Mini Thermometer & Hygrometer dengan E-PAPER di nRF52 - atau yang belum dirilis oleh produsen

Salam untuk semua pembaca Habr! Saya ingin berbagi dengan Anda proyek open source baru saya. Dari judul artikel tersebut jelaslah bahwa yang dimaksud adalah sensor suhu dan kelembaban dengan tampilan pada tinta elektronik. Sudah lama saya mencoba membuat proyek sensor suhu dengan tampilan seperti itu dalam bentuk modul arduino. Sejak itu, topik tampilan e-ink menarik perhatian saya.



Tujuan dari proyek ini adalah untuk mengembangkan sensor miniatur yang ukurannya sebanding dengan sensor suhu nirkabel konvensional, tetapi pada saat yang sama mendapatkan keluaran data pada perangkat itu sendiri. Dan dalam semua kondisi ini, perangkat akan bekerja dengan baterai kecil untuk waktu yang lama. Apa hasil dari ini, harap evaluasi dan jangan berhemat pada komentar.







Sensor bekerja pada chip nRF52, untuk proyek ini modul dari MINEW dipilih. Modulnya kecil, memiliki 18 pin, 13 di antaranya adalah gpio, dua opsi antena, cetak dan keramik, serta beberapa opsi chip, nRF52810 dan nRF52832, dipasang pada modul, dan setelah percakapan singkat dengan manajemen perusahaan, mereka memasang chip nRF52811 pada modul ini tanpa pertanyaan ... Jadi, ngomong-ngomong, saya mendapatkan 811 pertama saya dan, terlebih lagi, dengan harga satu setengah kali lebih rendah daripada yang bisa saya beli hanya keripik dari pemasok di Rusia, tapi itu cerita lain. Modul ini memiliki versi DC-DC dan kuarsa arloji. Dimensi modul 12mm x 15mm. Ada layar logam.





Dari jajaran tampilan e-ink, pilihan tentu saja jatuh pada model yang terbilang baru dengan ukuran layar 1,02 inci. Harga satu inci e-ink adalah 500 rubel, yang tampaknya dapat diterima oleh saya. Kesulitan kecil dengan pengembangan papan untuk tampilan ini disebabkan oleh konektornya, FPC 30-pin dengan jarak 0,5 mm. Lebar konektor FPC jauh lebih besar daripada lebar layar itu sendiri, yang menyebabkan ketidaknyamanan desain. Tetapi lebih mudah dengan tampilan tegap, lebih sederhana dari pada model lain ( datasheet GDEW0102T4 ).





Dari berbagai sensor suhu dan kelembaban digital, saya memutuskan untuk tetap menggunakan sensor sht20, saya sudah cukup, cukup sederhana, harga bagus, ukuran nyaman. Juga, salah satu keuntungan dapat disebut fakta bahwa alih-alih sht20, jika diinginkan, mudah untuk menginstal sht21, si7020, si7021, htu20d, htu21d dan hdc1080, tetapi opsi terakhir tidak terlalu baik;).



Dua papan dirancang untuk sensor, satu untuk layar dan pengikatnya, yang kedua untuk modul radio, sensor suhu dan kelembaban, dan baterai. Parameter utama untuk ukuran papan adalah ukuran layar dan baterai. Di papan dengan layar, ada lubang untuk sekrup (1,4 x 3) untuk memasang papan ke kasing, pada papan kedua, potongan dibuat untuk pemasangan sekrup yang mudah. Karena ini adalah perangkat DIY, saya mampu memasang baterai CR2450 yang "enak". Nah, jika suatu hari menurut saya perangkatnya tebal, maka saya selalu bisa menyolder dudukan untuk baterai CR2430. Hasilnya, kami mendapat dua papan berukuran 36mm kali 26mm.





Kasing ini dirancang di SolidWorks, model papan diekspor dari DipTrace dalam format DXF, yang telah diubah menjadi model 3D di SolidWorks. Casing terdiri dari dua bagian dan satu tombol. Bagian casing diikat satu sama lain dengan cara yang sama dengan sekrup (1,4 x 4) di satu sisi dan "kait" yang menonjol di sisi lainnya. Ada dua lubang untuk sirkulasi udara untuk sensor suhu dan kelembaban.





Dalam proyek ini, bodi dicetak pada printer FDM, tentu saja kualitas cetaknya lebih rendah dari pada printer SLA, tetapi dari segi kekuatan, produk berbahan resin cair jauh lebih rendah daripada produk berbahan filamen, dan karena kekhasan bodi, kekuatan itu penting. Jadi saya mempersiapkan diri saya secara mental untuk grinding dan polishing. Pada prinsipnya, ternyata cukup baik.





Hal seperti ini terjadi dalam pengembangan perangkat keras, saya mencoba menjelaskan semua tahapan dan beberapa nuansa, jika menurut Anda memakan waktu, maka tidak, perangkat lunak itu sebenarnya padat karya. Seperti sebelumnya, saya mengerjakan proyek saya di bawah MySensors, meskipun saya akui bahwa saya tidak lagi memiliki antusiasme yang sama seperti sebelumnya. Pada beberapa saat saya mulai menahan diri, beberapa hal hilang, beberapa tidak mungkin. Saat ini saya melihat Open Thread sebagai alternatif bagi diri saya sendiri, setidaknya kelihatannya cukup menarik.



Diagram perangkat








Hasilnya, kami berhasil menerapkan semua persyaratan fungsionalitas kami. Perangkat dapat bekerja dengan pengontrol UD, serta perangkat dapat bekerja langsung dengan perangkat apa pun di jaringan MySensor. Pengikatan perangkat untuk pertukaran langsung dapat terjadi baik melalui konfigurasi perangkat melalui pengontrol UD, menggunakan perintah eksternal, atau tanpa partisipasi pengontrol UD hanya dengan menekan tombol untuk mengaktifkan mode pengikatan. Sensor suhu dan perangkat lain yang terikat dengan sensor biasanya dapat mendukung pertukaran bahkan tanpa gateway MySensors yang berfungsi atau pengontrol UD yang berfungsi, yang tentunya meningkatkan toleransi kesalahan. Masalah terpisah adalah dengan driver tampilan eink, mungkin karena tampilannya cukup baru,di situs web pabrikan dan situs web WaveShare (yang menawarkan layar Eink Good Display dengan mereknya sendiri), implementasi perpustakaan cukup mentah. Saya harus mengulang sesuatu, menambahkan sesuatu.



Sensor memiliki dukungan untuk beberapa bahasa, inversi warna dengan perintah eksternal dalam mode konfigurasi perangkat, beberapa opsi font juga dapat diubah oleh perintah eksternal dalam mode konfigurasi perangkat. Sensor menampilkan pembacaan suhu dan kelembaban, daya baterai, dan kekuatan sinyal. Interval untuk mengukur suhu dan kelembaban, interval untuk mengukur level baterai juga dapat diatur dengan perintah eksternal. Untuk suhu dan kelembapan dalam menit, untuk tingkat baterai dalam jam. Sensor mengirimkan data berikut ke UD: suhu, kelembaban, tingkat pengisian dalam%, voltase, level sinyal, alasan untuk reboot.





Anda dapat melihat tampilannya di video kecil:





Stempel waktu poin menarik:

3.10 - Konfigurasi (perubahan font, inversi warna)

5.10 - Pengukuran konsumsi, WTD bekerja



Jika seseorang tertarik dengan perkembangan saya, maka setelah membaca artikel saya sarankan pergi ke saluran dan berlangganan, di sana saya menerbitkan informasi tentang perkembangan baru terlebih dahulu ...



Dalam mode tidur, sensor mengkonsumsi 2μA, WTD reset setiap 5 detik, konsumsi pada saat reset adalah 4-5μA. Dalam mode operasi dengan layar dan sensor suhu dan kelembaban 2-3mA, dalam mode transmisi 5-8mA, kisaran 3mA seperti itu disebabkan oleh fakta bahwa sensor itu sendiri mengatur daya transmisi berdasarkan data level sinyal.



Di bawah foto spoiler sensor
























Dalam hal ini saya ingin menunjukkan, jika Anda tertarik dengan segala sesuatu yang berhubungan dengan DIY, Anda adalah pengembang DIY atau hanya ingin memulai, Anda tertarik untuk menggunakan perangkat DIY, saya mengundang semua orang yang tertarik dengan obrolan telegram - DIYDEV



Siapapun yang ingin membuat perangkat, mulai membangun otomatisasi rumah mereka, saya mengundang Anda untuk berkenalan protokol Mysensors yang mudah dipelajari - obrolan telegram MySensors



Dan bagi mereka yang mencari solusi yang cukup matang untuk otomatisasi rumah, saya mengundang Anda ke obrolan telegram Open Thread . GitHub



saya dari proyek ini , diagram, file gerber, model 3D dari case, bom, software .



Setiap orang baik seperti biasa!



All Articles