我在鋰離子電池上運行的第一個項目是:一個IOT設備,它不僅可以檢測是否有水,而且還可以將數據發送到云中。
硬件部件:
- WEMOS D1 Mini Pro× 1個
- 電池護罩V1.1.0對于WEMOS D1 mini× 1個
- 鋰離子3.7v可充電× 1個
- 電池座18650 x 1× 1個
- 定制PCB× 1個
- Arduino Uno × 1個
- RC蜂鳴器× 1個
軟件應用程序和在線服務:
- Arduino IDE
手動工具和制造機:
- Creality CR10 S5
我的朋友給我一個小挑戰項目:我們必須創建一種可以檢測漏水并通過Internet發送狀態數據的設備。挑戰包括一個約束:我必須使用WEMOS開發板。我認為該項目是使用電池的不錯選擇,因此我圍繞電池進行了設計。我決定使用現有的電池屏蔽罩為電子電路上電。
這是我第一次使用電池構建電子項目的經驗。結果有效,但是有點耗電。
首先,通過查看該項目的視頻演示來檢查該項目。然后,我將遍歷電路,解釋其工作原理。
電路
在測量不包括WEMOS的電子消耗量時,我們可以看到它消耗的電流為1.22ma,對于使用電池工作的設備而言,這還不夠低,但是由于我決定使用9900mah電池,因此我希望該電路能夠自動工作至少41周我認為這對我來說是可以的,因為我的第一個項目是使用電池運行。
第一部分是比較器:我連續使用的運算放大器比較點(a)和(b),并在導線接觸水時做出反應。我們知道水不導電,因此我們期望在400k歐姆至3M歐姆之間,并且當檢測器不接觸水時,點(a)將由3.3M電阻上拉。一旦水接觸到引線,它就會拉到地面,并創建一個分壓器,MCP602將其與由2個100K電阻器創建的另一個分壓器進行比較。結果是運算放大器的輸出變為高電平。
重置
在電路的第二部分,首先有一個電容器(a),用于平滑運算放大器(MCP602)的輸出。在分析示波器上的輸出時,我注意到,在水接觸到引線的那一刻,它可能會在穩定之前在高電平和低電平之間產生一些切換,因此設置一個小上限可使輸出平滑。然后是一個耦合電容器(b),當輸出(a)變為高電平時,它將產生一個峰值。重要的是不要將該值設置為高電平,因為復位必須是單個尖峰,這就是該上限的作用。然后,當產生尖峰時,它將觸發將電壓下拉至地的晶體管,將WEMOS復位一次(c) 并喚醒控制器。
該程序將通過在D6引腳上使用digitalRead來檢查運算放大器的輸出電壓是否高(d),以及是否是否有水(避免錯誤復位)。因此,這實際上意味著導線正在接觸水。
然后,該程序將信息發布到io.adafruit.com上。Adafruit是一項免費服務,允許IOT設備使用MQTT在提要上發送和讀取數據。
蜂鳴器
一旦確認進水,WEMOS就會通過引腳D7(a)觸發蜂鳴器。我有一個舊的RC蜂鳴器。蜂鳴器非常響亮并且使用非常簡單,只需要一個高值就可以觸發并自動鳴響蜂鳴器3次。然后,該程序將一個值寫入WEMOS的EEPROM中,并進入深度睡眠狀態,持續30秒。喚醒后,它會讀取EEPROM并知道過去已檢測到水,并且再次讀取digitalRead引腳D6,如果水仍然很高,它將再次觸發蜂鳴器并循環直到不再檢測到水為止。
此步驟很重要,因為初始喚醒僅發生一次。當檢測到水時,運算放大器將變為高電平并保持高電平,因此不會再次發生復位。我的程序也應該能夠依賴計時器。
最后,我編程2個啟動順序
充當wifi客戶端并連接到云以發送數據的啟動序列
充當wifi熱點的啟動序列,因此我可以連接到該序列以配置wifi個人信息
電壓監控器
就像在下一部分中看到的那樣,我將一條電線直接從電池連接器焊接到了板子(a),這樣程序可以讀取并計算電壓。我計算了分壓器(b)中的2個電阻,然后仔細評估了發送到云的電壓值。啟動后,WEMOS讀取引腳A0并評估電壓。然后,該程序將計算出的值發送到云中。
云視圖
如前所述,我的設備在io.adafruit.com上發送數據。Adafruit可輕松為此類項目自由使用物聯網服務,而我經常使用它。
我創建的儀表板使我可以查看狀態,WEMOS與MQTT服務通信的時間以及電池電壓。
外殼
即使這篇文章更多關于電子產品,我也必須提到我設計外殼的方式。
首先,這是我想到的一個3D視圖,當我想到一個泄漏檢測儀坐在熱水箱附近的混凝土上時
我設計了3點外殼。其中有不銹鋼螺釘,其中之一是塑料蓋的一部分。在下一個圖像中,您可以看到我使用了Barrel Wire Crimp銅端子連接器與2顆螺釘接觸,該2顆螺釘用作外殼的支腿。我將電線焊接到了銅連接器上,并將另一端連接到電路上。
編輯:hfy
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