تم تصنيع الإصدار الأول من الجهاز باستخدام متحكم atmega328 ووحدة راديو nRF24L01. سرعان ما أصبح واضحًا أنه لا توجد ذاكرة كافية للعمل مع شاشة الحبر الإلكتروني ، وكان استهلاك طاقة الجهاز كبيرًا جدًا.
اختبار الإصدار الأول من الجهاز:
يتم استخدام جهاز استشعار درجة الحرارة والرطوبة SHT20. مدعوم من بطاريتين CR2430 (6V) عبر محول تنحي.
تم تطوير الإصدار التالي من الجهاز على nRF52832. لهذا الإصدار ، تم اختيار وحدة راديو من Holyiot YJ-16048. مواصفات شريحة الراديو: ARM Cortex-M4F مع ذاكرة وصول عشوائي 512 كيلو بايت 64 كيلو بايت. جهاز إرسال واستقبال مدمج 2.4 جيجا هرتز ، يدعم BLE ، ANT ، ESB (متوافق مع nRF24L01). اقرأ المزيد عن هذا الإصدار هنا .
في هذا الإصدار ، لم تكن هناك مشاكل في تخزين كمية كبيرة من البيانات في ذاكرة وحدة التحكم الدقيقة. أدى وجود وضع DC-DC في nRF52 ، لتشغيل الراديو في الوضع مع تحسين الطاقة (توفير يصل إلى 40٪) ، إلى تقليل الحد الأقصى لاستهلاك الذروة إلى 7-8 مللي أمبير. تم التخطيط للإصدار الثاني من المستشعر ، مثل الأول ، كوحدة نمطية للتطوير ، لذا لم تُطرح مسألة اختيار الحالة.
اختبار النموذج الأولي للنسخة الثانية.
يتم استخدام مستشعر درجة الحرارة والرطوبة SHT20 أيضًا. مدعوم ببطاريتين CR2450 عبر محول تنحي TPS62745DSSR مع استهلاك منخفض للطاقة
أظهر الإصدار الثاني من المستشعر نتائج جيدة: استهلاك منخفض ، ووقت تشغيل طويل لمجموعة واحدة من البطاريات ، والقدرة على تخزين وعرض الرسومات "الثقيلة".
بطبيعة الحال ، كنت أرغب في نقل المشروع إلى حالة الجهاز النهائي. لذلك كانت المرحلة الأولى هي السلك. تم إعادة تصميم تصميم اللوحة للتثبيت في العلبة. تم تطوير نموذج الهيكل في برنامج SolidWorks. لقد قمت بطباعة الحالات الأولى على طابعة SLA للمستهلك Anycubic Foton. كانت المزايا دقة الطباعة العالية وسهولة المعالجة اللاحقة للعلبة (التلميع). من عيوب (في ذلك الوقت) طباعة العلبة براتنج البوليمر - كان هناك هشاشة. لا يعني ذلك أن النموذج المطبوع يتفكك في اليدين ، ولكن إذا أسقطت الجهاز المجمع (بالبطاريات) ، فمن المرجح أن تنكسر العلبة (وهو ما حدث مرة واحدة).
أيضًا نظرًا لخاصية المادة هذه ، كانت هناك مشاكل في إحكام ربط المسامير لتوصيل جزأين من العلبة. بعد عدة عشرات من البراغي - فك البراغي في فتحات الخيط ، تطورت مادة الجدران وبدأت البراغي في التمرير. أعلاه ، بين قوسين ، كتبت - "في ذلك الوقت" ، لذا أصبحت الأمور الآن أفضل بكثير. بدأت الراتنجات في الظهور في السوق بسعر معقول للغاية وبخصائص قوة ممتازة.
اختبار النموذج الأولي للإصدار الثالث:
في هذا الإصدار ، تم توسيع قائمة المستشعرات. بالإضافة إلى SHT20 ، يمكن للبرنامج العمل مع مستشعرات si7021 و HTU21D بالإضافة إلى BME280 (إصدار منفصل من اللوحة).
بدءًا من هذا الإصدار ، يمكن تشغيل الجهاز من بطارية واحدة. التشغيل عن طريق محول تنحي أو مباشرة من البطاريات ، التي تم ضبطها بواسطة وصلات العبور. أيضًا ، بمساعدة وصلات العبور ، يتم إنشاء تسلسل توصيل بطاريتين: تسلسلي أو متوازي. بالإضافة إلى ذلك ، تم توسيع قائمة وحدات الراديو وتم تطوير إصدارات من اللوحات لوحدات الراديو EBYTE و MINEW.
للعمل في وضع أكثر اقتصادا ، تمت إضافة دعم لشرائح nRF52810 و nRF52811 ، مما أدى إلى تقليل الاستهلاك في وضع السكون إلى 1.7 - 2 μA.
لإضفاء مزيد من القوة على العلبة ، تقرر تطوير نموذج للحالة للطباعة على طابعة FDM. تم تبسيط النموذج نفسه وإزالة الحواف من التصميم.
نظرًا لحقيقة أن قوة المواد المستخدمة في طباعة FDM أعلى ، فقد تم تقليل سمك الجدار وتقليل جميع الفجوات بين العلبة واللوحة.
في الوقت الحالي ، تم تطوير 3 أنواع مختلفة من العلبة لبطاريات مختلفة. من أنحف بطاريات SK2430 إلى أكثرها متانة لبطاريتين CR2477. تتوفر جميع خيارات طراز الجسم على GitHub الخاص بالمشروع.
تمت إعادة تصميم البرنامج أيضًا ، وتمت إضافة وظيفة تكوين الجهاز من خلال نظام Smart Home ، مما يلغي الحاجة إلى إعادة تحميل ملفات الجهاز.
في الوقت الحالي ، يمكنك تخصيص:
- فترات الاقتراع استشعار درجة الحرارة والرطوبة
- فترات قراءة مستوى البطارية
- الربط بالأجهزة الأخرى لنقل البيانات
- تمكين التشغيل المستقل دون الاندماج في المنزل الذكي.
- كما تمت إضافة الواجهة دعمًا للغات متعددة والقدرة على عكس لون الشاشة.
اختبار الإصدار الثالث المحدث.
يوضح الفيديو كيف يعمل الجهاز مع شبكة راديو MySensors وكيف يتم تكوين الجهاز عن طريق إرسال المعلمات من نظام المنزل الذكي.
يستمر هذا المشروع في التطور بنشاط الآن. يوجد بالفعل نموذج أولي للإصدار الرابع ، أو بالأحرى ، ربما يكون فرعًا ، حيث تمت إعادة صياغة الإصدار الرابع بشكل كبير من حيث الأجهزة. أيضًا ، بناءً على هذا المشروع ، تم إنشاء العديد من المشاريع المماثلة الأخرى لأحجام شاشات أخرى. يمكن العثور على
معلومات حول هذا المشروع على GitHub . المشروع مفتوح ، تتوفر ملفات لصنع اللوحات والدوائر ونماذج الحالة ورمز البرنامج على github.
بمجرد أن تصبح مشاريعي جاهزة ، سأتحدث عنها بالتأكيد.
إذا كنت مهتمًا بكل ما يتعلق بـ DIY ، فأنت مطور DIY أو تريد فقط أن تبدأ ، فأنت مهتم باستخدام أجهزة DIY ، وأدعو كل شخص مهتم بالدردشة عبر Telegram - DIYDEV .
بالنسبة لكل من يريد صنع الأجهزة ، ابدأ في بناء أتمتة منازلهم ، أقترح أن يتعرفوا على بروتوكول Mysensors سهل التعلم - Telegram chat MySensors
وبالنسبة لأولئك الذين يبحثون عن حلول ناضجة بما فيه الكفاية لأتمتة المنزل ، أدعوك إلى دردشة برقية Open Thread . ( ما هو الخيط؟ )
الجميع ، كالعادة ، طيبون!