La première version de l'appareil a été réalisée sur le microcontrôleur atmega328 et le module radio nRF24L01. Il est rapidement devenu clair qu'il n'y avait pas assez de mémoire pour fonctionner avec l'écran e-ink et que la consommation d'énergie de l'appareil était assez importante.
Test de la première version de l'appareil:
Un capteur de température et d'humidité SHT20 est utilisé. Alimenté par deux piles CR2430 (6 V) via un convertisseur abaisseur.
La prochaine version de l'appareil a été développée sur nRF52832. Pour cette version, un module radio de Holyiot YJ-16048 a été choisi. Spécifications de la puce radio: ARM Cortex-M4F avec 512kb 64kb RAM. Émetteur-récepteur 2,4 GHz intégré, prend en charge BLE, ANT, ESB (compatible avec nRF24L01). En savoir plus sur cette version ici .
Dans cette version, il n'y avait aucun problème avec le stockage d'une grande quantité de données dans la mémoire du microcontrôleur. La présence du mode DC-DC dans le nRF52, pour faire fonctionner la radio en mode avec optimisation de puissance (économie jusqu'à 40%), a réduit la consommation de pointe maximale à 7-8mA. La deuxième version du capteur, comme la première, a été conçue comme un module de développement, la question du choix d'un boîtier n'a donc pas été soulevée.
Test du prototype de la deuxième version.
Le capteur de température et d'humidité SHT20 est également utilisé. Alimenté par deux piles CR2450 via un convertisseur abaisseur TPS62745DSSR de faible puissance.
La deuxième version du capteur a donné de bons résultats: faible consommation, longue durée de fonctionnement sur un seul jeu de batteries, possibilité de stocker et d'afficher des graphiques «lourds».
Naturellement, je voulais amener le projet à l'état d'un appareil fini. Par conséquent, la première étape était le corps. La conception de la carte a été repensée pour être installée dans le boîtier. Le modèle de coque a été développé dans le logiciel SolidWorks. J'ai imprimé les premiers boîtiers sur l'imprimante SLA grand public Anycubic Foton. Les avantages étaient une précision d'impression élevée et une facilité de post-traitement du boîtier (polissage). Parmi les inconvénients (à ce moment-là) de l'impression du boîtier avec de la résine polymère - il y avait une fragilité. Ce n'est pas que le modèle imprimé tombe en morceaux entre les mains, mais si l'appareil assemblé (avec piles) tombe, il est fort probable que le boîtier se fissure (ce qui s'est produit une fois).
En raison également de cette propriété du matériau, il y a eu des problèmes de serrage des vis pour relier les deux parties du boîtier. Après plusieurs douzaines de vissage - vis dévissant dans les trous pour le filetage, le matériau des murs s'est développé et les vis ont commencé à défiler. Ci-dessus, entre parenthèses, j'ai écrit - "à ce moment-là", donc maintenant les choses vont beaucoup mieux. Les résines ont commencé à apparaître sur le marché, à un prix très raisonnable et avec d'excellentes caractéristiques de résistance.
Test du prototype de la troisième version:
Dans cette version, la liste des capteurs a été élargie. En plus de SHT20, le logiciel peut fonctionner avec les capteurs si7021, HTU21D, ainsi que BME280 (version séparée de la carte).
À partir de cette version, l'appareil peut fonctionner avec une seule batterie. Fonctionnement via un convertisseur abaisseur ou directement à partir de batteries, réglé par des cavaliers. De plus, à l'aide de cavaliers, la séquence de connexion de deux batteries est établie: série ou parallèle. De plus, la liste des modules radio a été élargie et des versions de cartes ont été développées pour les modules radio EBYTE et MINEW.
Pour travailler dans un mode plus économique, la prise en charge des puces nRF52810 et nRF52811 a été ajoutée, ce qui a réduit la consommation en mode veille à 1,7 - 2 μA.
Pour donner plus de solidité au boîtier, il a été décidé de développer un modèle de boîtier pour l'impression sur une imprimante FDM. Le modèle lui-même a été simplifié et les bords ont été supprimés de la conception.
En raison du fait que la résistance des matériaux pour l'impression FDM est plus élevée, l'épaisseur de la paroi a été réduite et tous les espaces entre le boîtier et le panneau ont été minimisés.
Pour le moment, 3 variantes du boîtier ont été développées, pour différentes batteries. De la plus fine pour les piles SK2430 à la plus durable pour deux piles CR2477. Toutes les options de modèle de corps sont disponibles sur le GitHub du projet.
Le logiciel a également été repensé, la fonction de configuration de l'appareil via le système Smart Home a été ajoutée, ce qui a éliminé le besoin de reflasher l'appareil.
Pour le moment, vous pouvez personnaliser:
- intervalles d'interrogation des capteurs de température et d'humidité
- intervalles de lecture du niveau de batterie
- liaison à d'autres appareils pour le transfert de données
- permettant un fonctionnement autonome sans intégration dans une maison intelligente.
- En outre, l'interface a été ajoutée à la prise en charge de plusieurs langues et à la possibilité d'inverser la couleur de l'écran.
Test de la troisième version mise à jour.
La vidéo montre comment l'appareil fonctionne avec le réseau radio MySensors et comment l'appareil est configuré en envoyant des paramètres depuis le système de maison intelligente.
Ce projet continue de se développer activement maintenant. Il existe déjà un prototype de la quatrième version, plus précisément, c'est probablement déjà une branche, puisque la quatrième version est considérablement retravaillée en termes de matériel. Aussi, sur la base de ce projet, plusieurs autres projets similaires sont nés pour d'autres tailles d'écran.
Des informations sur ce projet sont disponibles sur GitHub . Le projet est ouvert, les fichiers de création de cartes, de circuits, de modèles de boîtiers et de code de programme sont disponibles sur le github.
Dès que mes projets seront prêts, j'en parlerai certainement.
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