ServoThermometer: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Dette er et analogt temperaturdisplay bygget fra en digital sensor ds18b20, en miniservo og elektronik baseret på et esp-12f-modul

Det har følgende funktioner.

• Selvstændig enhed med elektronik, servo og batteri
• God nøjagtighed og præcision ved hjælp af ds18b20 digital sensor
• Genopladelig LIPO med indbygget oplader
• Meget lav hvilestrøm (<20uA) for lang batterilevetid
• Servo tændes kun i korte perioder igen, hvilket giver god batterilevetid.
• Normalt sover modulet mellem temperaturopdateringer, men kan omdannes til en ikke -dvaletilstand til kontrol og konfiguration
• Konfiguration af dataoverførsel og servotest fra webinterface
• Minimum, maksimale temperaturer, Celsius. Fahrenheit og opdateringsinterval konfigurerbart
• Batteriovervågning
• Software kan opdateres via webinterface
• Lavpris

Trin 1: Komponenter og værktøjer påkrævet

Følgende komponenter er nødvendige

• Mini servomotor (MG90S)
• DS18b20 temp sensor
• ESP-12F (esp8266 modul)
• 18650 LIPO batteri
• LIPO batteriholder
• mikro USB LIPO oplader
• LDO lavt hvilestrøm 3.3V regulator. Jeg brugte XC6203
• Modstande 4K7, 10K
• 220uF 6V afkoblingskondensator
• n kanal MOSFET driver med lav tærskel. Jeg brugte AO3400
• p kanal MOSFET driver med lav tærskel. Jeg brugte AO3401
• Lille stykke pcb -prototype -plade
• Skub afbryder
• Lille trykknap (6 mm firkant)
• Tilslut ledningen
• Dobbeltsidet tape
• 3D -printet kabinetdesign tilgængeligt på
• Valgfri markør. Jeg brugte en ekstra urhånd; en trykt version kan bruges.

Følgende værktøjer er nødvendige

• Fine Point loddejern
• Varm limpistol
• Hulning

Trin 2: Elektronik

Det meste af elektronikken er en ESP8266 wifi mikrokontroller enhed. En lille mængde supportelektronik er nødvendig for at aktivere servomotoren og regulere batteriet til 3,3V, understøtte sensorerne og en modstandsdeling for at overvåge batterispændingen. Servomotortilførslen drives af 2 MOSFET -transistorer. De tændes en kort periode, før en servoopdatering er nødvendig og efterlades i en kort periode, så servoen kan fuldføre sin bevægelse. Belastningen er så let, at servoen ikke bevæger sig, når den ikke er tændt.

Al støtteelektronik bortset fra LIPO -opladeren er monteret på printkortet på printkortet. Jeg bruger SMD-komponenter til at holde dette så lille som muligt, men det kan gøres med bly-through-komponenter, da der er en rimelig mængde plads til rådighed. LIPO -opladeren har en mikro -USB -port, der kan bruges til genopladning af batteriet. En skydekontakt kan bruges til at tænde og slukke for strømmen. En knapper er at tillade tilsidesættende dvaletilstand ved opstart, som derefter tillader webadgang til konfiguration og kontrol.

Trin 3: Montering

Jeg udførte følgende samlingstrin

• Udskriv 3d kabinet
• Loddetråd på switch, knap og 3 -polet stik
• Monter kontakt, knap og stik på kabinettet ved hjælp af en lille mængde harpikslim for at sikre
• Monter servoen på plads. Der er plads nok bag til ledningerne kan passere igennem. En kil af pap kan derefter bruges til at sikre det.
• Sikker LIPO -oplader på plads. Jeg brugte ledning gennem de fire huller på LIPO -opladeren til at justere højden (2 mm) på basen for at få den til at stemme overens med usb -hullet. Varm lim på plads.
• WIre batteriholder, switch og oplader, der efterlader tilstrækkelig slaphed på batterikablerne, så den kan være på siden.
• Lav perifer elektronik på et lille stykke prototyper.
• Monter prototypebord oven på esp-12-modulet.
• Komplet tilslutning af ledninger
• Udskriv den valgte urskive (og markøren om nødvendigt) på stift blankt papir og klip ud.
• Brug hulning til at skabe hul til servo
• Sæt skiven på boksen med dobbeltklæbende tape
• Sæt markøren på servoen
• Kalibrer markørens position ved hjælp af webfaciliteten til at indstille en temperaturværdi.

Trin 4: Software

Softwaren til dette projekt er tilgængelig på github

Det er et Arduino -baseret projekt, så opret et esp8266 Arduino -udviklingsmiljø. Du vil måske indstille adgangskoder til WifiManager og softwareopdatering i ino -filen til noget mere fornuftigt.

Det skal kompileres i Arduino ESP8266 IDE og uploades serielt til modulet. Det er godt at koble GPIO13 til GND i dit udviklingsmiljø, da softwaren derefter vil være i kontinuerlig tilstand.

Første gangs brug starter et adgangspunkt, som skal forbindes til på en telefon eller tablet -telefon. Se kode for adgangskode. Browser på telefon eller tablet skal derefter bruges til at få adgang til 192.168.4.1, som tillader valg af lokalt wifi ssid og adgangskode. Dette skal kun gøres én gang, eller hvis wifi -netværket ændres. Fra da af vil modulet oprette forbindelse til det lokale wifi -netværk, hvis det kræves. Normal dyb dvaletilstand bruger ikke wifi. Den vågner ved søvnintervallet, læser temperaturen, opdaterer servoen og går i dvale igen. Hver 10. læsning tager det et batteri og registrerer det. Dette kan kontrolleres ved at tænde i wifi -tilstand uden søvn og kontrollere logfilen.

Nogle supportfiler bør også uploades. Disse findes i gitens datamappe. De kan uploades ved at få adgang til ip/upload. Når disse er blevet uploadet, kan ip/edit bruges til at foretage yderligere upload på en lettere måde.

Trin 5: Betjening

Efter konfigurationen fungerer enheden bare efter at have været tændt.

Hvis den tændes med knappen trykket ned, kan der bruges en række webkommandoer.

• http:/ipAddress/upload giver adgang til en simpel filoverførsel. Bruges til at opstramme systemet.
• http:/ipAddress/edit giver adgang til arkivsystemet (f.eks. at ulpoad en ny konfiguration eller få adgang til enhver logfil)
• http:/ipAddress giver adgang til en formular til at indstille displayet til en værdi. Kan bruges til at justere markøren.
• http:/ipAddress/firmware for at uploade en ny firmware -binær

Trin 6: Dial og konfiguration

Powerpoint indeholder nogle eksempelskiver til brug i centigrade eller fahrenheit. Disse tillader 15 segmenter, men området kan let justeres ved at ændre trinintervallet. Hvis der ønskes flere eller færre segmenter, skal man redigere egenskaberne for doughnutobjektet. På samme måde kan segmenternes farvebaggrunde ændres.

Konfigurationsdataene er indeholdt i en fil kaldet servoTempConfig.txt Denne gemmes i arkivsystemet på modulet. For at ændre konfigurationen skal du redigere filen og uploade den via webgrænsefladen http: ipAddress/edit

Konfigurationsdata er kun værdier på linjer som følger

• værtsnavn
• minimum vist temperatur (i de valgte enheder)
• maksimal vist temperatur (i de valgte enheder)
• søvninterval mellem aflæsninger i sekunder
• dvaletilstand (0 = Tændt kontinuerligt med wifi, 1 = normal dyb søvn, 2 = Til Løbende ingen wifi
• aktivitet logning til servoTempLog.txt hvis logning = 1. Batterispændinger logges altid.
• temperaturenheder 0 = Celsius, 1 = Fahrenheit
• ADC_CAL kalibrering til batterispændingsaflæsninger.

Sørg for, at min- og max -temperaturerne er i de valgte C/F -enheder.