Pašto dėžutė ir garažo durų pranešėjas: 5 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šios instrukcijos yra pagrįstos Johano Mobergo pašto dėžutės pranešėju. Palyginus su šiuo projektu, padariau keletą pakeitimų:

1. Toli nuo mano namų yra ne tik pašto dėžutė, bet ir garažas. Jie yra vienoje vietoje netoli kelio, o namas yra apie 50 m žemės. Dėl labai jautraus nuotolinio garažo valdiklio tai atsitiko keletą kartų, garažo durys buvo atsitiktinai atidarytos. Dabar norėčiau tiksliai žinoti, ar garažo durys uždarytos, ar ne. Todėl aš pratęsiu originalų projektą dar vienam kontaktui - garažo durų kontaktui.
2. MCU (mikroprocesoriaus valdymo blokas) siųstuve išlieka „Attiny-85“, o tai svarbu mažoms energijos sąnaudoms. Nepakanka skaitmeninių kaiščių (nemėgstu naudoti „Reset pin“) ir problemą išsprendžiu paprastu aparatinės įrangos sprendimu.
3. Imtuvai rodomi optiniais ir garsiniais signalais. Optinius signalus skleidžia šviesos diodai, o akustiniam signalui pridedama grandinę gaminanti daina. Siuntėjo MCU (mikroprocesoriaus valdymo blokas) pakeistas ir tai yra „Arduino Nano“. Iš pradžių norėčiau naudoti „Attiny-85“, tačiau dar vieno laisvo kaiščio trūkumas buvo didelė kliūtis. Nėra jokio paprasto aparatūros sprendimo.
4. Buvo atlikti nedideli „Arduino“programinės įrangos pakeitimai, siekiant išlaikyti aukščiau esančią aparatūros modifikaciją.
5. Belaidis pusiau dvipusis ryšys veikia gerai, jei abu įrenginiai (siuntėjas ir imtuvas) veikia. Bet jei vienas iš abiejų įrenginių sugenda (pvz., Išsikrovusi baterija ir pan.), Kitas įrenginys toliau veikia ir apsimeta ryšiu (imtuvu). Tokiu atveju ryšys nutrūksta, net jei bet kurioje svetainėje ištaisyta klaida. Sprendimas: reikia sukurti naują komunikaciją. Dėl šios priežasties siuntėjuje yra pridėta atstatymo grandinė su indikatoriumi.

apibūdinimas

Projektą sudaro dvi dalys: siuntėjas ir gavėjas. Garažo svetainėje esantis siuntėjas aptinka signalus iš pašto dėžutės kontakto ir atidarytų garažo durų kontakto. Jei įjungtas vienas iš šių kontaktų, siųstuvas HC12 siunčia belaidį signalą imtuvui. Imtuve rodoma „aliarmo“būsena, pvz., „Paštas atvyko“arba „atidarytos garažo durys“, mirksint atitinkamam šviesos diodui ir grojamai dainai. Jei iš naujo nustatysite imtuvo bloko mygtuką, indikacija gali būti atšaukta ir prasidės nauja signalo laukimo būsena.

Maksimalus atstumas

Ryšio modulis HC-12 skirtas atstumui iki 1,8 km. Tačiau ši vertė yra teorinė ir gali būti pasiekta atvirame ore. Maksimalus atstumas pastato viduje yra trumpesnis. Turėjau problemų pasiekti apie 100 m atstumą su paprasta stygine antena. Šiuo atveju abu įrenginiai buvo nustatyti į maksimalų diapazoną - FU4 režimą ir 1200 duomenų perdavimo spartą. Vienas įrenginys buvo pastato viduje, už 4 storų sienų. Su SMA antenos ryšys buvo sukurtas, bet ne stabilus. Šiuo atveju problema buvo išspręsta įdėjus imtuvo bloką į kambarį, orientuotą į garažo vietą (tik vieną sieną).

Pagal mano patirtis. Aš rekomenduoju naudoti SMA antenas su tinkamu ilgintuvu. Šis kabelis turi atitikti abiejose pusėse esančias jungtis (antenos SMA jungtis ir HC-12 „Ipex“jungtis).

1 žingsnis: dalys ir įrankiai

Naudojamos šios dalys:

Nuorodos pateikiamos retesnėms dalims.

Siuntėjas:

• „Attiny-85“, „ebay“
• HC-12, ebay
• Rezistoriai 68, 150, 1k, 10k
• Diodas Schottky SR240, ebay
• Universalus diodas, 1N589 arba 1N4148
• Gnybtų blokas, banggood
• SMA antena, ebay
• Kondensatoriai 1000M
• Tranzistorius NPN, S9013, 2N2222 arba panašus
• Baterijos AA laikiklis (3 vnt.) Ir baterijos
• Norėdami iš naujo nustatyti, perjunkite „Micro C + NO + NC“
• Led 5 mm mėlyna
• Nendriniai kontaktai pašto ir garažo durų jungikliams, banggood
• Magnetai, banggood
• PCB prototipas, geras
• Jungtys XH, banggood

Imtuvas:

• Arduino-nano, banggood
• HC-12, ebay
• Įtampos stabilizatorius 7805T
• Melodija IC UM66
• Tranzistorius NPN, S9013, 2N2222 arba panašus
• Rezistoriai 2x470, 10k
• Apipjaustymo puodas 10 tūkst
• Mažas garsiakalbis
• Perjungti iš naujo, gerai
• Ledas 10 mm, žalia ir geltona
• Universalus diodas, 1N589 arba 1N4148
• Kondensatorius 2x10M, 1000M
• Pagrindinis adapteris nuo 220V AC iki 5V DC
• SMA antena
• Lizdas pagrindiniam adapteriui, banggood
• Ledas 10 mm, 2 vnt žalios ir geltonos spalvos
• Jungtys XH, banggood

Įrankiai:

• „Arduino-uno Rev3“plokštė HC-12 nustatymui ir „Attiny-85“programavimui
• Lituoklis
• Multimetras
• Bandomoji Lenta

2 veiksmas: siuntėjas

Siuntėjo schema yra aukščiau esančioje nuotraukoje.

Baterijos yra trys AA tipo. Didžiausias jų suvartojimas yra pirmojo ryšio pradžioje (apie 100 mA). Stenkitės, kad šis laikas būtų kuo trumpesnis. Laukimo metu sunaudojama labai mažai (mažiau nei 1 mA), o aliarmo metu sunaudojama apie 40 mA per trumpą laiką. D1 apsaugo grandines nuo per didelės įtampos, jei baterijos yra naujos.

SW3, R1, C1 sukuria atstatymo grandinę. Būsenos indikacija po atstatymo yra mėlyna lemputė D4. Šis indikatorius turi užsidegti po atstatymo ir parodyti: „siuntėjas yra pasirengęs užmegzti ryšį“. Jei dega mėlyna lemputė, ryšį galima pradėti paspaudus imtuvo mygtuką Reset.

D2 ir D3 yra Schottky diodai, turintys žemą priekinę įtampą. Dėl šių diodų jungiklis „atidarytos garažo durys“naudoja tą patį programinės įrangos pertraukimą, kaip ir jungiklis „paštas atvyko“. Jei SW1 (paštas) yra prijungtas prie žemės, pertrauka ir aliarmas suaktyvinami. Jei SW2 (garažas) prijungtas prie žemės, pašto pertraukimas įjungiamas kartu su garažo aliarmu. Tokiu būdu buvo išspręstas vienas trūkstamas MCU kaištis.

Tinkamą aliarmo indikaciją atlieka programinė įranga. Šis aparatūros sprendimas leidžia naudoti tik vieną paprastą pertraukimą.

„Attiny-85“ir „HC-12“aprašymas yra labai gerai atliktas paminėtose Johano Mobergo instrukcijose.

3 žingsnis: imtuvas

Imtuvas maitinamas iš pagrindinio maitinimo šaltinio nuo 220V AC iki 5V DC. Tai gali būti bet koks mažas adapteris, kurio nuolatinės srovės išėjimo srovė yra apie 0,3A. Kadangi adapterio išėjimo įtampa priklauso nuo išėjimo srovės (buvo įtampa apie 8 V esant mažai srovei), aš pridėjau paprastą įtampos stabilizatorių IC1. Diodas D1 sumažina įtampą HC-12.

„Arduino Nano“išėjimas D7 prijungia maždaug 4 V įtampą prie IC2 melodijos generatoriaus, kai veikia pavojaus signalas. T1 sustiprina garsiakalbio signalą. Garsą galima reguliuoti kintamu rezistoriumi R4. Rekomenduoju palikti skylę imtuvo dangtelyje, kad galėtumėte pasiekti šį rezistorių. D5 ir D6 yra aliarmo diodų išėjimai. D3, D4 kaiščiai yra prijungti prie HC-12 ir užtikrina serijinį ryšį. D2 kaištis yra „Reset“jungiklio įvesties ir jutimo būsena.

Atstatymo jungiklis naudojamas dviem funkcijoms:

1. Suaktyvinkite pirmąjį ryšį. Paspaudus, turėtų prasidėti bendravimas.
2. Kai užmezgamas ryšys ir įvyksta aliarmas, „Reset“mygtukas gali iš naujo nustatyti aliarmą ir pakeisti imtuvo būseną „laukti“.

LED indikacija yra tokia:

1. Abu šviesos diodai šviečia ir šviečia nuolat. Tai yra pradinė būsena, kai imtuvas įjungiamas. Jei siuntėjas yra paruoštas - mėlynas indikatorius ant siuntėjo yra įjungtas, ryšį galima užmegzti imtuvo mygtuku Reset.
2. Užmezgus ryšį, abu indikatoriai mirksi pakaitomis maždaug per 2 sekundes.
3. Pavojaus atveju atitinkamas šviesos diodas mirksi maždaug per 1 sekundę, o kitas - tamsus.

4 žingsnis: programinė įranga

Į šį veiksmą įtraukiami „Arduino ino“failai su visa programine įranga.

Programinė įranga siuntėjui turi būti įkelta į „MCU Attiny-85“. Norėdami programuoti „Attiny“, kompiuteryje naudokite „Arduino Uno“ir „Arduino IDE“programinę įrangą. Internete yra daug pamokų, kaip tai padaryti. Aš rekomenduoju šį „Attiny85“programavimą. Įkėlę programą į „Attiny“, įkiškite lustą į „Sender“plokštės lizdą.

Programuoti „Arduino Nano“yra tas pats, kas programuoti „Arduino Uno“. Naudokite USB kabelį ir „Arduino IDE“su pasirinkta „Nano“plokšte skiltyje „Įrankiai“ir „Lentos tvarkyklė“. Šį procesą galima atlikti įdėjus lentą į duonos lentą. Po programavimo įdėkite „Nano“plokštę į lizdą imtuvo PCB.

Abu įrenginiai HC-12 turi būti nustatyti pagal tuos pačius parametrus naudojant „Arduino Uno“. Instrukcijos yra originaliose instrukcijose.

5 žingsnis: Aparatūra ir nustatymas

Svarbiausios dalys yra pašto ir garažo durų kontaktai. Šie kontaktai dedami į pašto dėžutę ir prie garažo vartų mechaninio takelio, toje vietoje, kurią durys pasiekia, uždarymo metu. Pašto dėžutės kontaktą sudaro nendrinis jungiklis ir neodimio magnetas. Nendrinis jungiklis yra pritvirtintas lipnia juosta, dėžutės viduje vienoje skylės pusėje raidėms įterpti. Magnetas pritvirtintas prie pašto atvarto taip, kad iš dalies atidarytas dangtelis suaktyvintų jungiklį. Laidai prijungti prie mažos XH jungties.

Tas pats kontaktinis sprendimas naudojamas garažo vartams. Tokiu atveju kontaktas gali būti sukurtas ir naudojant ribinį jungiklį. Kuris variantas būtų pasirinktas, priklauso nuo jūsų. Tačiau yra dar keletas galimybių: tos pačios garažo sistemos gali turėti gnybtų bloką su ribinio jungiklio kontaktais garažo valdymo dėžutės viduje. Tokiu atveju tiesiog prijunkite laidus prie kompetentingų varžtų.

Siuntėjas

Dalys dedamos ant prototipo PCB, kuris supjaustomas iki mažesnio dydžio. Lentoje yra lizdai HC-12 moduliui ir „Attiny-85“, akumuliatoriaus jungtys ir abiejų pavojaus kontaktų gnybtai. Lentos išorėje yra atstatymo jungiklis, mėlyna lemputė ir SMA antena. Visi kiti komponentai yra ant PCB litavimo ir prijungti laidais apatinėje plokštės dalyje. Akumuliatoriaus laikiklis ir PCB yra sumontuoti plastikinėje dėžutėje. Tai gali būti bet kokia tinkamų matmenų plastikinė dėžutė, aš naudoju drėgmei atsparią jungiamąją dėžę. Dėžutė sumontuota po garažo stogu, o laidai vedami per plastikinius vamzdžius.

Siuntėjo dėžutės nuotraukoje yra keletas dalių, kurios nėra šio straipsnio temos. Į dėžutę įdėjau dar šiek tiek elektronikos.

Imtuvas

Imtuvo komponentus galima įdėti į bet kurią universalią dėžę. Aš naudoju plastikinę dėžę iš seno belaidžio durų varpo. Dalys vėl yra lituojamos ant prototipo PCB, įskaitant abu LED diodus. Yra lizdai MCU ir HC-12 moduliui, o plokštėje lituotos jungtys, skirtos garsiakalbiui, mygtukui „Reset“ir maitinimo įtampai. Priekiniame dangtelyje padarytos skylės šviesos diodams, viršutinėje dalyje - mygtukas „Reset“ir antena.

Nustatymas

Kaip rašė originalaus projekto autorius, yra daug ir daug priežasčių, kurios gali užkirsti kelią sėkmingam siuntėjo ir gavėjo bendravimui. Pirmiausia patikrinkite laidų prijungimą ir litavimą. Jei viskas gerai, pabandykite užmegzti ryšį su abiem prie stalo padėtais vienetais. Jei kyla problemų, patikrinkite HC-12 modulius paprastoje grandinėje su arduino, ant dviejų lentų. Naudokite instrukcijas pagal labai gerą straipsnį apie modulį: Didelio nuotolio ryšys Yra paprasta programinė įranga HC-12 messenger. Įkelkite tą pačią programinę įrangą į „arduino“ir patikrinkite ryšį. Jei viskas gerai, abu moduliai yra geri.

Kitas žingsnis-pabandykite išplėsti arduino uno su HC-12 ant duonos lentos, į visus siuntėjo ir gavėjo komponentus ir užprogramuoti abu arduinos. Tokiu atveju patikrinkite arduino uno kaiščius, palyginti su Attiny-85 ir Nano ino failuose, ir, jei reikia, pakeiskite kaiščių numerius. Dėl šios priežasties į failų vidų pridėjau atitinkamus arduino kaiščius pastabų eilutėse. Jei problema išlieka, pabandykite rasti programavimo klaidą, naudodami aparatinę seriją. Tokiu būdu galite įvesti kai kuriuos svarbius programos taškus, patikrinti pranešimus ir pamatyti juos serijiniame monitoriuje. Galite pamatyti, kurios programos dalys yra baigtos, o kurios ne. Imituokite pašto ir garažo jungiklius, paliesdami laidus. Išsprendę problemas, pakeiskite galines plokštes MCU („Attiny“ir „Nano“).

Pirmasis ryšys tarp padalinių turėtų būti atliekamas ant stalo. Jei viskas gerai, sumontuokite įrenginius ir patikrinkite dar kartą.

Ačiū, kad skaitote ir sėkmės.