بدأ تاريخ هذا المشروع بالمجموعة ، يبدو وكأنه أحمق ، ولكن هكذا بدأ هذا المشروع. تم شراء العلبة على موقع Aliexpress ، وتجدر الإشارة إلى أن جودة القولبة البلاستيكية لهذه الحالة ممتازة. بعد مراسلات قصيرة مع البائع ، تم إرسال رسم إلى مكتب البريد وبدأ هذا المشروع.
كان الرسم نفسه ذو أبعاد سيئة للغاية وكان لا بد من إجراء نصف قياسات الحدود والقواطع والثقوب التكنولوجية للوحة الدوائر المطبوعة المستقبلية باستخدام الفرجار. بعد تلقي جميع الأبعاد الداخلية للعلبة ، أصبح من الواضح أن شريحة الراديو يجب أن تكون "سلكية" مباشرة على PCB ، نظرًا لأن الارتفاع من أعلى PCB إلى السطح الداخلي للعلبة كان 1.8 مم ، والحد الأدنى للارتفاع المتوسط النهائي لوحدة الراديو يكون عادةً 2 مم (بدون الشاشة).
بالنسبة للمستشعر ، تم اختيار nRF52 SoC في حزمة QFN48. في هذه الحالة في سلسلة nRF52 ، يوجد في الشمال ثلاثة خيارات: nRF52810 ، nRF52811 (جديد) ، nRF52832. معلمات الشريحة: 64 ميجا هرتز Cortex-M4 ، جهاز إرسال واستقبال 2.4 جيجا هرتز ، 512/256 كيلو بايت فلاش ، 64/32 كيلو بايت رام لـ nRF52832 و 192 كيلو بايت فلاش ، 24 كيلو بايت رام لـ nRF52810 ، nRF52811 ، رقائق متعددة البروتوكولات ، دعم بلوتوث منخفض الطاقة ، شبكة بلوتوث ، ESB و ANT و nRF52811 ، بالإضافة إلى ما سبق ، وكذلك Zigbee و Thread ، بالإضافة إلى Bluetooth Direction Finding.
قرر المستشعر نفسه جعله متعدد المستشعرات ، بحيث يمكن استخدامه في مهام مختلفة. لهذا السبب ، يجب أن يكون تصميم الرقاقة مضغوطًا قدر الإمكان ، مع الأخذ في الاعتبار أن الحد الأدنى من أبعاد المكونات يجب ألا يقل عن 0603 ، بحيث يمكن لحام الجهاز يدويًا. بعد أن تم توصيل الشريحة على السبورة ، بدأت في اختيار أجهزة الاستشعار. الشيء الرئيسي الذي استرشدت به أثناء الاختيار هو أبعاد جسم المستشعر وإمكانية لحام المستشعر في المنزل بأقل مجموعة من المعدات (مكواة لحام ومجفف شعر).
تم اختيار المستشعرات التالية للمستشعر: SHT20 ، SHt21 ، Si7020 ، Si7021 ، HTU21D (مستشعر درجة الحرارة والرطوبة) ، كل هذه المستشعرات لها نفس الجسم ونفس المسامير ، HDC2080 (مستشعر درجة الحرارة والرطوبة) له جسم مشابه كما كان من قبل مدرج ولكن يحتوي على ناتج مقاطعة إضافي ، وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، BME280 (مستشعر درجة الحرارة والرطوبة والضغط) ، LMT01 (مستشعر درجة الحرارة) ، TMP117 (مستشعر درجة حرارة عالية الدقة) ، كفاءة عالية للطاقة ، خرج المقاطعة ، ضبط حدود درجة الحرارة العلوية والسفلية ، LIS2DW12 (مقياس التسارع ) كفاءة طاقة عالية ، واحدة من الأفضل في فئتها أو LIS2DH12.
أيضًا في الإصدار الأول من المستشعر ، كان هناك مفتاح من القصب في القائمة ، ولكن في المراجعات اللاحقة تم استبعاده ، نظرًا لعدم وجود مساحة كافية لمفتاح القصب بحجم 1.6 سم مع لمبة زجاجية ، وقمت بتقسيم اثنين من أجهزة الاستشعار عن طريق تثبيت اللوحة النهائية في العلبة ، أيضًا بسبب المربع نوع العلبة وارتفاعها الصغير ، لم يكن الجهاز مناسبًا جدًا لدور المستشعر المغناطيسي للفتح والغلق.
بالإضافة إلى المستشعرات ، يحتوي المستشعر على 2 من مصابيح LED ، أحدهما RGB موجود في الجانب السفلي من المستشعر. زران smd ، أحدهما متصل لإعادة الضبط ، والثاني "مخصص" لتنفيذ نوع من سيناريوهات تشغيل المستشعر. يتكون جسم المستشعر من ثلاثة أجزاء ، الجسم الرئيسي ، وإدخال داخلي بفتحة تحمل البطارية ومثبتة بالجسم الرئيسي بأربعة براغي ، وغطاء سفلي يستقر في الفتحات الموجودة في المدخل الداخلي. هناك أيضًا 4 دبابيس تمثيلية و 2 رقميين وأيضًا دبابيس أخرى يمكن أن تكون هوائي NFC أو دبابيس رقمية ، منفذ SWD.
يوجد RGB LED والأزرار على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور بطريقة يمكن الوصول إليها بسهولة عند إزالة الغطاء السفلي من خلال الفتحات الموجودة في الإدخال الداخلي ، والتي تم تصميمها لالتقاط الغطاء الخلفي.
خضع الجهاز لمراجعين ، كما في وقت سابق في مكان مستشعر TMP117 ، تم تثبيت مستشعر الإضاءة MAX44009 ، والذي تم استبداله لاحقًا بمستشعر درجة الحرارة ، وكلا المستشعرين لهما نفس الجسم ، ولكن دبابيس مختلفة على الساقين ، قد يكون من دون جدوى أنه تم استبداله ، وقد يستحق العودة.
الآن لدي 4 من هذه الأجهزة في المنزل ، اثنان منها عبارة عن مستشعرات درجة الحرارة والرطوبة مع مستشعرات Si7021 (أحدهما على nRF52832 ، والثاني على nRF52811) ، والآخر مستشعر للصدمات مطبق على مقياس التسارع LIS2DW12 (nRF52810) ومستشعر التحكم في درجة الحرارة على مستشعر LMT01 (nRF52810) ).
يتم تشغيل المستشعر اللاسلكي بواسطة بطارية cr2032 ، والاستهلاك أثناء النوم هو 1.8μA لـ nRF52810 و nRF52811 و 3.7μA لـ nRF52832. الاستهلاك في وضع نقل البيانات 8mA.
إن وصف البروتوكول المستخدم ، وتطوير برنامج لهذا المستشعر لسيناريوهات الاستخدام المختلفة ، على ما أعتقد ، هو خارج نطاق هذه المقالة.
يمكن مشاهدة اختبار تشغيل المستشعر مع نظام المنزل الذكي في مقطع فيديو قصير أدناه.
مشروع هذا المستشعر مفتوح المصدر ، يمكنك الحصول على جميع المواد الموجودة في المشروع على GitHub الخاص بي .
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 .
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 يكفي لأتمتة المنزل ، أدعوك إلى الدردشة البرقية Open Thread . ( ما هو الخيط؟ )
أشكركم على اهتمامكم ، كل التوفيق!
