ESP IoT me bateri: 10 hapa (me fotografi)

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

Këto udhëzime tregojnë se si të krijoni një bazë ESP IoT të mundësuar nga bateria sipas modelit në udhëzimet e mia të mëparshme.

Hapi 1: Dizajni i kursimit të energjisë

Konsumi i energjisë është një shqetësim i madh për një pajisje IoT të mundësuar nga një bateri. Për të eliminuar totalisht konsumin afatgjatë të energjisë (disa mA) nga përbërësi i panevojshëm gjatë funksionimit, ky dizajn i shkëput të gjitha ato pjesë dhe zhvendoset në një bankë zhvillimi.

Dok i zhvillimit

Ai përbëhet:

1. Çipi USB në TTL
2. Qarku i konvertimit të sinjalit RTS/DTR në EN/FLASH
3. Moduli i ngarkuesit Lipo

Dokacioni i zhvillimit kërkohet vetëm gjatë zhvillimit dhe lidhjes gjithmonë me kompjuterin, kështu që madhësia dhe lëvizshmëria nuk është një shqetësim i madh. Unë do të doja të përdor një metodë më të zbukuruar për ta bërë atë.

Pajisja IoT

Ai përbëhet:

1. Moduli ESP32
2. Bateri Lipo
3. Qarku 3v3 LDO
4. Ndërprerës i energjisë (opsional)
5. Moduli LCD (opsional)
6. Qarku i kontrollit të energjisë LCD (opsionale)
7. butoni për tu zgjuar nga gjumi i thellë (opsional)
8. sensorë të tjerë (opsional)

Shqetësimi i dytë për një pajisje IoT me bateri është kompakt në madhësi dhe nganjëherë gjithashtu ka të bëjë me transportueshmërinë, kështu që unë do të përpiqem të përdor përbërës më të vegjël (SMD) për të bërë. Në të njëjtën kohë, unë do të shtoj një LCD për ta bërë atë më të zbukuruar. LCD gjithashtu mund të demonstrojë se si të zvogëloni konsumin e energjisë gjatë gjumit të thellë.

Hapi 2: Përgatitja

Dok i zhvillimit

• Moduli USB në TTL (kunjat e thyer të RTS dhe DTR)
• Pjesë të vogla të dërrasës akrilike
• Kreu mashkull me 6 kunja
• 7 kunja me kokë të rrumbullakët për meshkuj
• 2 transistorë NPN (Unë jam duke përdorur S8050 këtë herë)
• 2 rezistencë (-20 12-20k duhet të jenë në rregull)
• Moduli i ngarkuesit Lipo
• Disa tela të bukës

Pajisja IoT

• 7 kunja rrumbullakët kokë femre
• Moduli ESP32
• 3v3 rregullator LDO (unë jam duke përdorur HT7333A këtë herë)
• Kondensatorët SMD për stabilitetin e fuqisë (Varet nga rryma e pikut të pajisjes, unë jam duke përdorur 1 x 10 uF dhe 3 x 100 uF këtë herë)
• Ndërprerës i energjisë
• LCD i mbështetur nga ESP32_TFT_Library (këtë herë jam duke përdorur JLX320-00202)
• Transistor SMD PNP (Unë jam duke përdorur S8550 këtë herë)
• Rezistenca SMD (2 x 10 K Ohm)
• Bateri Lipo (Unë jam duke përdorur 303040 500 mAh këtë herë)
• Shtyp butonin për zgjimin e këmbëzës
• Disa kaseta bakri
• Disa tela bakri të veshur

Hapi 3: Shpërthen RTS & DTR

Shumica e modulit USB në TTL që mbështesin Arduino kanë pin DTR. Sidoqoftë, nuk ka shumë module të thyera me pin RTS.

Ka 2 mënyra për ta bërë atë:

• Blini module USB në TTL me kunjat e RTS dhe DTR

• Nëse i përmbushni të gjitha kriteret e mëposhtme, mund të shpërtheni vetë pinin RTS, në shumicën e çipave, RTS është kunja 2 (duhet të konfirmoni dy herë me fletën tuaj të të dhënave).

  1. ju tashmë keni një modul me 6 kunja USB në TTL (për Arduino)
  2. çipi është në SOP por jo në faktorin e formës QFN
  3. ju me të vërtetë keni besim në aftësinë tuaj të bashkimit (kam hequr 2 module para suksesit)

Hapi 4: Asambleja e Dock -it të Zhvillimit

Ndërtimi i një qarku të vizualizueshëm është një art subjektiv, mund të gjeni më shumë detaje në udhëzimet e mia të mëparshme.

Këtu janë përmbledhjet e lidhjes:

Kodi TTL 1 (5V) -> Kodi i bazës 1 (Vcc)

-> Moduli i ngarkuesit Lipo Vcc pin TTL pin 2 (GND) -> Kodi i bazës 2 (GND) -> Moduli i ngarkuesit Lipo GND pin TTL kunja 3 (Rx) -> Kodi i bazës 3 (Tx) TTL kunja 4 (Tx) -> Kunja e lidhjes 4 (Rx) TTL kunja 5 (RTS) -> NPN transistor 1 Emitter -> Rezistencë 15 K Ohm -> NPN transistor 2 Bazë TTL pin 6 (DTR) -> NPN transistor 2 Emitter -> 15 K rezistencë Ohm -> NPN transistor 1 Baza NPN tranzistor 1 Koleksionist -> Kunj i bazës 5 (Program) NPN transistor 2 Koleksionist -> Kodi i bazës 6 (RST) Moduli i karikuesit Lipo BAT BIN -> Kodi i bazës 7 (Bateria +ve)

Hapi 5: Opsionale: Prototipimi i tabelës së bukës

Puna e bashkimit në pjesën e pajisjes IoT është pak e vështirë, por nuk është thelbësore. Bazuar në të njëjtin model qarku, thjesht mund të përdorni një dërrasë buke dhe disa tela për të bërë prototipin tuaj.

Fotoja e bashkangjitur është testi im prototip me testin Arduino Blink.

Hapi 6: Asambleja e pajisjes IoT

Për madhësinë kompakte, unë zgjedh shumë përbërës SMD. Ju thjesht mund t'i kaloni ato në përbërës miqësorë për prototipin e lehtë.

Këtu janë përmbledhjet e lidhjes:

Pika e lidhjes 1 (Vcc) -> Ndërprerësi i energjisë -> Lipo +ve

-> 3v3 LDO Regulator Vin Dock pin 2 (GND) -> Lipo -ve -> 3v3 LDO Regulator GND -> kondensatorë (ve) -> ESP32 GND Dock pin 3 (Tx) -> ESP32 GPIO 1 (Tx) Dock pin 4 (Rx) -> ESP32 GPIO 3 (Rx) Dock pin 5 (Program) -> ESP32 GPIO 0 Dock pin 6 (RST) -> ESP32 ChipPU (EN) Pin pin 7 (Battery +ve) -> Lipo +ve 3v3 LDO Regulator Vout -> ESP32 Vcc -> Rezistencë 10 K Ohm -> ESP32 ChipPU (EN) -> PNP transistor Emittor ESP32 GPIO 14 -> Rezistencë 10 K Ohm -> PNP transistor Baza ESP32 GPIO 12 -> Butoni i zgjimit -> GND ESP32 GPIO 23 -> LCD MOSI ESP32 GPIO 19 -> LCD MISO ESP32 GPIO 18 -> LCD CLK ESP32 GPIO 5 -> LCD CS ESP32 GPIO 17 -> LCD RST ESP32 GPIO 16 -> Kolektor transistor LCD D/C PNP -> LCD Vcc -> LED

Hapi 7: Përdorimi i energjisë

Cila është konsumi aktual i energjisë i kësaj pajisje IoT? Le të matim me njehsorin tim të fuqisë.

• Të gjithë përbërësit e ndezur (CPU, WiFi, LCD), mund të përdorin rreth 140 - 180 mA
• Fikur WiFi, vazhdoni të shfaqni foton në LCD, përdorni rreth 70 - 80 mA
• E fikur LCD, ESP32 shkon në gjumë të thellë, përdor rreth 0.00 - 0.10 mA

Hapi 8: Zhvillim i lumtur

Timeshtë koha për të zhvilluar pajisjen tuaj IoT me bateri!

Nëse nuk mund të prisni kodim, mund të provoni të përpiloni dhe ndezni burimin tim të mëparshëm të projektit:

github.com/moononournation/ESP32_BiJin_ToK…

Ose nëse doni të shijoni funksionin e fikjes, provoni burimin tim të ardhshëm të projektit:

github.com/moononournation/ESP32_Photo_Alb…

Hapi 9: Çfarë vjen më pas?

Siç u përmend në hapin e mëparshëm, projekti im i ardhshëm është një album fotografik ESP32. Mund të shkarkojë fotografi të reja nëse lidhet me WiFi dhe të ruhet në blic, kështu që unë gjithmonë mund të shikoj foton e re në rrugë.

Hapi 10: Opsionale: Rast i printuar në 3D

Nëse keni një printer 3D, mund të printoni kutinë për pajisjen tuaj IoT. Ose mund ta vendosni në një kuti të ëmbël transparente ashtu si projekti im i mëparshëm.