Kaip nulaužti temperatūros jutiklį, kad baterija veiktų ilgiau: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

„Inkbird IBS-TH1“yra puikus prietaisas temperatūrai ir drėgmei registruoti per kelias valandas ar dienas. Jis gali būti nustatytas registruotis kas sekundę iki kas 10 minučių, o apie duomenis jis praneša per „Bluetooth LE“į „Android“ar „iOS“išmanųjį telefoną. Programa yra labai tvirta, nors trūksta vienos ar dviejų papildomų funkcijų, kurias norėčiau pamatyti. Deja, didžiausia šio jutiklio problema yra ta, kad akumuliatoriaus veikimo laikas yra LABAI prastas net ir esant tokiam maksimaliam 10 minučių mėginių intervalui.

Čia aš noriu jus supažindinti su mintimis, kaip ką nors padaryti!

Tai gana paprasta pamoka, išsamiai apibūdinanti minties procesą apie paprastą elektros modifikaciją. Tai gana paprasta, tačiau šiek tiek išsamiai aprašomos akumuliatoriaus specifikacijos, jei niekada to nesate susidūrę.

Prekės

Svarbiausias/vienintelis privalomas bitas:

„Inkbird IBS-TH1“

Kiti dalykai, kuriuos turbūt galiausiai panaudosiu:

• Tinkama pakaitinė baterija
• 3D spausdintuvas
• Laidi vario juosta
• Neveikia 2032 baterija

1 žingsnis: planavimas

Gerai, tai kokia problema? Baterijos veikimo laikas yra blogas. Ką galėtume dėl to padaryti?

1 idėja: naudokite mažiau energijos

Tobulame pasaulyje būtų nustatymas ar kažkas, ką galėtume pakeisti, kad paprasčiausiai sunaudotume mažiau energijos ir veiktų ilgiau. Mes žinome, kad mes galime kontroliuoti jutiklio mėginių ėmimo intervalą, bet, deja, neatrodo, kad tai labai pasikeistų. Jutiklis tikriausiai atsibunda per dažnai, kad išsiųstų prijungiamą BLE reklamos paketą, kad telefono programa jaustųsi gerai reaguojanti. Programinė įranga tikriausiai nėra labai protinga, kaip valdoma energija atliekant šią veiklą.

Galėtume pažvelgti į programinę -aparatinę įrangą, kad sužinotume, ar tai būtų galima patobulinti, tačiau, žinoma, tai yra uždaro kodo produktas. Galbūt galėtume parašyti savo programinę -aparatinę įrangą ir papildomą programą, kuri būtų šauni ir tikriausiai būtų pagrįsta kai kuriais atvejais, tačiau man tai per daug darbo. Ir nėra jokios garantijos, tačiau mes netgi galime tai padaryti-procesorius gali būti apsaugotas nuo skaitymo/rašymo, vienkartinis programavimas ir kt.

2 idėja: naudokite didesnę bateriją

Čia mano planas A. Jei daiktas mano skoniui neužteks ant monetos elemento, įmetus į jį didesnę bateriją, jis turėtų tarnauti amžinai.

Taigi dabar kyla klausimas, kokias baterijų galimybes turime tiek fiziniu, tiek elektriniu požiūriu?

Šiuo atveju noriu visiškai ištirti galimybes. Tai reiškia

1. sąrašo galimybės nustato mažiausią įmanomą akumuliatoriaus įtampą, kai ji yra beveik išsikrovusi
2. nustatykite didžiausią įmanomą akumuliatoriaus įtampą, kai ji šviežia
3. patikrinkite, ar aparatūra, kurią norime maitinti, saugiai veikia tame diapazone
4. šiuo pagrindu diskvalifikuoti galimybes

Norime pažvelgti į kiekvienos akumuliatoriaus parinkties duomenų lapus, rasti atitinkamą iškrovos kreivę ir pasirinkti didžiausią vertę, kurią jutiklis matys šviežią, ir mažiausią vertę, kurią matys, kai baterijos „išsikraus“. yra savavališkas taškas, kurį galime pasirinkti iš kreivės. Kadangi tai yra mažos galios jutiklis ir greičiausiai sunaudos mikroamperius, mes galime tiesiog pasirinkti palankiausią kreivę bet kuriame duomenų lape (t. Y. Kreivę su mažiausia bandymo apkrova).

2x šarminiai AA (arba AAA): tai atrodo idealus pradinis pakeitimo variantas, nes AA veikia esant 1,5 V ir 2x1,5 = 3. „Energizer E91“duomenų lapas (https://data.energizer.com/pdfs/e91.pdf) rodo, kad nauja atviros grandinės įtampa yra 1,5, o mažiausia įtampa, kurią mes tikėtumėmės išnaudoti> 90% turimos energijos yra 0,8V. Jei nutrauktume 1.1, tikriausiai taip pat būtų gerai. Tai suteikia mums 2,2–3 V įtampos diapazoną normaliam gyvenimui arba 1,6–3 V visam gyvenimui.

2x NiMH AA (arba AAA): NiMH AA yra labai prieinami ir įkraunami, todėl tai idealu. Atsitiktinė „eneloop“iškrovos kreivė, į kurią žiūriu, sako: 1,45 V atvira grandinė, iki 1,15 V visiškai išnykusi arba 1,2 V, jei norime būti šiek tiek atsipalaidavę. Taigi aš pasakysiu, kad diapazonas yra apie 2,4–2,9 V.

Ličio polimerų 1S pakuotė: Tobulame pasaulyje aš tiesiog išmesčiau kitą ličio problemą. Turiu krūvą elementų ir keletą tinkamų įkroviklių. O ličio reiškia, kad ir baterijos veikimo indikatorius bus teisingas, tiesa? Ne taip greitai. Pirminiai ličio elementai naudoja kitokią chemiją nei įkraunami, taip pat turi skirtingą iškrovos kreivę. „LiPos“yra 3,7 V nominalūs, tačiau tikrai svyruoja tarp 4,2 V naujos atviros grandinės ir iki 3,6 V. Taigi diapazoną čia vadinsime 3.6V-4.2V

2 žingsnis: patekimas

Iš tikrųjų gali būti, kad tokio modo atveju mums galiausiai nereikia eiti toliau nei atidaryti akumuliatoriaus durelių. Mes žinome, kad CR2032, naudojamas lentynoje, yra 3 V baterija, todėl bet kuri kita 3 V baterija turėtų veikti puikiai. Galbūt degalų matuoklio logika sugenda ir % akumuliatoriaus veikimo laiko indikacija tampa apgaulinga, tačiau tai greičiausiai neturės įtakos našumui.

Šiuo atveju turime daugybę galimybių patikrinti, o tai reiškia, kad turėsime pamatyti, kokią aparatinę įrangą bandome įjungti ir ar ji suderinama, todėl turėsime prisijungti.

Žvelgdami į jutiklio galinę dalį, kai akumuliatoriaus dangtelis yra išjungtas, matome plastiko skilimą, todėl akumuliatoriaus laikiklis tikriausiai yra įdėklas, kuris užsifiksuoja aplink jį esančiame apvalkale. Žinoma, jei į tarpą įkišame plokščią atsuktuvą ir pakeliame, gabalas pasirodo tiesiai. Rodyklėmis nurodžiau, kur yra spragtukai - jei stengiatės šiose vietose, mažesnė tikimybė, kad plastikas užsifiksuos ten, kur įdėklas silpnas.

Išjungę plokštę, galime pažvelgti į pagrindinius komponentus ir nustatyti įtampos suderinamumą.

Iš karto neatrodo, kad yra koks nors borto reguliavimas - viskas veikia tiesiai iš akumuliatoriaus įtampos. Pagrindinius komponentus matome:

• CC2450 BLE mikrovaldiklis
• HTU21D temperatūros/drėgmės jutiklis
• „SPI Flash“

Iš CC2450 duomenų lapo: 2-3.6V, 3.9V absoliutus maks

Iš HTU21D duomenų lapo: maks. 1,5–3,6 V

Nesivarginau žiūrėdamas į SPI blykstę, nes tai jau iš esmės riboja mūsų galimybes. Iš karto „LiPo“elementas išsijungia - 4,2 V pilnai įkrautas apkeps abu šiuos komponentus, o 3,7 nominalo drėgmės jutikliui vistiek per daug. Kita vertus, šarminiai AA veiks gerai, o 2 V riba CC2450 reiškia, kad jutiklis miršta, nes ląstelėse lieka per daug gyvybės. Be to, „NiMH AA“veikia idealiai, o jutiklis išsijungia tik tada, kai jie tikrai negyvi kaip durų vinis.

3 žingsnis: modifikavimas

Dabar, kai žinome, kokios yra mūsų galimybės, o svarbiausia - kokios jos nėra, galime pradėti kurti modifikaciją.

Norėčiau laikytis maksimalaus pakartotinio naudojimo. Tobulame pasaulyje mes pagaminsime visą akumuliatoriaus korpusą, ant kurio jutiklis tiesiog užsifiksuos. Kol kas eisime šiek tiek paprasčiau.

Mano idėja, kaip minimaliai invazinis ir maksimaliai lengvai įgyvendinamas, yra naudoti negyvą CR2032 kaip manekeną, kad būtų galima laikyti + ir - laidus esamuose kontaktuose.

Kontaktams gaminti naudoju varinę juostą, prilituotą prie atskiro AA laikiklio. Pastaba: tarp vario ir akumuliatoriaus naudokite izoliacinę juostelę. Net jei monetos elementas yra negyvas, jo trumpinimas vis tiek gali sukelti nuotėkį ir koroziją. Net jei naudojate varinę juostą su nelaidžia izoliacija, vis tiek galite gauti trumpą, kaip sužinojau, kai mano baterija pradėjo kaisti (MIRTAS akumuliatorius, protas). Aš naudoju kapton juostą, kuri idealiai tinka šiai užduočiai.

Kad viską laikyčiau vietoje, aš tiesiog išgręšiu nedidelę skylę originaliame akumuliatoriaus dangtelyje ir perkišiu akumuliatoriaus laidus į išorinį laikiklį. Aš panaudojau didesnę skylę, nei planavau iš pradžių, nes dangtelis turi šiek tiek pasukti, kad užsifiksuotų.

Kalbant apie tai, po ranka turiu tik 3xAAA baterijų laikiklį, kai man reikia 2x. Aš padariau jį 2 kartus, pridėdamas lituotą jungiamąjį laidą tarp dviejų pirmųjų baterijų tolimiausio galo - pažiūrėkite į paskutinės nuotraukos apačią, įskaitant akumuliatoriaus laikiklį. Nerekomenduoju to, nes labai sunku lituoti prie metalo ant akumuliatoriaus laikiklio, jo neištirpinus, bet GALĖJAU priversti jį veikti.

4 žingsnis: baigta

Paruošta matuoti drėgmę spintoje!