ESP32 ADXL345 DATALOGGER WITH GPS_EXT RAM_EXT_RTC: 8 žingsniai

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

Tiems iš jūsų, kurie žaidžia su „Wemos 32 LOLIN“lenta, maniau, kad pradėsiu dokumentuoti kai kurias mano išvadas.

Dabartinis projektas yra sąsaja su ADXL345 akselerometru ir, kaip parodyta aukščiau esančioje nuotraukoje, aš sėkmingai prijungiau jį prie lolino ir sukonfigūravau ADXL kaip smūgio jutiklį.

ADXL registrai buvo sukonfigūruoti kaip pridedamas pdf, o pertrauka i sukonfigūravau kodą, kad, nustačius šoką, išspjautų kodą iš serijinio prievado.

Aš taip pat nustatiau neveiklumo registrą kaip pertraukimą ir patikrinęs, kuris pertraukimas buvo suaktyvintas, tada išspjoviau tuos pačius duomenis.

Aš naudoju LOLIN I2c prievadą ir pamatysite, kad turiu įprastą būdą išspjauti ADXL registrus, kad galėčiau patikrinti konfigūraciją derindamas. Ši funkcija veikia laikmačio funkcijoje, naudojant žymeklių biblioteką. Tai naudinga funkcija, skirta nustatyti ir patikrinti registrus, jei ten parašysite ką nors, kas paslaptingai priverčia duomenis atlikti keistus dalykus.

Aš normalizavau 2 komplimentų duomenis LOLIN ir suformatuojau, kad juos būtų galima importuoti į „Excel“.

Pažvelkite į pridėtą PDF failą su kai kuriais mano importuotais duomenimis ir aš nubraižiau „Excel“grafiką, kuriame rodomi kai kurie ADXL bakstelėjimai, kuriuos sukelia nutraukimas trigerio registre naudojant FIFO režimą.

FIFO režimas yra naudinga funkcija, kuri nesusieja mikro ir ji saugo 32 mėginius. Vėlgi pažvelkite į mano duomenų sąvartynus ir galite pamatyti, kur mes pradedame nuo nulio, o paskutinis pavyzdys yra 9,8 ms arba maždaug. X grafiko eilutė rodo laiką mikrosekundėmis, didėjant iš kairės į dešinę.

PASTABA NUO PAKEISIU PASKUTINĘ GRAFIKĄ, LAIKĄ NUSTATYTI NUO MINUSO 9800 mikrosekundžių. Pirmasis FIFO pasirodymas yra ankstyviausi duomenys, kiti yra senesni. Vaizdas turėtų būti iš dešinės į kairę.

Atkreipkite dėmesį į tris laidus prie ADXL plokštės. SDA/SCL ir INT iš INT 1. Vėlgi, jei pažvelgsite į registro nustatymus ir kryžminsite duomenų lapą, tai bus prasminga.

Duomenų mėginys yra visiškai pakreiptas esant 3200 mėginių, o tai suteikia 3125 naudojimo sekundžių tarp mėginių. Ir iš anksto surinkti 4 mėginiai. Pažvelkite į „Excel“įrenginio duomenų pdf ir kiekvieną iš mano suplanuotų grafikų, rodančių, kaip judinu fiksavimo langą.

Aš įdėsiu tam tikrą konfigūracijos kodą ir pertrauksiu, jei kam nors įdomu.

„I2C“naudoju laidinę biblioteką ir parašiau tam tikras funkcijas.

Atkreipkite dėmesį į mažą duomenų šnipintuvą, kurį prijungiau prie SDA/SDL ir naudojant „Sigrok“galiu realiu laiku iššifruoti I2C magistralę.

Kitas žingsnis yra išsaugoti SAN diske, nors jau įrodžiau, kad jis veikia. Kai tai bus padaryta, aš prisijungsiu prie belaidžio ryšio ir įkelsiu į svetainę.

Prie to pridėsiu plečiantis projektui.

PASTABA:

Pastebėjusiems pastebėsite didelį įlenkimą skardinėje, apsaugančią esp lustą, ir trumpiklį ant plokštės. Taip atsitiko dėl kokerspanielio rezidento, kuris apžiūrėjo paštą ir nusprendė sukramtyti lentą prieš leisdamas man prieiti prie jo. Manau, kad ji ne espreso gerbėja!

Žinoma, kaip visada, visada laukiu klausimų, todėl prašau.

1 žingsnis: SIGROK IR PULSEVIEW

Tik trumpas paminėjimas pulseview ir sigrok.

Tai nemokama programinė įranga iš tinklo, o maža sąsajos plokštė su 8 loginiais įėjimais yra pigi iš „ebay“ir kt. Pastebėsite porą vaizdų, kuriuos paėmiau iš autobuso, kol veikė ADXL, ir tai vėl naudinga derinant turi įmontuotą I2C dekoderį.

Taikymo sritis yra puiki norint patikrinti signalo lygius, tačiau I2c rankinis dekodavimas geriausiu atveju yra varginantis, nors jau anksčiau sukūriau ciklą ir rankiniu būdu derinau. Jūs turite įvertinti bitų smūgius uosto lygiu, kurį padariau daugelyje nuotraukų projektų, tačiau tai užima daug laiko ir yra linkusi į klaidas … ypač naktį!

Ačiū vaikinams, kurie parašė šią programą. Tai dievas, siunčiantis į projektus „i2c“, Atkreipkite dėmesį į D4 liniją, kuri stebi nutraukimo liniją iš ADXL.

2 žingsnis: pridėkite prie smūgio jutiklio

Gerai, kad aš pridėjau kai kuriuos išorinius įrenginius prie smūgio jutiklio, kad įrodytų koncepciją.

Atleiskite, kad žiurkės lizdą kol kas pradės veikti, suprojektuosiu PCB, sujungiančią visus komponentus, ir sudėsiu viską į gražią dėžutę. Visi prijungti elementai, išskyrus SD kortelę, veikia su „i2c“, kuris yra spi magistralėje.

Liko prijungti GPS modulį, kuris yra WIP, bet tikiuosi, kad iki šios savaitės pabaigos turėsiu sprendimą.

Taigi dabartinį projektą sudaro:

ESP32 LOLIN plokštė su belaidžiu ryšiu.

PCF realaus laiko laikrodis. Stebi dabartinę datą ir laiką. Aš grubiai litavau ant senos projekto plokštės, kurią išgraviravau anksčiau.

Išorinė blykstė. Be kitų dalykų, jame yra pagreičio matuoklio sąrankos duomenys. Talpa 132 tūkst.

SPI SD kortelė, skirta saugoti failų akselerometro duomenis ir žurnalus. 8 GB, bet galima išplėsti.

OLED ekranas, rodantis meniu ir dar keletą dalykų.

Štai ką ji (galiausiai) padarys

Stebėkite sukrėtimus ir veiklą, viršijančią foną.

Užregistruokite sukrėtimus SD kortelėje, nurodydami laiką ir datą iš laikrodžio.

Jei įmanoma, pažymėkite vietą nuo GPS iki SD kortelės

Naudodami prieigos tašką, įkelkite duomenis į žiniatinklio serverį, kad analizuotumėte duomenis … tai gali būti mobilusis telefonas.

| Prieigos taškų nuskaitymas yra LOLIN32 galimybė, nes jis talpina žiniatinklio serverį komandoms ir prisijungia kaip klientas prie debesies žiniatinklio serverio. Jūs visada galite tiesiog atjungti sd kortelę ir ją įkelti!

Dar daug ką reikia nuveikti, bet juda toliau.

3 žingsnis: ADXL ADRESAVIMAS

Dabar čia yra juokingas dalykas. Aš nusipirkau ADXL 345 mikroschemą kaip mažą plokštę, nes tai buvo pigiau nei įsigyti lustą atskirai ….. kaip tai veikia? Bet kokiu atveju po to aš nusprendžiau prijungti jį prie „i2c“magistralės ir radau, kad susidūriau su „eeprom“, kurio adresai prasideda nuo 0x53, o tai reiškia rašymą A6 ir skaitymą A7.

Taigi perskaičius bumf paaiškėja, kad jei padidinsite SDO/ALT ADDRESS HIGH, galite priversti jį 1D

Pasirodo, kad mano mažoji plokštė yra tvirtai prijungta prie ADXL 12 kaiščio, nepaisant SDO kaiščio, kuris, atrodo, gali jį pakelti aukštai. Nebandykite to namuose be srovės riboto maitinimo šaltinio…. Laimei, aš turėjau išimti multimetrą ir patikrinti kaištį prie žemės.. Tai veikia ir pašalins jus iš išleistuvių susidūrimo. Laimei, jie nepadarė trumpo po mikroschema, kitaip aš būčiau nukentėjęs ir turėjau pašalinti lustą iš lentos. EEprom, kuris buvo atsarginis, turėjau taip du 64k puslapiai kaip adresai 0x52 ir 53. Kai tai padariau, mano problema buvo išspręsta.

Dar kartą perskaičius tinklalapį sakoma, kad nustatytas 0x53, tačiau jis yra smulkiu šriftu, todėl saugokitės!

4 žingsnis: Scheminiai PCB spaudiniai

Čia yra greitas grandinės ir komponentų paleidimas. Tai labai mano dizainas ir vis dar WIP [Vykdomas darbas] Schema buvo sukurta ir išversta į takelių meno kūrinius. Aš patikrinau, kaip visi komponentai veikia taip, kaip tikėtasi mano žiurkių lizdas artėja ir dabar aš renkuosi ant lentos, kuri tilps į mažą dėžutę [Detalė sekti]

Turint omenyje shocker.pdf.

Plokštę sudaro 8 pagrindiniai komponentai

1. SD KORTELĖS SAUGOJIMAS
2. ADXL AKSELEROMETRAS
3. EKRANAS OLED
4. 3,3 V REG
5. GPS1 MODULIS
6. EEPROM
7. LAIKMATIS RTC
8. ESP32 LOLIN CHIP SU RF BEVIELIU SĄSAJA

Viskas priklauso nuo akselerometro.

ADXL yra nustatytas nutraukti INT1 procesorių, kuris nukreipiamas į procesoriaus 14 kaištį. Mikroelemento kodas nustatytas taip, kad perimtų šį pertraukimą ir nustatytų vėliavą, kuri veikia pagrindinėje rutinoje. Pridėsiu kodą aprašyti pertraukimo tvarkos ir atgalinio ryšio funkcijos registravimą vėliau.

ADXL palaiko pertraukas įvairiose būsenose, pvz., Šoką ar neveiklumą, ir dar keletą kitų. Galite užmaskuoti tuos, kurie jus jaudina, atsižvelgiant į tai, ką bandote padaryti. ADXL veikia FIFO režimu, kad jame būtų saugomi 32 mėginiai užfiksuoti šoko įvykį kaip XYZ [96 vertės]

Visi ekranai ADXL RTC ir EEPROM yra valdomi iš I2C. SD kortelė prijungta prie SPI I/O, o GPS modulis - prie LOLIN serijos prievadų, pažymėtų X12 X11.

Nuolat paimkite 232 duomenis iš GPS įrenginio ir filtro. Kol turite galiojantį GPS laiką, atnaujinkite RTC nustatytais intervalais. Nutraukus SD kortelės kintamųjų, pvz., Laiko/Lat_Lng/Greitis/Aukščio/ADXL registrų, saugojimą neapdoroto formato 2 komplimentas ir ne 2 papildymas. Visi duomenys atskirti kableliais.

Taip pat atkreipkite dėmesį, kad prie 13 kaiščio yra prijungtas atstatymo kaištis. Šis kaištis paleis įmontuotą žiniatinklio serverį, leidžiantį prisijungti prie konfigūratoriaus ir nustatyti prieigos tašką, saugomą EEPROM. Įjungus iš naujo, procesorius prisijungs prie prieigos taško ir prisijungs prie interneto, kad galėtų įkelti failus iš SD kortelės. Jei nėra duomenų ir nėra prijungimo taško, įrenginys tiesiog atlieka duomenų registravimo procesą į SD kortelę, kurią galite užklausti naudodami programa [ShockerView.exe] [WIP] Serveryje duomenys saugomi SQL duomenų bazėje ir rodomi [WIP]

PCB spaudiniai pridedami viršuje ir apačioje.

5 žingsnis: kūrinio oforto prototipas

Štai kaip aš gaminu savo prototipo plokštes

Spausdinkite meno kūrinį ant sunkaus atsekamojo popieriaus. Aš naudoju 63 GSM iš kalvių, pigus ir linksmas. Spausdintuvas čia yra raktas. Jūs norite kuo matingesnio ir kuo švaresnio. Mano lazerinis spausdintuvas įsijungia dabar, bet tinka spausdinti iki 10 tūkst., Mažiau nei jums reikia specialių įrankių, nes atsekamojo popieriaus grūdeliai pradeda trukdyti. Galite nusipirkti specializuoto popieriaus, bet tai per daug gerai, pavyzdžiui, man. Bet kokiu atveju aš nuolat tobulinu savo dizainą, todėl man tai būtų per brangu. Jei jums reikia tinkamos lentos, paprašykite ekspertų tai padaryti.

Aš paprastai prototipuoju savo lentas sekcijose, o tada sukuriu finalą su gerberiais interneto kompanijai. Prototipas sutvarko visas tas klaidas ir praleidimus prieš darydamas tikrus pinigus.

Atspausdinę vaizdus ant dviejų atskirų A4 formato atsekamųjų lapų, supjaustykite juos taip, kad jie būtų uždengti ir parduodami. palikite pakankamai vietos, kad jūsų dvipusė plokštė įsispaustų tarp sluoksnių ir įsitikinkite, kad spausdinta pusė yra prieš plokštę. Padarykite keletą plyšių, kad galėtumėte įstumti plokštes ir laikinai jas parduoti. Jei būsite atsargūs, galite užklijuoti parduodamą juostą, kad galėtumėte ją išrinkti, nesunaikindami atsekamojo vaizdo.

Padėkite lentą viena puse žemyn į savo UV dėžę. NB Aš padariau savo, naudodamas keturias naujas 13 W UV lempas ir keletą senų valdymo įrenginių, ir padariau dėžutę su skaidraus stiklo plokšte. Tarpai buvo eksperimentiniai. Dangtis užspaudžiamas žemyn ir išspaudžia putas ant lentos užpakalinės dalies, priverčiant kaukę prie stiklo. Jei to nepadarysite, šviesa sumažins graviravimo pasipriešinimą. Įjunkite ir palikite plokštę 1 minutę 40 sekundžių kiekvienoje pusėje. Naudok savo laikrodį. Tiesą sakant, aš turiu tai pakeisti laikmačiu … o ne kitas projektas … galbūt aš jį nusipirksiu … jūs žinote, kad jūs to nepadarysite! „Ech“atsparumas kartais yra šiek tiek nevienodas, tačiau turiu keletą lentų, kurias turėjau ketverius metus, ir jos vis tiek gamina geras plokštes prototipų kūrimui!

Atsargiai apverskite lentą, neleiskite jai paslysti, nes priešingu atveju turėsite šiukšlių.

Dabar paruoškite savo kūrėją. Aš naudoju 2 dangtelius 18: 1, tai yra du dangteliai purškiklio ir 36 dangteliai gryno nesumaišyto vandentiekio vandens. Kūrėjas yra buteliuko arba miltelių pavidalo, o butelis paprastai trunka apie 6 metus !!. Sumaišykite jį ledų inde ir mūvėkite pirštines. Nekiškite į jį pirštų, kitaip riebalai tai paveiks. Temperatūra gali būti problema žiemą. Laikykite 20 laipsnių ar aukštesnį vandens temperatūrą, ji nėra kritinė, tačiau jei ji šalta, rezultatai gali būti nenuspėjami. Aš tai padariau sausio mėnesį savo garaže su virduliu, kad galėtumėte kompensuoti.

Įdėję lentą, švelniai perkelkite konteinerį iš vienos pusės į kitą. Jei tai padarėte teisingai, pamatysite, kad nuo vario pašalinama rausvos spalvos graviravimo srovė, atskleidžianti nuostabų blizgantį varį tarp takelių. Apverskite jį pirštinėmis, kad patikrintumėte kitą pusę. Šis procesas paprastai trunka apie minutę, todėl, kai baigsite, išimkite lentą ir gerai nuplaukite šiltu vandeniu. Jei jis nuobodus, tikimybė yra nesėkminga.

Turėjau tai porą kartų, bet dažniausiai taip yra todėl, kad nenešiojau pirštinių arba temperatūra buvo per žema arba sujaukiau ekspozicijos laiką dėl tam tikro blaškymosi … kodėl jie tai daro viduryje kažko kritiško …

Parodyk man savo ofortus

Gerai, kad dabar turite lentą su gražiais žaliais takeliais, apsaugotais „etch“, ir dabar reikia sudaryti geležies chloridą. Dabar aš naudoju tą patį ledų indą, kad sumažintų atliekų kiekį ir sumaišyčiau su užrašais ant pakuotės. Aš perku geležies chloridą kamuoliukų pakuotėse, kurias pasveriate ir ištirpinate tirpale. Užpildykite pakankamai, kad užpildytumėte ledų kubilą maždaug 1/3 dalies. Jei užpildysite tik tiek, kiek reikia darbui, galite supilti į plastikinį indą ir jis išliks ilgą laiką.

PRIVALOTE mūvėti pirštines … ne dėl riebalų ir pan., Bet todėl, kad jei to nedarysite, dvi savaites rankos bus ryškiai oranžinės. Kažkada tai padariau prieš svarbų susitikimą Londone ir atrodė, kad buvau tango. Tačiau žinok, kad ši medžiaga yra bjaurus aplink bet ką vario … ir viską iš tikrųjų. Dėvėkite senus drabužius, nes patekę ant jų jie bus išmesti į šiukšliadėžę. Jis tvirtinasi prie nerūdijančio plieno kriauklių ir paprastai viską nudažo. Darykite tai lauke arba toli nuo visko. Nepilkite likučių į kanalizaciją, ji puikiai naikina bakterijas, o tai nėra tai, ką vandens institucija norėtų skatinti savo septikuose. Kai kurioms institucijoms tai taip pat neteisėta, todėl nedarykite to.

Kai pirmą kartą panardinsite lentą į tirpalą, varis bus užpultas gražios raudonos bronzos spalvos. Jei to nepadarysite, vis tiek galite turėti atsparumo išgraužimui sluoksnį, kuris neleidžia ėsdintojui veikti arba jūsų sprendimas yra neteisingas. Jei taip yra, aš bijau grįžti prie piešimo lentos, bet greičiausiai jūsų graužikas klysta, jei laikėtės naikinimo.

Bet kokiu atveju, jei viskas gerai, turite keletą tobulų takelių, apsaugotų „etch resist“.

Paprastai šiuo metu specialistas naudotų kaukių rinkinį, kad sukurtų aplink skyles ir pagalvėles ir gamintų per varį, taip pat naudotų šilkografiją, kad dažytų komponentų numerius ir pan. Deja, neturiu laiko ar polinkio ir pasidarysiu savo naudojant tam tikrą varinę vielą iš sluoksnio į sluoksnį … akivaizdu, kad šiuo būdu daugiasluoksnis yra ne ne. Jei būsiu nusiteikęs, kruopščiai pridėsiu komponentų numerius prie spausdinimo sluoksnio, kad išgraviruotumėte ir komponentų numerius. Tai gali sutaupyti šiek tiek laiko surinkimui, tačiau priklauso nuo to, kiek lenta yra užimta.

Dabar aš atskleidžiu takelius dar maždaug 2 minutes kiekvienoje pusėje ir panardinu į kūrėją, kad pašalinčiau visą atsparumą išgraužimui.

Dabar aš gręžiu vias ir bet kokias skylutes ir skardu visus takelius ir patikrinu tęstinumą multimetru. Ši dalis yra rutulio skausmas ir paprastai to nepadarytumėte profesionaliai pagamintai plokštei su tikrais vias, bet verta tai padaryti, kad išvengtumėte laido lituoti tik iš vienos pusės … nutiko tiek kartų!

6 žingsnis: valdybos surinkimas

Gerai, todėl dabar turiu paruoštą lentą ir išgręžiau visas dėžutes ir skylutes.

Sujunkite visus indus viela ir lituokite iš abiejų pusių. Man patinka skardinti visus takelius kaip apsaugą, to nereikia daryti, bet sustabdo vario oksidavimą.

Aš pritvirtinau SD kortelę, kuri yra ant paviršiaus, ir pridėjau du kraštus, kad ant jo būtų prilipęs lydmetalis, ir apačioje yra pora kaiščių, kad būtų galima pritvirtinti.

Toliau pridėtas ADXL EEPROM ir kt.

Energijos požiūriu planas yra paimti 5V iš USB ar išorinio šikšnosparnio ir tiekti jį per 3.3V reg plokštėje. Turiu šiek tiek reg, kurį nusipirkau iš „Ebay“, kuris yra sumontuotas kaip modulis ir įvertintas 800 mA… tai 300 gretaer nei USB gali suteikti. Aš dar neatlikau jokių galios matavimų, nes tai gali patobulinti programinę įrangą ….. gali būti naudojamas neveiklumo pertraukimas iš ADXL. [WIP]

… Kuriant reikia pridėti nuotraukų.

7 žingsnis: KODAVIMAS

Gerai, aš nesiruošiu atlikti visų arduino, nes kažkas kitas padarė tai daug geriau kitur.

Tiesiog išrinksiu reikiamus dalykus, kuriuos galime naudoti savo projekte.

Įkeliant į svetainę, tai vis dar vyksta, tačiau leidžiama peržvelgti dalį kodo.

Idėja yra ta, kad įprasta funkcija yra inicijuoti įrenginius, kuriuos sudaro GPS /ekranas /sd kortelė /realaus laiko laikrodis /išorinis žibintas ir akselerometras.

Po to mes įvedame kilpą, laukdami, ar paspaudžiamas pertraukos klavišas sw. Tada pereikite prie konfigūratoriaus meniu, kad sukonfigūruotumėte „Wi -Fi“tinklą automatiškai prisijungti prie įrenginio, nurodyto kaip įvestis į tinklalapio konfigūravimo priemonę. Pirmiausia jis nuskaito visus įrenginius, norėdamas rasti SSID, tada leidžia jums pasirinkti vieną ir išsaugoti jį blykstei su vėliava, rodančia, kad kitą kartą įkeliant nustatymus iš blykstės. Visada galite to nepaisyti įvesdami „ipaddress“ir įvesdami /killbill, kad pradėtumėte išvalyti blykstę ir įkelti numatytąją.

čia yra pertraukimo funkcija, apibrėžta „adxl“pagreičio matuoklio kode, ir perėjimas prie konfigūracijos dviejų atskirų kaiščių. Mes naudojame ADXL pertraukimą, kad pertrauktume SHOCK įvykį. Abiem pertraukimams nustatome vėliavą, kuri iš naujo nustatoma pagrindinėje „kilpoje“. štai kaip tai atrodo:

pažiūrėkite į pridėtą kodą

8 veiksmas: raskite SDA SCL kaiščius

naudokite šį kodą:

Serial.println (SDA);

Serial.println (SCL);

spausdina kaiščius, kurie šiuo metu yra sukonfigūruoti ESP SDL ir SCL

Yra failas, naudojamas kaiščiams susieti su tokiomis funkcijomis kaip ESP32 nuoseklieji prievadai