça petita de tauler prototip de PCB
• Interruptor d’alimentació lliscant
• Polsador petit (quadrat de 6 mm)
• Connecteu filferro
• Cinta adhesiva de doble cara
• Disseny de recinte imprès en 3D disponible a
• Punter opcional. Vaig utilitzar una agulla de rellotge de recanvi; es pot utilitzar una versió impresa.

Es necessiten les eines següents

• Soldador Fine Point
• Pistola de cola calenta
• Perforadora

Pas 2: electrònica

La major part de l'electrònica és una unitat de microcontrolador wifi ESP8266. Es necessita una petita quantitat d’electrònica de suport per habilitar el servomotor i regular la bateria a 3,3 V, suportar els sensors i un divisor de resistències per controlar el voltatge de la bateria. El subministrament del servomotor és accionat per 2 transistors MOSFET. S’encenen un breu període abans que calgui una actualització del servo i es deixin activar durant un breu període per permetre que el servo completi el seu moviment. La càrrega és tan lleugera que el servo no es mourà quan no estigui alimentat.

Tots els aparells electrònics de suport, a part del carregador LIPO, estan muntats a la placa prototip de PCB. Utilitzo components SMD per fer-ho tan petit com sigui possible, però es podria fer amb components de plom, ja que hi ha una quantitat raonable d’espai disponible. El carregador LIPO té un port micro USB que es pot utilitzar per recarregar la bateria. Es pot utilitzar un interruptor d’alimentació lliscant per encendre i apagar l’alimentació. Un botons permet permetre el mode de suspensió primordial quan s'engega, cosa que permet l'accés a la web per a la configuració i el control.

Pas 3: Muntatge

Vaig fer els següents passos de muntatge

• Imprimiu un recinte en 3D
• Soldeu el cable a l'interruptor, al botó i al connector de 3 pins
• Col·loqueu l'interruptor, el botó i el connector al recinte amb una petita quantitat de cola de resina per assegurar-la
• Col·loqueu el servo al seu lloc. Darrere hi ha prou espai perquè passi el cablejat. A continuació, es pot utilitzar una falca de cartró per assegurar-la.
• Assegureu-vos el carregador LIPO al seu lloc. Vaig utilitzar filferro a través dels quatre forats del carregador LIPO per ajustar l’alçada (2 mm) de la base per aconseguir que s’alineés amb el forat USB. Cola calenta al seu lloc.
• Teniu el suport de la bateria, l’interruptor i el carregador que deixen prou fluix als cables de la bateria perquè pugui estar al costat.
• Composeu electrònica perifèrica en una petita peça de tauler de prototipatge.
• Muntar la placa de prototipatge a la part superior del mòdul esp-12.
• Cablatge complet de connexió
• Imprimiu el marcatge seleccionat (i, si cal, el punter) en un paper brillant i tallat.
• Utilitzeu un perforador per crear un forat per al servo
• Col·loqueu el dial a la caixa amb cinta adhesiva de doble cara
• Connecteu el punter al servo
• Calibreu la posició del punter mitjançant la funció web per establir un valor de temperatura.

Pas 4: programari

El programari d’aquest projecte està disponible a github

És un projecte basat en Arduino, de manera que configureu un entorn de desenvolupament Arduino esp8266. És possible que vulgueu configurar les contrasenyes per a WifiManager i l’actualització de programari del fitxer ino a alguna cosa més sensata.

Hauria de ser compilat en Arduino ESP8266 IDE i carregat en sèrie al mòdul. És bo connectar GPIO13 a GND al vostre entorn de desenvolupament, ja que el programari estarà en mode continu.

La primera vegada que s'utilitzi s'iniciarà un punt d'accés al qual s'hauria de connectar des d'un telèfon o una tauleta. Consulteu el codi per obtenir la contrasenya. El navegador del telèfon o tauleta s’hauria d’utilitzar per accedir a 192.168.4.1, que permetrà seleccionar el ssid i la contrasenya del wifi local. Això només s’ha de fer una vegada o si canvia la xarxa wifi. A partir de llavors, el mòdul es connectarà a la xarxa wifi local si és necessari. El mode normal de son profund no utilitza wifi. Es desperta a l’interval de son, llegeix la temperatura, actualitza el servo i torna a dormir. Cada 10a lectura fa una lectura de bateria i la registra. Això es pot comprovar activant el mode sense connexió wifi i comprovant el fitxer de registre.

També s’han de penjar alguns fitxers de suport. Es troben a la carpeta de dades del git. Es poden penjar accedint a ip / upload. Un cop s'hagin carregat, es pot utilitzar ip / edit per carregar més d'una manera més senzilla.

Pas 5: operació

Després de la configuració, la unitat només funcionarà després d'engegar-la.

Si està activat amb el botó premut, es poden utilitzar diverses ordres web.

• http: / ipAddress / upload dóna accés a una càrrega de fitxers senzilla. S'utilitza per arrencar el sistema.
• http: / ipAddress / edit dóna accés al sistema de fitxers (per exemple, per carregar una nova configuració o accedir a qualsevol fitxer de registre)
• http: / ipAddress dóna accés a un formulari per configurar la visualització en un valor. Es pot utilitzar per ajustar el punter.
• http: / ipAddress / firmware per carregar un binari de firmware nou

Pas 6: marcar i configurar

El powerpoint conté alguns exemples de dials per a ús centígrads o fahrenheit. Permeten 15 segments, però l'interval es pot ajustar fàcilment canviant l'interval de pas. Si es volen més o menys segments, cal editar les propietats de l'objecte de rosquilla. De la mateixa manera, es poden canviar els fons de color dels segments.

Les dades de configuració es contenen en un fitxer anomenat servoTempConfig.txt que es troba al sistema de fitxers del mòdul. Per canviar la configuració, editeu el fitxer i pengeu-lo mitjançant la interfície web http: ipAddress / edit

Les dades de configuració són només valors de línies de la següent manera

• nom d'amfitrió
• temperatura mínima visualitzada (en les unitats escollides)
• temperatura màxima visualitzada (en les unitats escollides)
• interval de son entre lectures en segons
• mode de repòs (0 = Activat contínuament amb wifi, 1 = son profund normal, 2 = Activat contínuament sense wifi
• registre d'activitat a servoTempLog.txt si registre = 1. Les tensions de la bateria sempre es registren.
• unitats de temperatura 0 = centígrads, 1 = Fahrenheit
• Calibratge ADC_CAL per a lectures de tensió de la bateria.

Assegureu-vos que les temperatures mínima i màxima estiguin a les unitats C / F seleccionades.