Si të hakoni një sensor të temperaturës për jetëgjatësi më të madhe të baterisë: 4 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:18

Inkbird IBS-TH1 është një pajisje e madhe për regjistrimin e temperaturës dhe lagështisë gjatë disa orëve ose ditëve. Mund të vendoset që të regjistrohet çdo sekondë deri në çdo 10 minuta dhe raporton të dhënat përmes Bluetooth LE në një smartphone Android ose iOS. Aplikacioni është shumë solid, megjithëse i mungojnë një ose dy veçori më të përparuara që do të doja të shihja. Fatkeqësisht, çështja më e madhe me këtë sensor është se jeta e baterisë është SHUM e dobët edhe me atë interval maksimal prej 10 minutash të mostrës.

Këtu, unë dua t'ju çoj nëpër procesin tim të mendimit për të bërë diçka në lidhje me këtë!

Ky është një tutorial mjaft themelor që detajon procesin e mendimit rreth një modifikimi të thjeshtë elektrik. Prettyshtë shumë e thjeshtë, por futet në pak detaje në lidhje me specifikimet e baterisë nëse nuk e keni hasur kurrë më parë.

Furnizimet

Pjesa më e rëndësishme/vetëm e detyrueshme:

Inkbird IBS-TH1

Gjëra të tjera që ndoshta do të përfundoj duke i përdorur:

• Bateri e përshtatshme zëvendësuese
• Printer 3D
• Shirit bakri përcjellës
• Bateria e ngordhur 2032

Hapi 1: Planifikimi

Ok, pra cila është çështja? Jeta e baterisë është e keqe. Çfarë mund të bëjmë për këtë?

Ideja 1: Përdorni më pak energji

Në një botë të përsosur, do të kishte një mjedis ose diçka që mund të ndryshojmë për të përdorur thjesht më pak energji dhe për të punuar më gjatë. Ne e dimë që kemi kontroll mbi intervalin e marrjes së mostrave të sensorit, por për fat të keq nuk duket të ketë ndonjë ndryshim të madh. Sensori ndoshta zgjohet shumë shpesh për të dërguar një paketë reklamuese të lidhshme BLE në mënyrë që aplikacioni i telefonit të ndjehet se ka reagim të mirë. Firmware ndoshta nuk është shumë i zgjuar se si menaxhohet fuqia rreth këtij aktiviteti.

Ne mund të hedhim një vështrim në firmware për të parë nëse kjo mund të përmirësohet, por sigurisht që ky është një produkt me burim të mbyllur. Ne ndoshta mund të shkruajmë firmware -in tonë dhe aplikacionin shoqërues, i cili do të ishte i lezetshëm dhe ndoshta do të ishte i arsyeshëm për disa raste përdorimi, por kjo është shumë punë për mua. Dhe nuk ka asnjë garanci akoma ne mund ta bëjmë atë-procesori mund të jetë i mbrojtur nga leximi/shkrimi, i programueshëm një herë, etj.

Ideja 2: Përdorni një bateri më të madhe

Ky është plani im A këtu. Nëse gjëja nuk zgjat aq shumë për shijen time në një qelizë monedhe, hedhja e një baterie më të madhe në të duhet ta bëjë atë të zgjasë përgjithmonë.

Pra, pyetja tani është, çfarë opsionesh të baterisë kemi, nga pikëpamja fizike dhe elektrike?

Në këtë rast, unë dua të eksploroj plotësisht opsionet. Kjo do të thotë

1. mundësitë e listës përcaktojnë tensionin më të ulët të mundshëm të baterisë kur është afër shkarkimit
2. përcaktoni tensionin më të lartë të mundshëm të baterisë kur është i freskët
3. verifikoni që hardueri që duam të fuqizojmë funksionon në atë gamë në mënyrë të sigurt
4. skualifikoni mundësitë mbi këtë bazë

Ne do të duam të shikojmë fletët e të dhënave për secilën opsion të baterisë, të gjejmë kurbën përkatëse të shkarkimit dhe të zgjedhim vlerën maksimale që sensori do të shohë kur është e freskët, dhe vlerën minimale që do të shohë kur bateritë janë "të shkarkuara", të cilat është një pikë arbitrare që ne marrim për të hequr kurbën. Meqenëse ky është një sensor me fuqi të ulët dhe ka të ngjarë të konsumojë mikroamps, ne thjesht mund të zgjedhim kurbën më të favorshme në çdo fletë të të dhënave (dmth. Kurba me ngarkesën më të ulët të provës).

2x AA Alkaline (ose AAA): Kjo duket si një opsion ideal zëvendësimi bazë, pasi AA -të veprojnë në 1.5V dhe 2x1.5 = 3. Fleta e të dhënave Energizer E91 (https://data.energizer.com/pdfs/e91.pdf) na tregon se tensioni i qarkut të hapur të hapur është 1.5, dhe tensioni më i ulët që presim të shohim pasi të shterim> 90% të energjisë në dispozicion është 0.8V. Nëse e ndërpresim numrin 1.1, kjo ndoshta do të ishte shumë mirë, gjithashtu. Kjo na jep një gamë të tensionit prej 2.2V deri në 3V për jetë të mirë, ose 1.6V deri në 3V për jetë të plotë.

2x NiMH AA (ose AAA): AA NiMH janë shumë të disponueshme DHE të rimbushshme, kështu që është ideale. Një kurbë e shkarkimit të rastësishëm të eneloopit që po shikoj thotë se qarku i hapur 1.45V, në 1.15V plotësisht i vdekur, ose 1.2V nëse jemi të gatshëm të jemi pak më të relaksuar. Kështu që unë do të them se diapazoni këtu është rreth 2.4V deri 2.9V

Paket Lithium Polymer 1S: Në një botë të përsosur, unë thjesht do të hidhja një litium tjetër në problem. Unë kam një mori qelizash dhe disa karikues të përshtatshëm. Dhe litiumi do të thotë që treguesi i jetës së baterisë do të jetë gjithashtu i saktë, apo jo? Jo kaq shpejt. Qelizat primare të litiumit përdorin një kimi të ndryshme nga ato të rimbushshme, dhe gjithashtu kanë një kurbë të ndryshme shkarkimi. LiPos janë 3.7V nominale, por me të vërtetë lëvizin midis diçkaje si qarku i hapur i hapur 4.2V, në 3.6V respektivisht të vdekur. Pra, ne do ta quajmë gamën këtu 3.6V-4.2V

Hapi 2: Hyrja

Në të vërtetë mund të jetë rasti për një modul të tillë që ne nuk kemi nevojë të shkojmë më larg sesa të hapim derën e baterisë. Ne e dimë që CR2032 i përdorur jashtë raftit është një bateri 3V, kështu që çdo bateri tjetër 3V duhet të funksionojë mirë. Ndoshta logjika e matësit të karburantit prishet dhe treguesi i jetëgjatësisë së baterisë % bëhet fals, por kjo ndoshta nuk do të ndikojë në performancën.

Në këtë rast, ne kemi një mori opsionesh për të kontrolluar, që do të thotë se do të na duhet të shohim se çfarë hardueri po përpiqemi të fuqizojmë dhe nëse është i pajtueshëm, kështu që do të na duhet të futemi.

Duke parë pjesën e pasme të sensorit me kapakun e baterisë të fikur, ne mund të shohim një ndarje në plastikë, kështu që mbajtësi i baterisë është ndoshta një futje që futet në guaskën rreth tij. Sigurisht, nëse vendosim një kaçavidë me teh të sheshtë në hendek dhe ngrihemi lart, pjesa del menjëherë. Unë kam treguar me shigjeta se ku janë kapjet - nëse vidhosni në këto vende, ka më pak të ngjarë të kapni plastikë aty ku futja është e dobët.

Me tabelën jashtë, ne mund të shikojmë përbërësit kryesorë dhe të përcaktojmë përputhshmërinë e tensionit.

Menjëherë, nuk duket se ka ndonjë rregullore në bord - gjithçka po funksionon drejtpërdrejt nga tensioni i baterisë. Për përbërësit kryesorë, ne shohim:

• Mikrokontrollues CC2450 BLE
• Sensori i temperaturës/lagështisë HTU21D
• Flash SPI

Nga fleta e të dhënave CC2450: 2-3.6V, 3.9V maksimumi absolut

Nga fleta e të dhënave HTU21D: 1.5-3.6V max

Unë nuk u shqetësova të shikoja blicin SPI pasi kjo tashmë i kufizon mundësitë tona në mënyrë të konsiderueshme. Menjëherë, qeliza LiPo është jashtë - 4.2V me ngarkim të plotë do të skuqet të dy këta përbërës, dhe 3.7 nominal është shumë për sensorin e lagështisë gjithsesi. Nga ana tjetër, AA -të alkaline do të funksionojnë mirë, me një ndërprerje 2V në CC2450 që do të thotë se sensori vdes pa shumë jetë të mbetur në qeliza. Për më tepër, AA -të NiMH funksionojnë në mënyrë ideale, me sensorin që fiket vetëm pasi të jenë vërtet të vdekur si një vezë.

Hapi 3: Bërja e Mod

Tani që e dimë se cilat janë opsionet tona, dhe më e rëndësishmja, çfarë nuk janë, ne mund të vazhdojmë të bëjmë në të vërtetë mod.

Do të doja të qëndroja me ripërdorimin maksimal. Në një botë të përsosur, ne do të bënim një strehë të tërë të baterisë në të cilën sensori thjesht vendoset. Tani për tani, ne do të bëjmë pak më të thjeshtë.

Ideja ime për minimalisht invazive dhe maksimalisht e lehtë për t’u ekzekutuar është të përdorësh një CR2032 të vdekur si bedel për të mbajtur + dhe - drejtimet në kontaktet ekzistuese.

Përdora disa kaseta bakri për të bërë kontaktet, të ngjitura në një mbajtëse të veçantë AA. Shënim: Përdorni shirit izolues midis bakrit dhe baterisë. Edhe nëse qeliza e monedhës është e vdekur, shkurtimi i saj ende mund të çojë në rrjedhje dhe gërryerje. Edhe nëse jeni duke përdorur shirit bakri me izolim jo përçues, prapëseprapë mund të përfundoni me një të shkurtër të cilën e kuptova se ishte rasti kur bateria ime filloi të nxehej (një bateri e vdekur, mendje). Unë kam përdorur shirit kapton, i cili është ideal për këtë detyrë.

Për të mbajtur gjithçka në vend, unë thjesht do të shpoj një vrimë të vogël në kapakun origjinal të baterisë dhe do t'i kaloj telat e baterisë përmes saj tek mbajtësi i jashtëm. Kam përdorur një vrimë më të madhe nga sa e kisha planifikuar fillimisht, pasi kapaku duhet të rrotullohet pak për t'u kyçur në vend.

Duke folur për këtë, unë kam vetëm një mbajtës baterie 3xAAA në dorë, kur ajo që më duhet është një 2x. Unë e kam bërë atë 2x duke shtuar një tel bluzë të ngjitur midis skajit të dy baterive të para - shikoni në fund të asaj fotografie të fundit duke përfshirë mbajtësen e baterisë. Unë nuk e rekomandoj këtë sepse është shumë e vështirë të ngjiteni në metal në mbajtësen e baterisë pa e shkrirë atë, por unë isha në gjendje ta bëja atë të funksionojë.

Hapi 4: Përfundoi

Gati për matjen e lagështirës në dollap!