Compact Weather Sensor Nrog GPRS (SIM Card) Cov Ntaub Ntawv Txuas: 4 Cov Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:24

Txoj haujlwm xaus

Nov yog lub roj teeb siv lub ntsuas huab cua raws li BME280 ntsuas kub/siab/ntsuas cua thiab ATMega328P MCU. Nws ua haujlwm ntawm ob lub 3.6 V lithium thionyl AA roj teeb. Nws muaj kev pw tsaug zog qis heev ntawm 6 µA. Nws xa cov ntaub ntawv ib nrab teev ntawm GPRS (siv SIM800L GSM module) mus rau ThingSpeak, tswj los ntawm DS3231 lub sijhawm tiag tiag. Kwv yees kev pabcuam ntawm ib lub roj teeb yog> 6 lub hlis.

Kuv siv ASDA them-li-koj-mus SIM daim npav, uas muaj cov xwm txheej zoo heev rau lub hom phiaj ntawm txoj haujlwm no, vim nws muaj sijhawm ntev heev rau credit (180 hnub) thiab tsuas yog them 5p/MB cov ntaub ntawv ntim.

Kev txhawb siab: Txhim kho kev lag luam yooj yim, tsis muaj kev saib xyuas, tsis siv neeg, lub roj teeb uas siv ib puag ncig lub zog uas tuaj yeem tso rau hauv cov tsiaj qus kom tau txais huab cua lossis lwm yam ntaub ntawv thiab xa tawm ntawm GSM/GPRS network mus rau IoT server.

Lub cev qhov ntev: 109 x 55 x 39 mm (suav nrog rooj plaub flanges). Qhov hnyav 133 g. IP ntsuam xyuas 54 (kwv yees).

Cov nqi khoom siv: Kwv yees. £ 20 toj ib chav.

Lub sijhawm sib dhos: 2 teev rau ib chav (siv tes txhuam)

Cov peev txheej: Ob lub roj teeb Lithium thionyl AA, tsis tuaj yeem them rov qab (3.6V, 2.6Ah).

Network raws tu qauv: GSM GPRS (2G)

Muaj peev xwm siv tau: Txhua qhov chaw nyob deb nrog GSM teeb liab. Hav zoov, lighthouses, buoys, yachts ntiag tug, caravans, chaw pw hav zoov, toj roob hauv pes nkaum, tsev tsis muaj neeg nyob

Kev ntsuas kev ntseeg tau: Ib chav nyob tau raug kuaj mus sij hawm ntev yam tsis muaj neeg saib xyuas txij li 30.8.20. Sib nrug los ntawm ib qho software tsoo, nws tau xa cov ntaub ntawv ntseeg tau txhua 30 feeb.

Kauj Ruam 1: Yuav Tsum Muaj

• Customized ua PCB. Zip Gerber cov ntaub ntawv ntawm no (instructables.com zoo li thaiv ZIP cov ntaub ntawv xa tawm). Kuv pom zoo jlcpcb.com rau PCB ntau lawm. Rau cov neeg nyob hauv tebchaws Askiv, Kuv zoo siab xa koj cov PCB seem rau kev pab me me rau cov khoom siv thiab nqi xa ntawv - xa xov rau kuv.
• ATMega328P-AU
• Hloov Kho DS3231 Sijhawm Sijhawm Sijhawm (saib kab lus hauv qab no)
• BME280 Breakout board, xws li qhov no
• SIM800L GSM GPRS Module
• Ntau qhov chaw SMD raws li cov npe ntxaws.
• Hammond 1591, Dub ABS Enclosure, IP54, Flanged, 85 x 56 x 35mm, los ntawm RS Cheeb Tsam UK

Kev hloov kho ntawm DS3231

Plaub npaug plaub tus neeg tawm tsam network ncig liab yuav tsum tau muab muag. Lwm txoj hauv kev rhuav tshem ntxiv yog OK ib yam, tab sis zam kev txuas cov ntaub qhwv ntawm sab hauv kab ntawm 4 pawm (mus rau sab ntawm MCU). Lwm 4 cov ntaub qhwv tau txuas nrog lawm los ntawm PCB cov cim. Qhov kev hloov kho no yog qhov tseem ceeb txhawm rau tso cai rau SQW tus pin ua haujlwm ua lub tswb. Yog tias tsis tshem tus tiv thaiv, nws yuav tsis ua haujlwm kom txog thaum koj txuas VCC cov khoom siv rau tus qauv, uas swb lub hom phiaj ntawm kev muaj hwj chim RTC tsawg heev.

Kauj Ruam 2: Cov Ntsiab Cai Txheej Txheem

Qhov tseem ceeb tshaj plaws rau kev tsim yog:

• Roj teeb ua haujlwm nrog pw tsaug zog tsawg tam sim no
• Kev cog lus tsim

Fais fab mov

Ob lub 3.6V Saft Lithium thionyl AA roj teeb. P-channel MOSFET rau kev tiv thaiv rov qab polarity.

Muaj ob txoj cai tswj hluav taws xob hauv Circuit:

• Texas Instruments TPS562208 2 Amp tus nqis nqis nqis los tswj lub zog SIM800L nyob ib puag ncig 4.1V. Qhov no tuaj yeem hloov pauv los ntawm ATMega thiab muab tso rau hauv kev kaw ntau lub sijhawm dhau los ntawm Pab kom tus pin 5.
• MCP1700 3.3V tus tswj hwm rau ATMega thiab BME280. Qhov no yog qhov muaj txiaj ntsig zoo tshaj plaws kev tswj hwm qis nrog lub zog tam sim no ntawm ib puag ncig 1 µA xwb. Raws li nws tsuas yog ua siab ntev txog 6V cov tswv yim, Kuv tau ntxiv ob lub rectifier diodes (D1, D2) hauv kab ntawv kom poob 7.2V cov khoom xa mus rau qib lees paub ib puag ncig 6V. Kuv tsis nco qab ntxiv ib txwm 10 µF decoupling capacitor ntawm PCB rau lub hwj chim ntawm ATMega. Yog li ntawd, kuv tau hloov kho qhov tso tawm ib txwm muaj peev xwm ntawm MCP1700 los ntawm 1 txog 10 µF thiab nws ua haujlwm tau zoo.
• Roj teeb ntsuas xyuas ntawm ADC0 ntawm ATMega (los ntawm kev faib hluav taws xob)

Lub sijhawm tiag tiag

Hloov kho DS3231, uas tsim lub ATMega ntawm lub sijhawm tshwj xeeb los pib lub voj voog ntsuas thiab xa cov ntaub ntawv. DS3231 nws tus kheej tau siv nrog CR2032 lithium cell.

NPE 280

Kuv tau sim siv thawj Bosch BME280 tus qauv ntawm nws tus kheej, uas yuav luag tsis tuaj yeem siv tau vim nws qhov me me. Yog li ntawd, kuv tab tom siv lub rooj sib tham uas nthuav dav muaj. Raws li qhov no muaj qhov ntsuas hluav taws xob tsis tsim nyog, uas siv lub zog, Kuv hloov nws nrog N-channel MOSFET ua ntej ntsuas.

SIM 800L

Cov qauv no ntseeg tau tab sis zoo li ua siab ncaj yog tias lub zog siv hluav taws xob tsis khov. Kuv pom tias 4.1V cov khoom siv hluav taws xob ua haujlwm zoo tshaj plaws. Kuv tau ua PCB cov cim rau VCC thiab GND rau SIM800L ntxiv tuab (20 lab).

Schematic/PCB cov lus pom

• Daim ntawv lo network "1" - tau teev tseg raws li "SINGLEPIN" hauv daim ntawv teev npe tsuas yog hais txog tus txiv neej header pin.
• Ob tus pin uas nyob ib sab ntawm tus swb yuav tsum tau txuas nrog lub jumper rau kev ua haujlwm ib txwm muaj, txwv tsis pub kab VCC tau qhib ntawm no. Lawv tau npaj rau kev ntsuas tam sim no yog xav tau.
• 100 µF capacitor (C12) rau SIM800L module tsis tsim nyog. Nws tau ntxiv los ua kev ntsuas ua ntej (xav tau) ntsuas thaum muaj teeb meem kev cia siab

Pom zoo cov rooj sib txoos

1. Sib sau tag nrho cov khoom siv hluav taws xob nyob rau sab laug sab laug ntawm PCB. Pab kom tus pin (tus pin 5) ntawm TPS562208 yuav tsum muaj qhov laj thawj siab rau kev sim, txwv tsis pub tus qauv nyob hauv hom kaw thiab koj yuav muaj 0V tso tawm. Txhawm rau rub tus Enable pin siab rau kev sim, ib ntus xaim los ntawm ncoo 9 ntawm ATMega (uas ntawm PCB tau txuas mus rau PIN 5 ntawm tus tswj hwm qhov hluav taws xob) tuaj yeem txuas nrog VCC point; qhov ze tshaj plaws yuav yog tus lej qis ntawm R3, uas nyob ntawm VCC kab.
2. Kuaj cov zis los ntawm TPS562208 nruab nrab ntawm cov pins hauv qab ntawm C2, C3 lossis C4 thiab GND. Koj yuav tsum muaj nyob ib puag ncig 4.1V.
3. Ntsuas cov zis los ntawm MCP1700, nruab nrab sab xis ntawm U6 thiab GND. Koj yuav tsum muaj 3.3V.
4. Solder ATMega328P; saib tus pin 1 tus cim nyob rau sab laug sab laug. Qee qhov kev xyaum xav tau, tab sis tsis nyuaj heev.
5. Hlawv bootloader mus rau ATMega328 - cov lus qhia rau lwm qhov no. Koj tsis tas yuav siv tus pin taub hau los txuas rau MOSI, MISO, SCK thiab RST. Rau ob peb feeb nws yuav hlawv lub bootloader, koj tuaj yeem siv Dupont xov hlau thiab siv me ntsis kev npau taws kom ua tiav kev sib cuag tau zoo.
6. Txuas 5x tus poj niam tus pin header rau DS3231.
7. Solder SIM800L ntawm tus txiv neej tus pin headers
8. Cov laug BME280
9. Tshaj tawm cov cai hauv Arduino IDE siv USB2TTL adapter (xaiv Arduino Uno/Genuino raws lub hom phiaj).

Kauj Ruam 3: Arduino Code

Saib Arduino qhov chaws hauv kab ntawv txuas.

Kauj Ruam 4: Xeem ntiaj teb tiag

Kuv tau laum ob lub qhov me me ntawm sab xis ntawm rooj plaub tsuas yog tob rau sab xub ntiag. Kuv npog lawv los ntawm sab hauv nrog Goretex thaj ua rau thaj tso cai hloov pauv huab cua tab sis tsis suav nrog dej. Kuv ntxiv qee qhov kev tiv thaiv nag ntxiv nrog cov yas yas me me. Kuv mam li ntsaws qhov kev sib dhos ua tiav rau hauv rooj plaub nrog cov khoom tig mus rau pem hauv ntej thiab roj teeb ntsib lub hau. Kuv ntxiv me ntsis ntawm cov roj silicon rau hauv rooj plaub ntxiv rau kev tiv thaiv dej nkag mus.

Tam sim no chav tsev "teeb tsa" ib sab ntawm tus dej me. Nov yog cov ntaub ntawv nyob pub.