TicTac Super Wifi Analyzer, ESP-12, ESP8266: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Ky projekt bazohet në kodin origjinal të hënës dhe konceptin e përdorimit të një kuti TicTac si një rrethim.

Sidoqoftë, në vend që të përdorni një buton për të nisur leximet, kjo përdor panelin me prekje që vjen me një ekran TFT SPI. Kodi është modifikuar për të kontrolluar më mirë dritën e pasme LED dhe për ta vendosur ekranin në modalitetin e fjetjes (pasi moduli i ekranit duhet të qëndrojë i fuqizuar për çipin me prekje). Rryma e njësisë në gjumë është mjaft e ulët që një lipo 1000mah të zgjasë disa vjet. Ekziston edhe karikimi i baterisë dhe mbrojtja e tensionit të ulët në vend.

Shikoni hapin e fundit për një video të funksionimit të saj.

Pjesët:

• 48g kuti TicTac
• ESP12 (mundësisht ESP-12F)
• Ekran 2.4 "SPI TFT
• Moduli i karikimit Lipo
• Transistor PNP
• 3.3v rrymë e ulët qetësuese, rregullator i tensionit
• Rezistorët dhe kondensatorët e lidhur (detajet më vonë)

Hapi 1: Zhvillimi

Mendova se do të përshkruaja rrugën e zhvillimit për këtë projekt. Ju mund ta kaloni këtë seksion nëse dëshironi të filloni ta bëni këtë.

Ky është një nga projektet e mia të para ESP8266. Unë u mora me konceptin e pastër të përdorimit të një kutie TicTac si një mbyllje për analizuesin Wifi dhe vendosa ta bëj një të tillë. Faleminderit: Portable-WiFi-Analyzer. Vendosa të përdor një ekran më të madh 2.4 - që erdhi me një panel me prekje dhe në një PCB me kunja që do të ishte më e lehtë për t'u lidhur.

Kur fillova ndërtimin, unë eksplorova aranzhimet që do të kishin ajrin ESP12 të pastër nga elektronika. Mundësia e vetme ishte që ajo të ishte brenda kapakut. Doja gjithashtu modulin e karikuesit nën shpërndarës. Atëherë pyetja ishte se ku ta gjeni butonin "on"? Nuk doja të bëja një vrimë në pjesën e pasme të kasës. Kapaku i lartë do të ishte më i miri - por nuk ka vend nëse i kam dy modulet atje.

Kjo çoi në idenë e përdorimit të panelit me prekje si butoni i ndezjes. Vura re që një nga lidhësit e ekranit ishte etiketuar "T_IRQ" - që dukej inkurajuese. Çipi i prekjes është një XPT2046. Dhe po, për kënaqësinë time është të kesh një modalitet automatik të gjumit dhe të ulë T_IRQ të ulët nëse paneli është i prekur. Kjo është ideale për të zëvendësuar ndërprerësin dhe thjesht mund të lidhet me rivendosjen ESP12.

Duhet të kisha përmendur që kodi kryen disa skanime për rrjetet wifi dhe më pas heq energjinë nga ekrani dhe e vë ESP12 në gjumë të thellë - që zgjohet nga një hyrje e rivendosur.

Pra, me këtë koncept të qartë, e lidha atë, duke përdorur një NodeMcu - dhe nuk funksionoi! Pra, kishte pak më shumë punë për të bërë. Isha gjithashtu i vetëdijshëm se nuk mund ta kontrolloja rrymën e gjumit me NodeMcu për shkak të çipit USB në bord dhe rregullatorit të tensionit të rrymës së qetë të lartë. Unë gjithashtu doja një sistem për programimin e lehtë të ESP12. Kjo çoi në bërjen time të një bordi shpërthimi/sistemi zhvillimi ESP12 që mund të programohej aq lehtë sa NodeMCU, por duke përdorur një programues FTDI. Në këtë mënyrë rregullatori dhe çipi USB janë të ndara. Shihni: ESP-12E dhe ESP-12F Bordi i Programimit dhe Breakout

Pastaj e instalova duke përdorur bordin tim të ri që mbante një ESP-12F-dhe funksionoi. Ndryshimi i vetëm që kisha bërë ishte shkurtimi i rregullatorit të tensionit në modulin e ekranit, kështu që gjithçka u nxit në 3.3v. Fillova të bëj modifikimet e mia të kodit, veçanërisht kodin për të vënë çipin e ekranit (ILI9341) në modalitetin e gjumit pasi ky dhe çipi i panelit të prekjes do të duhej të ndizeshin (në modalitetin e gjumit) kur moduli ESP është gjithashtu në gjumë. Pastaj kontrollova rrymën e gjumit. Kjo ishte 90uA. Pra, një bateri 1000mah do të zgjasë një vit. Fillim i mire.

Pastaj hoqa rregullatorin e tensionit në modulin e ekranit. Do të ishte e mjaftueshme që sapo të kishim ngritur kunjin e tokës. Tani rryma e gjumit të sistemit ishte 32uA. Ende më duhej të shtoja një rregullator 3.3v, por e njihja atë me vetëm 2uA rrymë qetësie. Pra, tani ne po shikojmë 3 vjet jetëgjatësi të baterisë!

Unë gjithashtu doja të montoja përbërësit sa më shumë që të ishte e mundur në një PCB për t'i bërë instalimet më të pastra. Kështu që në këtë pikë unë shkova përpara me një dizajn PCB për njësinë. Do të më pëlqente të lidhesha drejtpërdrejt me kunjat e modulit të ekranit. Kjo do të ishte mjaft e vështirë kështu që unë zgjodha tela të fortë nga PCB në modulin e ekranit.

Kam bërë pak më shumë ngatërrim me kodin. Shtova një njoftim për gjumin - mbushja e ekranit me të zezë dhe shtypja ZZZ para se të shkoja për të fjetur. Gjithashtu vonova ndezjen e dritës së prapme LED derisa ekrani të ishte mbushur. Kjo shmang ndezjen e bardhë në fillim të kodit origjinal. Bëra modalitete të ngjashme në fund duke fikur LED -të para se ta vija ekranin në gjumë.

Ju mund të pyesni veten se si të matni uA. Vdekur lehtë! Vendosni një rezistencë 1k në seri me plumbin e fuqisë pozitive. Shkurtojeni këtë me një plumb bluzë në mënyrë që sistemi të funksionojë. Pastaj, kur është në modalitetin e gjumit, hiqni plumbin e kërcyesit dhe matni rënien e tensionit në rezistencë. Me 1k rezistencë 100mv do të thotë 100uA. Nëse rënia e tensionit është shumë e madhe unë përdor një rezistencë me vlerë më të ulët. Unë e kam përdorur këtë metodë për të matur figurën e vetme nA duke përdorur një rezistencë 1m në sisteme të tjera me rryma vërtet të ulëta gjumi.

Hapi 2: Ndërtimi

PCB apo tela të fortë?

Njësia që kam ndërtuar këtu përdor një PCB për të mbajtur modulet ESP12F dhe ngarkuesin dhe rregullatorin e tensionit dhe transistorin PNP dhe kondensatorët e lidhur dhe rezistencat tërheqëse. Kjo është rruga më e pastër, por kërkon gdhendje PCB dhe pajisje bashkimi SMD. Sidoqoftë, sistemi mund të bëhet duke i lidhur direkt modulet dhe duke vendosur rregullatorin e tensionit dhe transistorin PNP në një copë dërrasë - siç ishte rasti në projektin e mëparshëm TicTac (i lidhur më herët).

Nëse vendosni të shkoni me opsionin PCB, mund të dëshironi të bëni edhe bordin tim të programimit ESP12, veçanërisht nëse planifikoni të bëni më shumë projekte me bordet ESP12.

Lista e pjesëve:

• 49g kuti TicTac
• ESP-12F (ose ESP-12E) Vini re se ESP-12F ka gamë më të mirë, përndryshe e njëjtë me ESP-12E
• Ekran 2.4”SPI TFT me drejtues ILI9341 dhe prekje p.sh. TJCTW24024-SPI
• Moduli i ngarkuesit - shihni foton
• Shirit 2 mm (opsional, por ia vlen të përdoret)
• Transistor PNP në formatin SOT23. Kam përdorur BCW30 por çdo tjetër me më shumë se 100ma aftësi dhe DC fitim> 200 duhet të jetë në rregull.
• 3v3 rregullator 250ma (min) në formatin SOT23. Kam përdorur Microchip MCP1703T-33002E/CB. Të tjerët do të punojnë por do të kontrollojnë rrymën e tyre qetësuese. (sugjeroni më pak se 30uA).
• Rezistorë (të gjithë me madhësi 0805)
• 10k 4 zbritje
• 3k3 1 ulur
• Kondensatorë (të gjithë me madhësi 0805)
• 2n2 2 jashtë
• 0,1u 1 zbritje
• PCB si skedar WiFiAnalyserArtwork.docx i bashkangjitur.
• Bateri LiPo me një qelizë. Kapaciteti 400-1000mahr - që do të përshtatet në rast. 400mahr është mjaft i madh.

Për opsionin jo-PCB përdorni ekuivalentë me plumb, rezistorët ¼W dhe më lart janë të mirë, dhe kondensatorët me tension pune 5v ose më të madh.

Kur bëni PCB - shponi vrimat në 0.8mm. Nëse keni një sy të mprehtë - vrimat e ESP12 2mm me kunja mund të jenë 0.7 mm për mbështetje më të mirë.

Vendosja e komponentit:

Kur montoni PCB bëni së pari rezistorët dhe kondensatorët, pastaj rregullatori dhe transistori PNP, i ndjekur nga moduli i ngarkuesit dhe shiriti pin për ESP12. Unë nuk e bashkova ESP12 në vend, pasi është e ngjeshur mjaftueshëm në shiritin e kunjit dhe është më e lehtë të riprogramohet nga bordi. Ju do të vini re se PCB ka lidhje për TX, RX, GPIO 0, Reset dhe ground nëse dëshironi të riprogramoni ndonjëherë in-situ. Vini re se një buton do të kërkohet për të tërhequr GPIO ulët. Rivendosja mund të tërhiqet ulët duke prekur ekranin. Një buton mund të përdoret por vetëm nëse tela në ekranin T_IRQ është shkëputur.

Hapi 3: Instalimet elektrike

Para se të lidhni ekranin në panelin e qarkut, hiqni rregullatorin i1 dhe vendosni një copë lidhës në J1 që më pas e zëvendëson atë. Më pas duhet të duket kështu:

Pastaj ose hiqni shiritin e kunjave ose shkurtojini kunjat shkurt. Mënyra më e mirë për të hequr shiritin e kunjave është një kunj në të njëjtën kohë. Aplikoni një hekur bashkues në njërën anë ndërsa tërhiqni kunjin me pincë nga ana tjetër.

Tani instalimet elektrike mund të fillojnë, duke filluar me lidhjen e kabllit me shirit në ekran. Pritini një gjatësi prej 7-8 cm të kabllit të shiritit të kompjuterit dhe zgjidhni 10 mënyra. Shkurtoni 9 nga rrugët mbrapa 10 mm duke lënë një më të gjatë në një skaj për kunjin T-IRQ. Pjesa tjetër pastaj mund të shpërndahet atje ku do të ngjiten dhe të shkurtohet pak më shumë aty ku është e nevojshme.

Vendosa dhe bashkova një plumb në të njëjtën kohë duke filluar me VCC.

Vendoseni PCB -në aty ku duhet të jetë në lidhje me ekranin. Pastaj, një nga një, shkurtoni telat në 5 mm ose më shumë sesa kërkohet dhe hiqni izolimin 2 mm, kallajoni fundin dhe lidhni në vend. Drejtimi i telit shkon si më poshtë (numërimi i numrave të pin nga VCC):

Shfaq	PCB	Komentoni
1	1	KQV -ja
2	8	GND
3	9	CS
4	5	RESETO
5	7	D/C
6	2	SDI (MOSI)
7	4	SCK
8	10	LED
9	3	SDO (MISO)
10	6	T_IRQ

Tani gjithçka që mbetet është të lidhni baterinë dhe të programoni ESP12. Nëse programoni në vend lidhni baterinë tani. Nëse programoni jashtë bordit lidhni baterinë më pas.

Hapi 4: Programimi

Shkarkoni skedarin kodik ESP8266WiFiAnalMod.ino të bashkangjitur, krijoni një dosje të quajtur ‘ESP8266WiFiAnalMod’ në dosjen tuaj të skicave Arduino dhe zhvendoseni skedarin në këtë.

Filloni Arduino IDE (shkarkoni dhe instaloni nga Arduino.cc nëse është e nevojshme) dhe shtoni detajet e bordit ESP nëse nuk i keni (shiko: Sparkfun).

Ngarko kodin (Skedari> Skicë>… ESP8266WiFiAnalMod).

Pastaj vendosni detajet e programimit (Mjetet):

Zgjidhni tabelën: Moduli Generic ESP8266

Shihni më poshtë për pjesën tjetër të cilësimeve. Zgjidhni metodën e rivendosjes: "nodemcu" nëse përdorni një programues me diskun e automatizuar të rivendosjes dhe GPIO0. Përndryshe vendoseni në "ck" nëse programoni në vend ose me lidhje direkte me një konvertues USB në serial.

Numri i Portit ka të ngjarë të jetë i ndryshëm.

Nëse dëshironi të programoni in-situ, do t'ju duhet të lidhni telat në një ndërprerës për të tërhequr GPIO 0 të ulët dhe të lidheni me Tx dhe Rx-shihni më poshtë:

Një opsion më i lehtë është të përdorni një bord programimi: ESP-12E dhe ESP-12F Bordi i Programimit dhe Breakout

Nëse programimi in-situ lidheni si më poshtë. Vini re nëse ekrani është i lidhur Rivendosja mund të aktivizohet nga ekrani me prekje, përndryshe nevojitet një kalim nga Rivendosja në GND. Fuqia është e nevojshme për tabelën, më së miri duke aplikuar 3.7v në kunjat OUT+ dhe OUT. Nëse përdorni një bateri, ngarkuesi duhet të rivendoset duke lidhur shkurtimisht një prizë USB.

Nëse vendosni modalitetin e programimit, tërhiqni rivendosjen në mënyrë të ulët (ekran me prekje), tërhiqni GPIO 0 ulët dhe ndërsa e ulët lëshoni rivendosjen. Tani klikoni në butonin e shkarkimit. Programimi duhet të vazhdojë.

Nëse përdorni bordin e programimit dhe daljes, thjesht bashkëngjitni konvertuesin serik USB FTDI, aplikoni fuqi 3.3v në bordin e programimit dhe klikoni shkarkimin.

Hapi 5: Montimi dhe Testimi Përfundimtar

Tani është një kohë e mirë për një provë paraprake. Nëse ESP12 ishte programuar në vend, ai duhet të funksiononte - thjesht prekni lehtë ekranin dhe duhet të fillojë. Nëse programoni jashtë njësisë - futni ESP12 dhe lidhni baterinë dhe duhet të funksionojë.

Unë e shkëputa baterinë ndërsa kaloja në montimin përfundimtar pjesërisht për lehtësi dhe pjesërisht për të shmangur çdo qark të shkurtër të padëshiruar.

Ekrani do të vendoset mirë në mes të kapakut dhe pjesës së poshtme të kutisë. Seksioni i ngritur në bazë mban bukur ekranin në anën e kutisë.

Pllaka e qarkut duhet të fiksohet në tabelën e ekranit në mënyrë që të futet brenda kapakut dhe të paraqesë prizën e karikimit USB. Kur shihet marrëdhënia e kërkuar midis pozicioneve të tabelës, atëherë vendosni shirit të dyanshëm (lloji i trashë 1 mm) në të dy dërrasat. Kjo do të japë një hapësirë prej 2 mm që duhet të shmangë çdo kontakt elektrik. Kam vendosur disa kaseta izoluese që mbulojnë elektronikën e ekranit si një masë paraprake:

Tjetra ne duhet të heqim rreth 2 mm nga kapaku i sipërm. Unë e bëra këtë një përshtatje të lehtë në ekran me copa shtesë të prera për kabllon e shiritit të ekranit me prekje dhe montimin plastik të ekranit. Shikoni më poshtë:

Së fundmi ne duhet të vendosim baterinë dhe ta përdorim këtë për të mbajtur ekranin në anën e kutisë. Kam përdorur një copë të vjetër shkumë polistireni dhe e kam prerë dhe lëmuar atë në trashësinë e kërkuar. Unë e mbërtheva atë në PCB të ekranit duke përdorur shirit të hollë të dyanshëm dhe përdor disa copa kasetë më të vogla për të ndaluar rrëshqitjen e baterisë.

Kur i keni lidhur të gjitha dhe zbuloni se asgjë nuk ndodh, mos u shqetësoni (akoma). Qarku i mbrojtjes së baterisë në modulin e ngarkuesit duhet të rivendoset. Kjo bëhet duke e lidhur atë përmes një prizë mikro USB me një furnizim 5v. Disa sekonda janë mjaft të gjata.

Dhe tani ju keni një pajisje të dobishme që tregon fuqinë e sistemeve ESP8266, dhe në rastin tim më çoi në ndryshimin e kanalit tim WiFi pasi zbuloi 5 të tjerë në të njëjtin!

Shpresoj që të shijoni këtë projekt të mrekullueshëm.

Majk