Akkumulátoros ESP IoT: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ez az oktatóanyag bemutatja, hogyan lehet elemmel működő ESP IoT alapot készíteni a korábbi utasítások tervei alapján.

1. lépés: Energiatakarékos tervezés

Az energiafogyasztás nagy gondot jelent az akkumulátoros IoT -eszközök számára. Annak érdekében, hogy futás közben teljesen kiküszöbölje a szükségtelen komponens hosszú távú áramfogyasztását (néhány mA), ez a kialakítás szétválasztja ezeket az alkatrészeket, és egy fejlesztési dokkolóra vált.

Fejlesztési dokkoló

A következőkből áll:

1. USB -TTL chip
2. RTS/DTR - EN/FLASH jelátalakító áramkör
3. Lipo töltő modul

A fejlesztő dokkolóra csak fejlesztés és a számítógéphez való csatlakozás közben van szükség, így a méret és a hordozhatóság nem jelent nagy gondot. Szeretnék egy divatosabb módszert használni az elkészítéséhez.

IoT eszköz

A következőkből áll:

1. ESP32 modul
2. Lipo akkumulátor
3. 3v3 LDO áramkör
4. Főkapcsoló (opcionális)
5. LCD modul (opcionális)
6. LCD tápvezérlő áramkör (opcionális)
7. gomb a mély alvásból való felébredéshez (opcionális)
8. egyéb érzékelők (opcionális)

Az akkumulátorral működő IoT -eszköz második gondja a kompakt méret, és néha a hordozhatóság is, ezért megpróbálok kisebb alkatrészeket (SMD) használni. Ugyanakkor hozzáadok egy LCD -t, hogy díszesebb legyen. Az LCD azt is bemutatja, hogyan lehet csökkenteni az energiafogyasztást mély alvás közben.

2. lépés: Előkészítés

Fejlesztési dokkoló

• USB -TTL modul (kiütött RTS és DTR érintkezők)
• Kis darab akril lap
• 6 tűs fejfej
• 7 tüskés kerek fejfej
• 2 NPN tranzisztor (ezúttal az S8050 -et használom)
• 2 ellenállás (~ 12-20k kell, hogy rendben legyen)
• Lipo Charger modul
• Néhány kenyeretábla vezeték

IoT eszköz

• 7 tűs kerek női fejléc
• ESP32 modul
• 3v3 LDO szabályozó (ezúttal HT7333A -t használok)
• SMD kondenzátorok a táp stabilitása érdekében (ez a készülék csúcsáramától függ, ezúttal 1 x 10 uF és 3 x 100 uF értéket használok)
• Hálózati kapcsoló
• ESP32_TFT_Könyvtár által támogatott LCD (ezúttal a JLX320-00202-t használom)
• SMD PNP tranzisztor (ezúttal az S8550 -et használom)
• SMD ellenállások (2 x 10 K Ohm)
• Lipo akkumulátor (ezúttal 303040 500 mAh -t használok)
• Nyomja meg a gombot az ébresztéshez
• Néhány réz szalag
• Néhány bevont rézhuzal

3. lépés: RTS és DTR kitörés

A legtöbb Arduino -t támogató USB -TTL modul DTR -tűvel rendelkezik. Azonban nincs túl sok modul, amely kitört az RTS -tűből.

2 módja van annak elkészítésére:

• Vásároljon USB -TTL modulokat RTS és DTR kioldócsapokkal

• Ha teljesíti az alábbi kritériumok mindegyikét, maga is kitörheti az RTS -pin -t, a legtöbb zsetonban az RTS a 2 -es tű (kétszer erősítse meg az adatlappal).

  1. már rendelkezik 6 tűs USB -TTL modullal (Arduino esetén)
  2. a chip SOP -ban van, de nem QFN formátumban
  3. igazán bízol a forrasztási készségében (2 modult fúvok el a siker előtt)

4. lépés: Fejlesztési dokkoló összeszerelés

A vizualizálható áramkör felépítése szubjektív művészet, részletesebb információkat találhat korábbi utasításomban.

Íme a kapcsolat összefoglalása:

TTL pin 1 (5V) -> Dock pin 1 (Vcc)

-> Lipo töltő modul Vcc csap TTL pin 2 (GND) -> Dock pin 2 (GND) -> Lipo Charger module GND pin TTL pin 3 (Rx) -> Dock 3 (Tx) TTL pin 4 (Tx) -> 4. dokkolócsap (Rx) TTL 5. tű (RTS) -> NPN tranzisztor 1 Emitter -> 15 K Ohm ellenállás -> NPN tranzisztor 2 Base TTL pin 6 (DTR) -> NPN tranzistor 2 Emitter -> 15 K Ohm ellenállás -> NPN tranzisztor 1 Bázis NPN tranzisztor 1 Gyűjtő -> 5 -ös dokkolócsap (Program) NPN tranzisztor 2 Gyűjtő -> 6 -os dokkolócsap (RST) Lipo töltőmodul BAT csap -> 7 -es dokkolócsap (akkumulátor +ve)

5. lépés: Választható: Breadboard Prototyping

Az IoT eszközrész forrasztási munkája kissé nehéz, de nem nélkülözhetetlen. Ugyanazon áramköri kialakítás alapján egyszerűen használhat kenyérsütő deszkát és drótot a prototípus elkészítéséhez.

A mellékelt fotó az én prototípus tesztem Arduino Blink teszttel.

6. lépés: IoT -eszközök összeszerelése

A kompakt mérethez sok SMD komponenst választok. Egyszerűen átválthatja őket kenyeretábla -barát komponensekre az egyszerű prototípus -készítés érdekében.

Íme a kapcsolat összefoglalása:

1. dokkolócsap (Vcc) -> Főkapcsoló -> Lipo +ve

-> 3v3 LDO Regulator Vin Dock pin 2 (GND) -> Lipo -ve -> 3v3 LDO Regulator GND -> kondenzátor (ok) -ve -> ESP32 GND Dock pin 3 (Tx) -> ESP32 GPIO 1 (Tx) dokkoló 4. tüske (Rx) -> ESP32 GPIO 3 (Rx) 5. dokkolócsap (Program) -> ESP32 GPIO 0 6. dokkolócsap (RST) -> ESP32 ChipPU (EN) 7. dokkolócsap (akkumulátor +ve) -> Lipo +ve 3v3 LDO szabályozó Vout -> ESP32 Vcc -> 10 K Ohm ellenállás -> ESP32 ChipPU (EN) -> PNP tranzisztor Kibocsátó ESP32 GPIO 14 -> 10 K Ohm ellenállás -> PNP tranzisztor Base ESP32 GPIO 12 -> Wake gomb -> GND ESP32 GPIO 23 -> LCD MOSI ESP32 GPIO 19 -> LCD MISO ESP32 GPIO 18 -> LCD CLK ESP32 GPIO 5 -> LCD CS ESP32 GPIO 17 -> LCD RST ESP32 GPIO 16 -> LCD D/C PNP tranzisztoros kollektor -> LCD Vcc -> LED

7. lépés: Energiahasználat

Mi a tényleges energiafelhasználása ennek az IoT -eszköznek? Mérjünk a teljesítménymérőmmel.

• Minden összetevő be van kapcsolva (CPU, WiFi, LCD), 140-180 mA -t tud használni
• Kikapcsolta a WiFi -t, folytassa a fénykép megjelenítését LCD -n, körülbelül 70-80 mA -t használ
• Kikapcsolt LCD, az ESP32 mélyen alszik, körülbelül 0,00-0,10 mA -t használ

8. lépés: Boldog fejlődést

Itt az ideje, hogy kifejlessze saját akkumulátoros IoT -eszközét!

Ha már alig várja a kódolást, próbálja meg lefordítani és felvillanni az előző projektforrást:

github.com/moononournation/ESP32_BiJin_ToK…

Vagy ha szeretné kipróbálni a kikapcsolási funkciót, próbálja ki a következő projektforrást:

github.com/moononournation/ESP32_Photo_Alb…

9. lépés: Mi a következő lépés?

Amint az előző lépésben említettük, a következő projektem egy ESP32 fotóalbum. Letöltheti az új fényképeket, ha csatlakozik a WiFi -hez, és mentheti a vakut, hogy mindig láthassa az új fényképet úton.

10. lépés: Opcionális: 3D nyomtatott tok

Ha rendelkezik 3D nyomtatóval, kinyomtathatja az IoT -eszköz tokját. Vagy tegye átlátszó édes dobozba, mint az előző projektemet.