Postafiók és garázskapu -értesítő: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ez az utasítások Johan Moberg postafiók -értesítőjén alapulnak. Ehhez a projekthez képest néhány változtatást végeztem:

1. A házamtól nem csak a postafiók van, hanem a garázs is. Egy helyen vannak az út közelében, és a ház körülbelül 50 m -re található a földön. A nagyon érzékeny távoli garázsvezérlő miatt néhányszor előfordult, a garázskapu véletlenül nyitva volt. Most szeretném pontosan tudni, hogy a garázs ajtaja zárva van -e vagy sem. Ezért kiterjesztem az eredeti projektet egy további érintkezőre, a garázskapu érintkezőre.
2. Az MCU (mikroprocesszoros vezérlőegység) a küldőben továbbra is Attiny-85 marad, ami fontos az alacsony energiafogyasztás miatt. Nincs elég digitális tű (nem szeretem a Reset pin használatát), és egyszerű hardveres megoldással oldom meg a problémát.
3. A vevők jelzése optikai és akusztikus jelekkel történik. Az optikai jeleket LED -ek adják, az akusztikai jelekhez pedig áramkört hozó dalokat adnak. A küldőben lévő MCU (mikroprocesszoros vezérlőegység) megváltozott, és az Arduino Nano. Eredetileg az Attiny-85-öt szeretném használni, de még egy szabad tű hiánya nagy akadályt jelentett. Nincs egyszerű hardveres megoldás.
4. Apró változtatások történtek az Arduino szoftverben, hogy fenntartsák a hardver módosítását.
5. A vezeték nélküli fél -duplex kommunikáció jól működik, ha mindkét egység (küldő és vevő) működik. Ha azonban az egyik egység meghibásodik (például lemerült az akkumulátor stb.), Akkor a másik egység tovább működik, és úgy tesz, mintha kommunikálna (vevő). Ilyen esetben a kommunikáció akkor is megszakad, ha a hibát bármely webhelyen kijavítják. Megoldás: új kommunikációt kell létrehozni. Ebből kifolyólag a küldőben van visszaállítási áramkör, visszajelzővel.

Leírás

A projekt két részből áll: küldő és vevő. A garázs helyszínén található feladó észleli a postaláda -érintkező és a nyitott garázskapu érintkezőinek jeleit. Ha az egyik érintkező aktiválva van, a HC12 adó vezeték nélküli jelet küld a vevőnek. A vevőegységen a "riasztás" állapot, például "levél érkezett" vagy "nyitott garázskapu" látható a megfelelő led és lejátszott dal villogásával. A vevőegység reset gombjának visszaállításával a jelzés törlődhet, és új állapotba kerül a riasztás várakozása.

Maximális távolság

A HC-12 kommunikációs modul 1,8 km távolságra van tervezve. De ez az érték elméleti és szabad levegőn érhető el. Az épületen belül a maximális hatótávolság rövidebb. Problémám volt, hogy egyszerű húrantennával elérjem a 100 m távolságot. Ebben az esetben mindkét egységet a maximális tartományba állították - FU4 mód és 1200 baud sebesség. Egy egység az épületen belül volt, 4 vastag fal mögött. Az SMA antennával a kapcsolat létrejött, de nem stabil. Ebben az esetben a problémát úgy oldották meg, hogy a vevőegységet a garázs helyére támaszkodó helyiségbe helyezték (csak egy fal).

Tapasztalataim szerint. Javaslom az SMA antennák használatát megfelelő hosszabbító kábellel. Ennek a kábelnek meg kell egyeznie a kétoldali csatlakozókkal (antenna SMA csatlakozó és HC-12 Ipex csatlakozó).

1. lépés: Alkatrészek és eszközök

A következő alkatrészeket használják:

A linkek a kevésbé gyakori alkatrészekre vonatkoznak.

Feladó:

• Attiny-85, ebay
• HC-12, ebay
• Ellenállások 68, 150, 1k, 10k
• Schottky SR240 dióda, ebay
• Univerzális dióda, 1N589 vagy 1N4148
• Sorkapocs, banggood
• SMA antenna, ebay
• Kondenzátorok 1000M
• Tranzisztor NPN, S9013, 2N2222 vagy hasonló
• Akkumulátor AA tartó (3 db) és elemek
• Kapcsolja be a Micro C + NO + NC gombot a visszaállításhoz
• LED 5 mm kék
• Nádérintkezők a posta- és garázskapuk kapcsolóihoz, banggood
• Mágnesek, banggood
• PCB prototípus, banggood
• Csatlakozók XH, banggood

Vevő:

• Arduino-nano, banggood
• HC-12, ebay
• Feszültstabilizátor 7805T
• Dallam IC UM66
• Tranzisztor NPN, S9013, 2N2222 vagy hasonló
• Ellenállások 2x470, 10k
• Trim pot 10k
• Kis hangszóró
• Switch Reset, banggood
• LED 10 mm, zöld és sárga
• Univerzális dióda, 1N589 vagy 1N4148
• Kondenzátor 2x10M, 1000M
• Fő adapter 220V AC - 5V DC
• SMA antenna
• Jack csatlakozó a fő adapterhez, banggood
• LED 10 mm, 2 db zöld és sárga
• Csatlakozók XH, banggood

Eszközök:

• Arduino-uno Rev3 kártya a HC-12 beállításához és az Attiny-85 programozásához
• Forrasztópáka
• Multiméter
• Kenyeretábla

2. lépés: Feladó

A feladó sémája a fenti képen látható.

Az elemek három darab AA típusú elemből állnak. Csúcsfogyasztásuk az első kommunikáció során következik be (kb. 100 mA). Próbálja meg ezt az időt a lehető legrövidebbre tenni. A várakozási idő alatt a fogyasztás nagyon alacsony (kevesebb, mint 1 mA), és riasztás közben a fogyasztás körülbelül 40 mA rövid ideig. A D1 megvédi az áramköröket a túlfeszültségtől, ha az elemek újak.

Az SW3, R1, C1 visszaállítási áramkört hoz létre. Az állapotjelzés a visszaállítás után, kék LED D4. Ennek a lednek világítania kell a visszaállítás után, és azt kell jeleznie: "a küldő kész a kapcsolat létrehozására". Ha a kék LED világít, a kommunikációt a vevő Reset gombjának megnyomásával lehet elindítani.

A D2 és D3 Schottky diódák, alacsony előremenő feszültséggel. Ennek a diódának köszönhetően a "garázskapu nyitva" kapcsoló ugyanazt a szoftvermegszakítást használja, mint a "levél érkezett" kapcsoló. Ha az SW1 (levél) földhöz van csatlakoztatva, akkor a megszakítás és a riasztás bekapcsol. Ha az SW2 (garázs) földhöz van csatlakoztatva, a levélmegszakítás a garázs riasztásával együtt aktiválódik. Ezzel megoldódott az MCU egyetlen hiányzó csapja.

A megfelelő riasztásjelzést a szoftver végzi. Ez a hardveres megoldás egyetlen egyszerű megszakítást használ.

Az Attiny-85 és a HC-12 leírása nagyon jól sikerült az említett Johan Moberg Instructables-ben.

3. lépés: Vevő

A vevő tápellátását a 220V AC és az 5V DC adapter biztosítja. Bármilyen kis adapter lehet, körülbelül 0,3A DC kimeneti árammal. Mivel az adapter kimeneti feszültsége a kimeneti áramtól függ (kb. 8 V feszültség volt alacsony áram mellett), egyszerű IC1 feszültségstabilizátort adtam hozzá. A D1 dióda csökkenti a feszültséget a HC-12 esetében.

Az Arduino Nano D7 kimenet riasztási állapotban körülbelül 4 V feszültséget csatlakoztat az IC2 dallamgenerátorhoz. A T1 erősíti a hangszóró jelét. A hangerőt az R4 változó ellenállással lehet állítani. Javaslom, hogy hagyjon egy lyukat a vevő fedelében, hogy hozzáférjen ehhez az ellenálláshoz. A D5 és D6 riasztó LED -ek kimenetei. A D3, D4 csapok a HC-12-hez vannak csatlakoztatva, és soros kommunikációt biztosítanak. A D2 érintkező a "Reset" kapcsoló bemeneti és érzékelési állapota.

A Reset kapcsoló két funkcióra használható:

1. Aktiválja az első kapcsolatot. A megnyomása után meg kell kezdeni a kommunikációt.
2. A kapcsolat létrejötte és a riasztás bekövetkezése után a Reset gomb visszaállíthatja a riasztást, és megváltoztathatja a vevő állapotát "várakozás" -ra.

A LED kijelző a következő:

1. Mindkét LED világít és folyamatosan világít. Ez a kezdeti állapot a vevő bekapcsolása után. Ha a feladó készen áll - a kék LED a feladón világít, akkor a kapcsolat a vevő Reset nyomógombjával hozható létre.
2. A kapcsolat létrejötte után mindkét LED felváltva villog körülbelül 2 másodperc alatt.
3. Riasztás esetén a megfelelő LED körülbelül 1 másodperc alatt villog, a másik LED sötét.

4. lépés: Szoftver

Ebben a lépésben a teljes szoftverrel rendelkező Arduino ino fájlok szerepelnek.

A küldő szoftverét az MCU Attiny-85-be kell betölteni. Az Attiny programozásához használja az Arduino Uno és az Arduino IDE szoftvereket a számítógépen. Az interneten sok oktatóanyag található, hogyan kell csinálni. Ajánlom ezt az Attiny85 programozást. Miután betöltötte a programot az Attiny -ba, helyezze be a chipet a Sender áramköri lap aljzatába.

Az Arduino Nano programozása ugyanaz, mint az Arduino Uno programozása. Használjon USB -kábelt és Arduino IDE -t a kiválasztott Nano -kártyával az "Eszközök" és a "Táblakezelő" részben. Ezt a folyamatot úgy lehet elvégezni, hogy a deszkát a kenyértáblára helyezzük. A programozás után helyezze a Nano kártyát a vevő NYÁK -ra.

Mindkét HC-12 egységet azonos paraméterekre kell állítani az Arduino Uno használatával. Az utasítások az eredeti utasításokban találhatók.

5. lépés: Hardver és beállítás

A legkritikusabb részek a posta és a garázskapu érintkezői. Ezeket az érintkezőket a postafiók belsejében és a garázskapu mechanikus sínén helyezik el, azon a helyen, ahová az ajtó eljut, zárás közben. A postafiók érintkezője nádkapcsolóból és neodímium mágnesből áll. A nádkapcsoló ragasztószalaggal van felszerelve, a doboz belsejében, a betűk beillesztésére szolgáló lyuk egyik oldalán. A mágnes úgy van rögzítve a levélszárnyhoz, hogy a részben nyitott fedél aktiválja a kapcsolót. A vezetékek egy kis XH csatlakozóhoz vannak csatlakoztatva.

Ugyanezt az érintkezési megoldást használják a garázskapu esetében is. Ebben az esetben a kapcsolat a végálláskapcsolóval is létrehozható. Rajtad áll, hogy melyik változatot választanád. De van még néhány lehetőség: Ugyanazokban a garázsrendszerekben lehet terminálblokk végálláskapcsoló érintkezőkkel, a garázs vezérlődobozában. Ebben az esetben csak csatlakoztassa a vezetékeket a megfelelő csavarokhoz.

Feladó

Az alkatrészeket prototípus -NYÁK -ra helyezzük, amelyet kisebb méretre vágunk. Az alaplapon aljzatok találhatók a HC-12 modul és az Attiny-85 számára, csatlakozók az akkumulátorhoz és sorkapcsok mindkét riasztóérintkezőhöz. Az alaplapon kívül a Reset kapcsoló, a kék LED és az SMA antenna található. Az összes többi alkatrész a NYÁK -on forrasztva van, és a tábla alsó részén lévő vezetékekkel van összekötve. Az elemtartó és a NYÁK műanyag dobozba van szerelve. Ez lehet bármilyen megfelelő méretű műanyag doboz, én nedvességálló csatlakozódobozt használok. A dobozt a garázs tetője alá szerelik fel, és a vezetékeket műanyag csöveken vezetik át.

A feladó doboz fényképén vannak olyan részek, amelyek nem képezik a cikk tárgyát. Hozzáadtam még néhány elektronikát a dobozban.

Vevő

A vevőegység alkatrészeit bármilyen univerzális dobozba lehet helyezni. Műanyag dobozt használtam a régi vezeték nélküli ajtócsengőből. Az alkatrészeket újra forrasztják a prototípus NYÁK -ra, beleértve mindkét led diódát. Vannak aljzatok az MCU és a HC-12 modulhoz, valamint a fedélzeten forrasztott csatlakozók a hangszóróhoz, a Reset gombhoz és a tápfeszültséghez. Az előlapon lyukak vannak a LED -ek számára, a felső részben a Reset gomb és az antenna.

Beállítás

Ahogy az eredeti projekt szerzője írta, sok és sok oka lehet, amelyek akadályozhatják a sikeres kommunikációt a küldő és a fogadó között. Először is ellenőrizze a vezeték csatlakozását és a forrasztást. Ha minden rendben van, próbálja meg kommunikálni az asztallal elhelyezett két egységgel. Ha problémák merülnek fel, ellenőrizze a HC-12 modulokat egyszerű áramkörben arduino-val, két kenyérlapon. Használja az utasításokat a modulról szóló nagyon jó cikk szerint: Nagy hatótávolságú kommunikáció Van egy egyszerű HC-12 messenger szoftver. Töltse be ugyanazt a szoftvert az arduino -ba és ellenőrizze a kommunikációt. Ha rendben van, mindkét modul jó.

Következő lépésként próbálja meg kiterjeszteni az arduino uno-t a HC-12-vel a kenyértáblán, a küldő és a vevő összes összetevőjére, és programozza mindkét arduinot. Ebben az esetben ellenőrizze az arduino uno csapokat az Attiny-85-hez és a Nano-hoz képest az ino fájlokban, és szükség esetén módosítsa a pin számokat. Emiatt az ino fájlok belsejébe hozzáfűztem a megfelelő arduino tűket a megjegyzések soraiban. Ha a probléma továbbra is fennáll, próbáljon hibát találni a programozás során, a hardver soros használatával. Így bevihet a program néhány kritikus pontjába, ellenőrizheti az üzeneteket, és megtekintheti azokat a soros monitoron. Láthatja, hogy a program mely részei fejeződtek be és melyek nem. Szimulálja a posta és a garázs kapcsolóit a vezetékek megérintésével. A problémamegoldás után cserélje ki a hátlapokat MCU -kra (Attiny és Nano).

Az első kommunikációt az egységek között az asztalon kell elvégezni. Ha minden rendben van, szerelje fel az egységeket a helyére, és ellenőrizze újra.

Köszönöm az olvasást és sok sikert.