IOToilet: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

IOToilet është mbajtësi i parë i letrës higjienike i zgjuar, i cili mban gjurmët e përdorimit tonë të përditshëm të letrës higjienike dhe lejon grumbullimin e statistikave që tregojnë këto metrika. Dhe pse duhet të kujdesem për përdorimin tim të përditshëm të letrës higjienike që mund të pyesni? Epo, siç doli, shëndeti ynë i barkut, veçanërisht cikli i tretjes, ka të bëjë shumë me shëndetin tonë fizik dhe atë mendor. Për shembull, këtu është një bisedë e bukur TED (një nga të paktat, meqë ra fjala) që shtjellon këtë temë:

Fillimisht u ngarkova të ndërtoja 10 njësi të kësaj pajisjeje për një agjenci të markës, klipin e së cilës mund ta shihni më lart (vendndodhja e dytë), për një fushatë marketingu të synuar për një kompani të madhe. Në fillim, unë e hodha poshtë idenë si një që vjen nga një mendje tjetër mbi-krijuese që përpiqet dëshpërimisht të fitojë një llogari klienti, por gradualisht ajo u rrit tek unë, derisa kuptova vlerën e informacionit të mbledhur përmes kësaj pajisjeje.

Ndërtimi u bazua në një pjesë të pajisjeve ekzistuese që klienti im mori nga EBay, një pajisje regjistrimi zëri e përfshirë në një mbajtëse letre higjienike. Kishte faktorin e duhur të formës dhe të gjitha pajisjet periferike të nevojshme të ndërtuara tashmë, të tilla si një altoparlant, një sensor lëvizjeje për të aktivizuar pajisjen, burime për të mbajtur vetë letrën e tualetit, ndarje baterie dhe një çelës ndezës, kështu që unë me kënaqësi zgjodha duke përdorur këtë të gatshme në vend që të modeloj dhe printoj timen.

Hapi 1: Mjetet dhe materialet

Materialet e përdorura:

Mbajtës letre higjienike

Wemos D1 Mini

Çip ATTiny85, paketim DIP

2 x tranzistor 2n2222

Rezistencë 220 Ohm

Rezistencë 2 * 1KOhm

Përshpejtues MPU6050

Opsionale, në rast se nuk e përdor PCB -në time:

Mburoja prototipuese e Wemos

tela, saldim, etj.

Mjetet e përdorura:

Dremel me një disk prerës

Bordi ATTiny dev (për ngarkimin e përshtatshëm të firmuerit)

Programues USB Tiny ISP

kaçavidë trekëndore, kam përdorur këtë çantë:

Hapi 2: Çmontimi i Njësisë Origjinale

Pas marrjes së gishtit origjinal të letrës higjienike, hapa kutinë e tij duke përdorur një kaçavidë trekëndore dhe hoqa PCB -në origjinale, duke shkëputur altoparlantin dhe duke lënë sa më shumë tela të jetë e mundur e lidhur me të.

Pastaj bashkova LED dhe sensorin e pjerrësisë nga PCB origjinale, për t'u futur më vonë në qarkun e ri. Kushtojini vëmendje mos e ngrohni ndërprerësin e pjerrësisë, pasi mund të dëmtojë. E imja ishte gri, por meqenëse nuk e bëra një fotografi të mirë kur e hoqa nga pajisja origjinale, më duhej të përdorja një fotografi nga rrjeta (shih më lart), ku ishte e gjelbër. Vetëm një detaj i vogël.

Pas hapjes së kutisë dhe heqjes së pajisjeve elektronike, unë gjithashtu përdor një Dremel për të hequr plastikën e tepërt që ishte përdorur për të mbajtur PCB -në origjinale, këto rafte të vogla plastike dhe një nga 4 tubat e vidhave. Nëse dëshironi, mund ta shtyni këtë në fazën e montimit, por në çdo rast do të kërkohet një prerje plastike.

Hapi 3: Qarku Shpjegohet

Pra, këtu është pak për logjikën prapa qarkut:

Në mënyrë që bateritë të zgjasin një kohë të gjatë, më duhej të vendosja të dy përshpejtuesit MPU6050 dhe procesorin ESP8266 në Wemos D1 Mini për të fjetur midis aktivizimeve. E para u bë lehtësisht duke përdorur një transistor që ndezi dhe fiki MPU6050.

Shënim: Fillimisht mendova se mund ta programoja për të dërguar një sinjal ndërprerjeje që do të zgjonte procesorin kryesor. Mjerisht, nuk mund të gjeja një mënyrë për ta bërë atë të ndodhë, konfigurimi i regjistrave të duhur të MPU6050 ishte një detyrë e ndërlikuar që unë ende nuk e di nëse është e mundur fare…

Opsioni im i dytë ishte përdorimi i çelësit të pjerrësisë të furnizuar me njësinë origjinale për të zgjuar ESP. Së pari e lidha drejtpërdrejt me kunjin Wemos RESET siç përshkruhet në fotot e mësipërme, duke përdorur një tranzistor për të aktivizuar/çaktivizuar mekanizmin. Kur baza e tranzistorit ishte e lartë, GND mund të kalonte nëpër çelësin e pjerrësisë dhe ta bënte atë të lidhej përkohësisht me kunjin RESET, duke shkaktuar rivendosjen e MCU (kjo është mënyra e vetme për të zgjuar një ESP nga gjumi i thellë, me sa duket). Pastaj e lidha D0 me bazën e tranzistorit, duke ndjekur premisën se kjo këmbë është LART për aq kohë sa MCU është duke fjetur, dhe sapo zgjohet, D0 kthehet në LOW, duke çaktivizuar mekanizmin e rivendosjes. Në fund të fundit, nuk kisha nevojë për një rivendosje të përsëritur që të ndodhte, vetëm për herë të parë kur mbajtësi i letrës së tualetit filloi të lëvizte.

Sidoqoftë, ajo që zbulova ishte se pin D0 kërkon mjaft kohë pas rivendosjes së MCU për t'u kthyer në LOW, rreth 200ms. Kjo do të thoshte se nëse e rrotulloja mbajtësen e letrës së tualetit mjaft shpejt ndërsa MCU ishte duke fjetur, do të ndodhnin RESET të shumta, në vend që të numëronin raundet, siç duhet.

Kështu, unë u përpoqa ta zgjidh këtë situatë të re me disa përbërës diskrete (kondensatorë, transistorë etj.), Por arrita të gjej vetëm zgjidhje të pjesshme të problemit.

Përfundova duke shtuar një MCU tjetër, një ATTiny85, i cili do të zgjohej nga gjumi me ndërruesin e pjerrësisë, pastaj, zgjoj ESP8266 dhe prit pak kohë para se të kthehem të fle. E di që kjo ndoshta nuk është zgjidhja më ekonomike e problemit, por kisha një afat…

Ju mund ta shihni zgjidhjen e detajuar në skemën që kam përfshirë. Ju lutemi vini re se rezistencat 10K u zëvendësuan me 1K pasi ato 10k ishin shumë të larta për transistorët që të hapeshin plotësisht.

Hapi 4: Përgatitja e ATTiny85

Nëse nuk keni programuar kurrë një ATTiny85, mos kini frikë! Përdorimi i Arduino IDE i dashur mund t'ju çojë deri në fund. Filloni me këto udhëzime se si të konfiguroni Arduino IDE:

github.com/SpenceKonde/ATTinyCore/blob/mas…

Tjetra, instaloni drejtuesit për USBTinyISP nga këtu:

learn.adafruit.com/usbtinyisp/drivers

Tani, ngarkoni kodin e bashkangjitur të testit: WakeOnExternalInterruptTest.ino

dhe lidheni (shikoni diagramin ATTiny85 Pinout):

1. Butoni i taktit midis pinit 3 dhe tokëzimit

2. Një rezistencë led dhe një 220 Ohm në seri, midis kunjit 2 dhe tokëzimit

Tjetra, Zgjidhni USBTinyISP si programues (nën Mjetet -> Programues) dhe ngarkoni skicën e testit në tabelë.

LED duhet të pulsojë 5 herë, pastaj çipi duhet të flejë. Shtypja e butonit do ta bëjë atë të zgjohet dhe të përsërisë atë sekuencë.

E mori për punë? e madhe! Ngarko skicën përfundimtare "Zgjuesi" në ATTiny, për t'u përdorur në qarkun përfundimtar.

Hapi 5: Ndërtimi i Mburojës Wemos

Pra, për të ndërtuar mburojën ju keni 3 mundësi nga të cilat mund të zgjidhni:

1. Përdorni një protoshield standard për Wemos dhe lidhni qarkun në të.

2. Krijo një PCB, bazuar në skedarët EAGLE të bashkangjitur.

3. Më kërkoni një PCB që mund t’ju dërgoj me postë kërmilli (kam disa të gënjyer përreth, kostoja nuk është asgjë).

Në çdo rast, unë rekomandoj ndërtimin e qarkut në një pjatë para se të angazhoheni në PCB!

Nëse përdorni opsionet e PCB, sigurohuni që të lidhni tela të zezë si në foto, në anën e përparme ose të pasme të tabelës (kjo e fundit funksionoi më mirë për mua). Ky tel lidh GND nga Wemos me ATTiny85 dhe pa të, zgjimi nuk do të ndodhë.

Thjesht hidhini një sy mirë imazheve dhe lexoni shënimet që kam shtuar, kjo duhet të jetë e mjaftueshme.

Hapi 6: Përgatitja e Wemos

Nëse nuk e keni përdorur kurrë Arduino IDE për të programuar një bord Wemos, duke filluar duke instaluar menaxherin e bordit dhe duke zgjedhur tabelën në menunë Tools -> Board, siç përshkruhet këtu:

github.com/esp8266/Arduino

Filloni duke ngarkuar skicën e ndezjes në tabelën tuaj, duke u siguruar që kodi të ngarkohet saktë.

Hapi 7: Vendosja e të gjitha së bashku

Instaloni mburojën në Wemos. Ju mund ta lidhni atë, por unë rekomandoj përdorimin e titujve femra të ngjitur në Wemos që do të lejojnë lidhje të përkohshme midis Wemos dhe mburojës, në rast të ndonjë telashi. Vetëm mbani në mend se titulli i femrës do të duhet të zbresë në fazën përfundimtare të montimit që njësia të futet në guaskën plastike. Gjithashtu, për t'i bërë gjërat pak më të komplikuara, ekziston një shans i mirë që kur mburoja të lidhet me Wemos, ngarkimi i kodit do të çaktivizohet. Unë e kam hasur atë fenomen në një mënyrë jo konsistente dhe nuk kam pasur kohë për ta hulumtuar.

Këshilla: planifikoni përpara.

Tani, Testimi!

Pasi të jetë instaluar, filloni duke ngarkuar skicën e provës BlinkAccelerometer në Wemos dhe sigurohuni që të ndizet dhe fiket LED MPU6050. Nëse jo, kontrolloni instalimet elektrike të transistorit që është përgjegjës për fuqizimin e MPU6050. Baza e tij duhet të lidhet me pin D5 të Wemos, kolektori duhet të jetë i lidhur me GND të përshpejtuesit dhe Emitter duhet të jetë i lidhur me GND të përbashkët.

Tjetra, ngarkoni skicën TurnCountTest1 në tabelën Wemos dhe hapni Serial Monitor. Ju duhet të shihni të dhënat që vijnë nga përshpejtuesi i paraqitur në monitor. Nëse nuk funksionon, kontrolloni orën dhe telat e të dhënave: CLK duhet të lidhet me D1 dhe DATA duhet të lidhet me D2.

Tani, lidhni çelësin e pjerrësisë në vrimat e përcaktuara në tabelë (shihni shënimet), duke u siguruar që është pingul me boshtin e rrotullimit në mënyrë që rrotullimi i boshtit të mbyllë dhe të hapë lidhjen midis dy prizave të tij.

Tjetra, lidhni hyrjen e baterisë 3V në Wemos VCC dhe terminalin minus të saj në Wemos GND. Sigurohuni që ndezja e çelësit të ndezë njësinë. Së fundi, lidhni altoparlantin me GND dhe lidhni D4 të Wemos.

Ngarko kodin përfundimtar në Wemos - një skicë e quajtur SmartWipe. Hapni një monitor serik dhe sigurohuni që njësia të flejë pas 3 minutash dhe të zgjohet duke lëvizur çelësin e pjerrësisë (mesazhet përkatëse duhet të shfaqen në monitor).

Nëse dëshironi të zvogëloni kohën kur Wemos është zgjuar (kryesisht për qëllime testimi), zbehni vlerën e WIFI_CONFIGURATION_IDLE_TIMEOUT të përcaktuar në params.h dhe ngarkoni skicën në tabelë. Sigurohuni që pasi Wemos të shkojë në gjumë të thellë, lëvizja e çelësit të pjerrësisë bën që ATTiny të zgjohet (sinjalizohet nga LED), e cila, nga ana tjetër, zgjon Wemos.

Ndryshoni vlerën e parametrit në 180000L (3 minuta, në milisekë) dhe sigurohuni që Wemos ndez një Hotspot të quajtur IOToilet_XXXXXXXX ku XXXXXXX do të merret nga adresa MAC e çipit. Lidhuni me këtë Wifi duke përdorur një telefon të zgjuar dhe duhet të drejtoheni në një formular regjistrimi (një mekanizëm i quajtur Portali i Kapur). Plotësoni detajet, veçanërisht e rëndësishme është SSID dhe fjalëkalimi i wifi -t tuaj lokal dhe paraqisni formularin. Njësia pastaj duhet të përpiqet të lidhet me rrjetin duke përdorur kredencialet e dhëna, dhe nëse është e suksesshme, të luajë 3 tinguj ngjitës në altoparlant. Nëse do të kishte pasur një problem në lidhjen me Wifi, do të luhet 3 tinguj zbritës. Pas kësaj, Wemos duhet të shkojnë në gjumë të thellë, derisa të zgjohen nga lëvizja.

Së fundi: Testi i sistemit nga fundi në fund.

Rrokullisni mbajtësen e letrës higjienike përgjatë boshtit të saj të rrotullimit disa rrotullime, pastaj vendoseni në një sipërfaqe të qëndrueshme (sinjalizimi i përdorimit të rrotullës ka përfunduar dhe shkakton ngarkimin e të dhënave). Prisni rreth 10 sekonda që numri i rrotullimeve të dërgohet në re, pastaj shkoni te https://smartwipe-iot.appspot.com/ dhe klikoni Pyetje. Ju duhet të shihni detajet e regjistrimit tuaj dhe numrin tuaj të fundit të përdorimit në cloud! Sigurohuni që të shkruani uuid -in tuaj, i cili është id juaj unik në sistem, i nxjerrë nga adresa MAC e Wemos tuaj.

Nëse dëshironi të nxirrni vetëm statistikat tuaja në formatin JSON, përdorni një URL të ngjashme me këtë:

smartwipe-iot.appspot.com/api?action=query&uuid=1234567890

thjesht zëvendësoni uuid me tuajin.

Unë kam përfshirë të gjitha burimet për aplikacionin në internet, i cili gjendet në motorin e Aplikacionit Google në mënyrë që përdoruesit që dëshirojnë të fitojnë më shumë intimitet në të dhënat, t'i vendosin ato në përdoruesit e tyre të Google, të shtojnë vërtetimin etj.

Kur gjithçka funksionon, vendosni pajisjet elektronike në guaskën plastike, duke e shkurtuar plastikën me një dremel sipas nevojës. E gjithë pjesa duhet të përshtatet bukur në strehim.

Telashe? Më shkruaj!

BASHKUAR NE POOP!