Zaciski Wifi: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ta instrukcja jest dodatkiem do popularnych suwmiarek cyfrowych, dzięki czemu są one wyposażone w Wi-Fi z wbudowanym serwerem internetowym.

Pomysł został zainspirowany interfejsem Wi-Fi, którego instruktażem był Jonathan Mackey

Cechy tego urządzenia to:

• Dodaj z tyłu suwmiarek cyfrowych, aby uzyskać dostęp do serii pomiarów przez Wi-Fi
• Samodzielny, bez dodatkowych przewodów
• Zasilany bateryjnie (ładowalny LIPO); zewnętrzny punkt ładowania; zasila również zaciski
• Bardzo niski prąd spoczynkowy (<30uA) dla długiej żywotności baterii
• Sterowanie jednym przyciskiem, aby włączyć, wykonać pomiary, wyłączyć zasilanie
• Auto wyłącza się, gdy jest w spoczynku przez pewien czas
• Pomiary można zapisywać i wczytywać do plików zawierających do 16 pomiarów
• Poszczególne pomiary można nazwać
• Dane o stanie i konfiguracji dostępne również z interfejsu internetowego
• Oprogramowanie można aktualizować za pomocą interfejsu internetowego
• Początkowy punkt dostępu do ustawiania szczegółów dostępu do Wi-Fi podczas pierwszej konfiguracji lub zmian w sieci

Krok 1: Wymagane komponenty i narzędzia

Potrzebne komponenty

• Moduł wifi ESP-12F
• Regulator 3,3 V xc6203
• Kondensator 220uF 6V
• 3 tranzystory npn (np. bc847)
• 2 diody Schottky'ego
• Przycisk 6mm
• mała bateria LIPO 400mAh (802030)
• Rezystory 4K7, 10K, 15K, 3 x 100K, 220K, 470K, 1M
• mały kawałek płytki prototypowej
• 3 pinowe złącze do ładowania.
• Podłączyć przewód
• Emaliowany drut miedziany samo topnikujący
• Żywica epoksydowa
• Taśma dwustronna
• Drukowana okładka 3D

Potrzebne narzędzia

• Lutownica punktowa
• Pinceta

Krok 2: Schemat

Elektronika jest dość prosta.

Regulator LDO 3.3V konwertuje LIP na 3.3V wymagane przez moduł ESP-12F.

Suwmiarka ma 2 sygnały (zegar i dane, które są na poziomie logicznym około 1,5 V. Są one podawane przez proste stopnie tranzystorowe npn, aby sterować GPIO13 i 14 pinami na poziomach logicznych 3,3 V wymaganych przez ESP-12. Wewnętrzne podciąganie są używane jako ładunki.

GPIO4 jest dzielony i buforowany przez tranzystor n npn, aby zapewnić zasilanie zacisków.

Przycisk dostarcza wysoki do EN ESP-12 przez diodę, aby go włączyć. Wyjście GPIO może następnie utrzymywać go na wysokim poziomie za pomocą diody, aby utrzymać je, dopóki nie zostanie wprowadzony w stan głębokiego uśpienia. Przycisk może być również monitorowany przez GPIO12.

Krok 3: Budowa

Suwmiarka ma prosty interfejs składający się z 4 padów PC za małą przesuwaną osłoną z boku.

Zdecydowałem się połączyć z nimi przez lutowanie na emaliowanych samotopliwych drutach miedzianych. Zapewnia to niezawodne połączenie i pozwala na ponowne wsunięcie pokrywy, aby utrzymać ją w porządku. Po lutowaniu użyłem niewielkiej smugi żywicy epoksydowej jako odprężenia na przewodach.

W moim przypadku były to sygnały +V, zegar, dane, odczyt 0V od lewej do prawej, ale może warto je sprawdzić, jeśli różni się to w zależności od suwmiarki.

Główny wysiłek przy budowie dotyczył regulatora i elektroniki peryferyjnej, które zamontowałem na małym, 15mm kwadratowym kawałku płytki prototypowej. Użyłem komponentów smd, aby był jak najmniejszy. Ta płyta została następnie przymocowana do modułu ESP-12F za pomocą przewodów z płyty do zasilania i pinów GPIO na module, aby utrzymać ją na miejscu.

Następnie podłączono baterię, przycisk i punkt ładowania. Do punktu ładowania używam złącza 3 pin z zewnętrznym 0V i centralnym pinem ładowania, więc polaryzacja nie ma znaczenia. Mam osobną ładowarkę USB LIPO, której używam do ładowania tego i podobnych modułów. Dołączyłem proste małe gniazdo wtykowe do linii baterii wewnątrz modułu, aby w razie potrzeby można było odłączyć zasilanie.

Akumulator i moduł ESP-12F zostały naklejone na zaciski taśmą dwustronną, a okablowanie zakończone. Pozycjonowanie należy wykonać ostrożnie, ponieważ osłona musi z powrotem dopasować się do nich i zatrzasnąć na zaciskach. Pokrowiec jest zaprojektowany tak, aby dobrze pasował do zacisków, a ja używam tylko trochę taśmy, aby zabezpieczyć ją na miejscu.

Krok 4: Oprogramowanie i konfiguracja

Oprogramowanie jest zbudowane w środowisku Arduino.

Kod źródłowy do tego znajduje się na https://github.com/roberttidey/caliperEsp Kod może mieć zmienione pewne stałe ze względów bezpieczeństwa przed skompilowaniem i flashowaniem do urządzenia ES8266.

• WM_PASSWORD definiuje hasło używane przez wifiManager podczas konfigurowania urządzenia w lokalnej sieci wifi
• update_password definiuje hasło używane do umożliwienia aktualizacji oprogramowania układowego.

Przy pierwszym użyciu urządzenie przechodzi w tryb konfiguracji Wi-Fi. Użyj telefonu lub tabletu, aby połączyć się z punktem dostępu skonfigurowanym przez urządzenie, a następnie przejdź do 192.168.4.1. Stąd możesz wybrać lokalną sieć Wi-Fi i wprowadzić jej hasło. Wystarczy to zrobić tylko raz lub w przypadku zmiany sieci Wi-Fi lub haseł.

Gdy urządzenie połączy się z siecią lokalną, będzie nasłuchiwać poleceń. Zakładając, że jego adres IP to 192.168.0.100, najpierw użyj 192.168.0.100:AP_PORT/upload, aby przesłać pliki z folderu danych. Pozwoli to następnie 192.168.0.100/edit na przeglądanie i przesyłanie dalszych plików, a także pozwoli na użycie 192.168.0100:AP_PORT do wysyłania poleceń testowych.

Krok 5: Użycie

Wszystko sterowane jednym przyciskiem. Akcja następuje po zwolnieniu przycisku. Różne akcje mają miejsce, gdy przycisk jest przytrzymywany przez krótki, średni lub długi czas przed zwolnieniem.

Aby włączyć urządzenie, naciśnij przycisk jeden raz. Wyświetlacz zacisku powinien włączyć się natychmiast. Wi-Fi może potrwać kilka sekund, aby połączyć się z siecią lokalną.

Przejdź do https://ipCalipers/, gdzie ipCalipers to adres IP urządzenia. Powinieneś zobaczyć ekran suwmiarki, który zawiera 3 widoki zakładek. Miary mieszczą do 16 pomiarów. Następny do zrobienia jest podświetlony na zielono. Status pokazuje tabelę z aktualnym statusem urządzenia. Config pokazuje aktualne dane konfiguracyjne.

W zakładce pomiary nowy pomiar jest wykonywany po naciśnięciu przycisku przez około sekundę. Nowa wartość zostanie wprowadzona do tabeli i przejdzie do następnej lokalizacji. Średnie naciśnięcie przez około 3 sekundy cofnie lokalizację o jedną, jeśli chcesz ponownie wykonać pomiar.

Na dole zakładki miar znajduje się pole nazwy pliku i dwa przyciski. Jeśli nazwa pliku zostanie wyczyszczona, umożliwi wybór spośród dostępnych plików wiadomości. Można również wprowadzić lub edytować nową nazwę. Zauważ, że wszystkie pliki wiadomości muszą zaczynać się od prefiksu (można to zmienić w konfiguracji). Jeśli nie zostanie wprowadzony, zostanie dodany automatycznie.

Przycisk Zapisz zapisuje aktualny zestaw pomiarów do tego pliku. Przycisk ładowania spróbuje pobrać poprzedni zestaw pomiarów.

Długie naciśnięcie przycisku przez około 5 sekund wyłączy urządzenie.

Krok 6: Interfejs sieciowy

Oprogramowanie układowe obsługuje zestaw wywołań http w celu obsługi interfejsu klienta. Mogą one służyć do udostępniania alternatywnych klientów, jeśli tworzony jest nowy index.html.

• /edit - dostęp do zbioru danych urządzenia; może służyć do pobierania plików miar
• /status - zwraca ciąg znaków zawierający szczegóły statusu
• /loadconfig – zwraca ciąg znaków zawierający szczegóły konfiguracji
• /saveconfig - wyślij i zapisz ciąg, aby zaktualizować konfigurację
• /loadmeasures - zwraca ciąg zawierający miary z pliku
• /savemeasures - wyślij i zapisz ciąg zawierający szczegóły bieżącego pomiaru
• /setmeasureindex - zmień indeks, który będzie używany w następnym takcie
• /getmeasurefiles - pobierz string z listą dostępnych plików miar