Tshuab Ntxhua Khaub Ncaws Ceeb Toom Sensor: 6 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

Lub tshuab ntxhua khaub ncaws sensor tso rau saum kuv lub tshuab ntxhua khaub ncaws thiab siv lub ntsuas cua ntsuas kom pom qhov kev co ntawm lub tshuab. Thaum nws paub tias lub voj voog ntxuav tau ua tiav, nws xa ntawv ceeb toom rau kuv ntawm kuv lub xov tooj. Kuv ua qhov no vim tias lub tshuab nws tus kheej tsis muaj suab nrov ntxiv thaum nws ua tiav thiab kuv nkees nkees tsis hnov qab mus ntxhua khaub ncaws.

Cov cai tuaj yeem pom ntawm no:

Daim ntawv teev npe tag nrho:

• WEMOS LOLIN 32
• Ib nrab-me me Breadboard (rau prototyping)
• ABS Project Box nrog Matrix Board 59x88x30mm
• Sparkfun LIS3DH - Triple Axis Accelerometer Breakout
• 1x ZVP3306A P-channel MOSFET, 160 mA, 60 V, 3-Pin E-Kab
• 1x BC549B TO92 30V NPN Transistor
• 5mm LED Xiav 68 mcd
• 1x 100k 0.125W CF Resistor
• 1x 330k 0.125W CF Resistor
• 2x 10k 0.250W CF Resistor
• 1x 100 0.250W CF Resistor
• 2-Pin Poj Niam JST PH-Style Cable (14cm)
• 4x M1219-8 Neodymium Disc Magnet 6x4mm

Kauj ruam 1: Tsab Ntawv

Cov cuab yeej siv ESP32 microcontroller. Hauv qhov no kuv tab tom siv Lolin32 pawg thawj coj txhim kho los ntawm Wemos uas koj tuaj yeem yuav ntawm AliExpress txog $ 7. Lub ntsuas cua nrawm yog Sparkfun LIS3DH - nws yog qhov tseem ceeb tshaj qhov ntsuas qhov ntsuas yog digital ntau dua li analog zoo li koj yuav pom tom qab. Lub roj teeb kuv tau siv los ntawm cov txheej qub ntawm cov hais lus bluetooth.

ESP32 txuas rau lub ntsuas cua ntawm I2C. Thawj qhov ntawm cov cai yooj yim xaiv peb lub nrawm nrawm (x, y thiab z) rau qhov ntsuas ntsuas nrawm txhua 20ms. Tso lub khob cij ua qauv rau ntawm lub tshuab ntxhua khaub ncaws thiab kuv tau tsim cov duab saum toj no uas qhia txog kev nce nrawm thaum ntau theem ntawm kev ntxuav lub voj voog. Cov peaks qhov twg ua kom nrawm dua ntau dua 125mg (125 txhiabths ntawm lub ntiajteb txawj nqus ib txwm muaj) tau qhia hauv txiv kab ntxwv. Peb xav txheeb xyuas lub sijhawm no thiab siv lawv los txiav txim qhov xwm txheej ntawm lub tshuab ntxhua khaub ncaws.

Yuav txiav txim siab li cas yog tias lub tshuab qhib lossis tawm?

Ib lub hom phiaj ntawm kev tsim cov cuab yeej no yog tias nws yuav ua tsis tau zoo. I.e. tsis muaj cov nyees khawm yuav tsum tau nias; nws yuav cia li ua haujlwm. Nws kuj tseem yuav tsum muaj lub zog qis heev vim tias nws tsis muaj peev xwm txuas tau lub zog txuas rau lub tshuab ntxhua khaub ncaws hauv kuv rooj plaub.

Luckily lub LIS3DH accelerometer muaj qhov tshwj xeeb uas nws tuaj yeem cuam tshuam kev cuam tshuam thaum ua kom nrawm dua qhov pib tau txais (nco ntsoov, qhov no yuav tsum tau siv lub accelerometer's built-in high-pass lim-saib cov cai ntawm Github kom paub meej) thiab ESP32 tuaj yeem tsim tau nce los ntawm nws txoj kev pw tsaug zog tsaug zog ntawm kev cuam tshuam. Peb tuaj yeem siv qhov sib xyaw ua ke ntawm cov yam ntxwv no los tsim lub zog pw tsaug zog tsawg heev uas tau tshwm sim los ntawm kev txav mus los.

Tus lej pseudo yuav zoo li qhov no:

# Cov cuab yeej sawv

notification_threshold = 240 counter = 10 accelerometer.set_threshold (96) # 96mg thaum counter> 0: yog accelerometer.above_threshold (): counter ++ lwm yam: counter- yog counter = notification_threshold: # zaum kawg tig mus pom pw (1 thib ob) accelerometer.set_threshold_interrupt () esp32.set_wakeup_trigger_on_interrupt () esp32.deep_sleep ()

Koj tuaj yeem pom ntawm no tias peb siv lub txee los ntsuas seb muaj pes tsawg vib nas this ntawm qhov nrawm uas peb tau pom thaum lub sijhawm sawv tam sim no. Yog tias lub txee poob rau xoom ces peb tuaj yeem tso lub cuab yeej rov qab mus pw. Yog tias lub txee nce mus txog 240 (qhov pib ceeb toom) ces txhais tau tias peb tau kuaj pom 4 feeb ntawm kev co. Peb tuaj yeem hloov kho qhov tseem ceeb ntawm cov pib no kom paub tseeb tias lub cuab yeej raug txheeb xyuas qhov kawg ntawm lub voj voog kawg. Thaum pom qhov kev co txaus, peb tuaj yeem pw tsaug zog ntxiv rau 5 feeb (hauv kuv qhov no yog ntev npaum li cas nws siv sijhawm kom txog thaum ntxuav tau ua tiav) ua ntej xa ntawv ceeb toom.

Kauj Ruam 2: Xa Ntawv Ceeb Toom Los Ntawm Blynk

Blynk yog qhov kev pabcuam tsim los tso cai cuam tshuam nrog IoT cov khoom siv nrog app ntawm koj lub xov tooj. Hauv qhov no, Kuv tab tom siv qhov kev ceeb toom ceeb toom API uas tau ua los ntawm qhov yooj yim HTTP POST rau Blynk API.

Kauj Ruam 3: Ntsuas Kev Siv Lub Hwj Huam thiab Kwv yees Lub Roj Teeb

ESP32 nti tau tshaj tawm tias muaj lub zog siv qis heev thaum pw tsaug zog (qis li 5uA). Hmoov tsis zoo, cov xov tooj cua ntawm ntau qhov kev txhim kho sib txawv muab cov yam ntxwv siv hluav taws xob sib txawv heev - tsis yog txhua ESP32 dev laug cam tau tsim sib npaug. Piv txwv li, thaum kuv xub pib txoj haujlwm no, Kuv tau siv Sparkfun ESP32 Yam uas yuav haus ib puag ncig 1mA ntawm lub zog nyob rau hauv hom pw tsaug zog (txawm tias tom qab tsis ua haujlwm lub zog LED). Txij thaum ntawd los kuv tau siv Lolin32 (tsis yog Lite version) uas kuv ntsuas tam sim no ntawm 144.5uA thaum nyob hauv hom pw tsaug zog. Txhawm rau ntsuas qhov no, kuv tsuas yog xaim xov tooj cua ntau hauv kab nrog roj teeb thiab lub cuab yeej. Qhov no yeej yooj yim dua los ua thaum ua qauv nrog lub khob cij. Kuv kuj ntsuas qhov siv tam sim no thaum lub cuab yeej tsaug zog:

• Pw tsaug zog: 144.5uA
• Ua haujlwm siab: 45mA
• Wifi qhib: 150mA

Piv txwv tias kuv siv lub tshuab ob zaug hauv ib lub lis piam, kuv kwv yees cov sijhawm hauv qab no rau lub sijhawm uas lub sensor siv nyob hauv txhua lub xeev:

• Pw tsaug zog: 604090 vib nas this (~ 1 lub lis piam)
• Tsaug: 720 vib nas this (12 feeb)
• Wifi qhib: 10 vib nas this

Los ntawm cov duab no, peb tuaj yeem kwv yees tias lub roj teeb yuav nyob ntev npaum li cas. Kuv siv lub laij lej yooj yim no kom tau txais lub zog nruab nrab ntawm 0.2mA. Kwv yees lub roj teeb lub neej yog 201 hnub lossis kwv yees li 6 lub hlis! Hauv qhov tseeb kuv tau pom lub cuab yeej yuav tsum tsis ua haujlwm tom qab li 2 hlis yog li yuav muaj qee qhov yuam kev hauv kev ntsuas lossis lub peev xwm ntawm lub roj teeb.

Kauj Ruam 4: Ntsuas Qib Roj Teeb

Kuv xav tias nws yuav zoo yog tias lub cuab yeej tuaj yeem qhia kuv thaum lub roj teeb tau qis dua yog li kuv paub thaum twg yuav tsum them nws. Txhawm rau ntsuas qhov no peb yuav tsum ntsuas qhov hluav taws xob ntawm lub roj teeb. Lub roj teeb muaj qhov hluav taws xob ntau ntawm 4.3V - 2.2V (qhov tsawg kawg nkaus ua haujlwm ntawm ESP32). Hmoov tsis zoo, qhov ntsuas hluav taws xob ntawm ADC pins ntawm ESP32 yog 0-3.3V. Qhov no txhais tau tias, peb yuav tsum nqis qhov hluav taws xob ntawm lub roj teeb nqis los ntawm nws qhov siab tshaj ntawm 4.3 txog 3.3 kom tsis txhob hla dhau ADC. Qhov no tuaj yeem ua tau nrog kev faib hluav taws xob. Tsuas yog xaim ob tus tiv thaiv nrog cov txiaj ntsig tsim nyog los ntawm lub roj teeb mus rau hauv av thiab ntsuas qhov hluav taws xob nyob nruab nrab.

Hmoov tsis zoo, qhov hluav taws xob faib hluav taws xob yooj yim yuav ntws lub zog los ntawm lub roj teeb txawm tias qhov ntsuas hluav taws xob tsis raug ntsuas. Koj tuaj yeem txo qhov no los ntawm kev siv tus nqi tiv thaiv tus nqi siab tab sis qis dua yog tias ADC yuav tsis tuaj yeem kos txaus tam sim no los ntsuas qhov tseeb. Kuv txiav txim siab siv cov resistors nrog qhov tseem ceeb ntawm 100kΩ thiab 330kΩ uas yuav poob 4.3V txog 3.3V raws li cov qauv faib hluav taws xob no. Muab tag nrho cov kev tawm tsam ntawm 430kΩ, peb yuav cia siab tias tam sim no kos ntawm 11.6uA (siv Ohm txoj cai). Muab peb qhov kev pw tsaug zog tam sim no siv yog 144uA, nws yog qhov tsim nyog tseem ceeb ntxiv.

Raws li peb tsuas yog xav ntsuas lub roj teeb hluav taws xob ib zaug ua ntej xa ntawv ceeb toom, nws ua rau txiav txim siab tua hluav taws xob faib hluav taws xob hauv lub sijhawm thaum peb tsis ntsuas dab tsi. Hmoov zoo, peb tuaj yeem ua qhov no nrog ob peb lub transistors txuas nrog rau ib qho ntawm GPIO pins. Kuv tau siv lub voj voog uas tau muab rau hauv cov lus teb hloov pauv no. Koj tuaj yeem pom kuv sim lub Circuit nrog Arduino thiab daim ntawv qhia zaub mov hauv daim duab saum toj no (ceeb toom muaj qhov yuam kev hauv Circuit Court uas yog vim li cas kuv tab tom ntsuas qhov siab dua qhov xav tau).

Nrog rau cov lus hais saum toj no hauv qhov chaw, Kuv siv cov lej pseudo hauv qab no kom tau txais tus nqi roj teeb feem pua:

roj teeb_ % ():

# pab kom lub roj teeb hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob gpio_set_level (BATTERY_EN_PIN, HIGH) # Cov roj teeb qib tau rov qab los ua ib qho lej nruab nrab ntawm 0 thiab 4095 adc_value = adc1_get_value (ADC_PIN) # pab kom lub roj teeb hluav taws xob Circuit Court gpio_set_level (BATTERY_EN_PIN, LOW) ntab adc_volue # 3.3 divider siv 100k/330k ohm resistors # 4.3V -> 3.223, 2.4 -> 1.842 expect_max = 4.3*330/(100+330) expect_min = 2.4*330/(100+330) battery_level = (adc_voltage -expected_min)/(expect_max) -expected_min) rov qab roj teeb_level * 100.0

Kauj Ruam 5: Ua Nws Zoo Tshaj

Thaum lub khob cij ua haujlwm zoo, Kuv xav muab nws tso rau hauv pob uas yuav zoo dua thiab ntseeg tau dua (tsis muaj xov hlau uas tuaj yeem xoob lossis luv tawm). Kuv tswj hwm los nrhiav lub thawv zoo tshaj plaws rau kuv cov kev xav tau uas yog qhov loj me, suav nrog tus lej pin, teeb tsa tuav thiab ntsia hlau kom muab tso ua ke. Tsis tas li, nws tau tuag pheej yig ntawm tsawg dua £ 2. Tom qab tau txais lub thawv, txhua yam kuv yuav tsum tau ua yog muab cov khoom sib dhos tso rau ntawm lub rooj tsav tsheb.

Tej zaum qhov nyuaj tshaj plaws ntawm qhov no tau haum txhua lub roj teeb hluav taws xob cov khoom siv hluav taws xob mus rau qhov chaw me me nyob ib sab ntawm Lolin32. Luckily nrog me ntsis jiggery pokery thiab qhov tsim nyog sib txuas ua nrog cov laug hauv Circuit Court haum zoo. Tsis tas li, txij li Wemos Lolin32 tsis muaj tus pin los nthuav tawm lub davhlau ya nyob twg roj teeb zoo, kuv yuav tsum tau xaim ib lub xaim los ntawm lub roj teeb txuas mus rau tus lej pin.

Kuv kuj tau ntxiv ib qho LED uas ntsais thaum lub cuab yeej tau pom tias txav mus los.

Kauj Ruam 6: Tiav Touches

Kuv super-glued 4 6mm x 4mm neodymium hlau nplaum rau lub hauv paus ntawm lub thawv uas tso cai rau nws kom ruaj ntseg zoo rau cov hlau saum lub tshuab ntxhua khaub ncaws.

Lub phiaj xwm phiaj xwm twb los nrog lub qhov me me los muab kev nkag tau rau cov xov hlau. Hmoov zoo, Kuv tuaj yeem tso ESP32 pawg thawj coj nyob ze rau lub qhov no kom nkag mus rau lub micro USB txuas. Tom qab nthuav dav lub qhov nrog riam riam, cov kab txuas haum zoo kom tso cai yooj yim them lub roj teeb.

Yog tias koj txaus siab rau ib qho ntawm cov ntsiab lus ntawm txoj haujlwm no, thov koj xav tawm lus. Yog tias koj xav pom tus lej, thov txheeb xyuas nws ntawm Github:

github.com/alexspurling/washingmachine