Шуудангийн хайрцаг ба гаражийн хаалганы мэдэгдэл: 5 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэхүү зааварчилгаа нь Johan Moberg Mailbox Notifier дээр суурилсан болно. Энэ төсөлтэй харьцуулахад би зарим өөрчлөлтийг хийсэн.

1. Манай байшингаас хол байгаа нь зөвхөн шуудангийн хайрцаг төдийгүй гараж юм. Тэд замд ойрхон нэг байршилд байрладаг бөгөөд байшин нь 50 метрийн зайд байрладаг. Маш мэдрэмтгий алсын гаражийн хянагчийн ачаар гаражийн хаалга санамсаргүйгээр онгойсон тохиолдол хэд хэдэн удаа гарч байсан. Одоо би гаражийн хаалга хаалттай байгаа эсэхийг яг таг мэдэхийг хүсч байна. Тиймээс би анхны төслийг гаражийн хаалганы контакт дээр дахин нэг удаа сунгах болно.
2. Илгээгч дэх MCU (микропроцессорын хяналтын нэгж) нь Attiny-85 хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь бага эрчим хүчний хэрэглээнд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Дижитал тээглүүр хангалтгүй байна (би Reset pin ашиглах дургүй), би энгийн тоног төхөөрөмжийн шийдлээр асуудлыг шийддэг.
3. Хүлээн авагчийн заалтыг оптик болон акустик дохиогоор хийдэг. Оптик дохиог LED -ээр хийдэг бөгөөд акустик дохионы хувьд хэлхээ үйлдвэрлэдэг дууг нэмж оруулсан болно. Илгээгчийн MCU (микропроцессорын хяналтын нэгж) өөрчлөгдсөн бөгөөд энэ нь Arduino Nano юм. Эхэндээ би Attiny-85-ийг ашиглахыг хүсч байсан боловч өөр нэг үнэгүй зүү байхгүй байсан нь том саад болж байсан. Тоног төхөөрөмжийн энгийн шийдэл байдаггүй.
4. Дээрх техник хангамжийн өөрчлөлтийг хадгалахын тулд Arduino програм хангамжид бага зэрэг өөрчлөлт оруулсан.
5. Хэсэг (илгээгч ба хүлээн авагч) хоёулаа ажиллаж байвал утасгүй хагас дуплекс холбоо сайн ажилладаг. Гэхдээ хэрэв хоёулаа хоёулаа хоёулаа эвдэрвэл (зай багатай гэх мэт) бусад төхөөрөмж үргэлжлүүлэн ажиллаж, харилцаа холбоо дүр эсгэдэг (хүлээн авагч). Энэ тохиолдолд ямар ч сайт дээр алдаа гарсан ч гэсэн харилцаа холбоо тасалддаг. Шийдэл: шинэ харилцаа холбоо бий болгох ёстой. Энэ шалтгааны улмаас илгээгчид заагчтай дахин тохируулах хэлхээг нэмж оруулсан болно.

Тодорхойлолт

Төсөл нь илгээгч ба хүлээн авагч гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Гаражийн талбайд байрлах илгээгч нь шуудангийн хайрцаг болон гаражийн хаалганы нээлттэй холбоо барих дохиог илрүүлдэг. Хэрэв эдгээр контактуудын аль нэг нь идэвхжсэн бол HC12 дамжуулагч нь хүлээн авагч руу утасгүй дохио илгээдэг. Хүлээн авагч дээр "мэйл ирсэн" эсвэл "гаражийн хаалга онгойсон" гэх мэт дохиоллын төлөвийг зааж өгсөн дуу болон холбогдох дууг анивчиж харуулна. Хүлээн авагч дээрх товчлуурыг дахин тохируулснаар дохио цуцлагдаж, дохиолол хүлээж авах шинэ төлөв эхэлдэг.

Хамгийн их зай

HC-12 холбооны модуль нь 1.8 км хүртэлх зайд зориулагдсан болно. Гэхдээ энэ утга нь онолын хувьд нээлттэй агаарт хүрэх боломжтой юм. Барилгын доторх хамгийн дээд хүрээ нь богино байна. Энгийн утсан антенны тусламжтайгаар 100 метр орчим зайд хүрэхэд надад хэцүү байсан. Энэ тохиолдолд хоёулаа хоёуланг нь FU4 горим ба 1200 дамжуулах хурдны дээд хязгаарт тохируулсан болно. Нэг нэгж нь барилгын дотор, 4 зузаан хананы цаана байв. SMA антенны холболт хийгдсэн боловч тогтвортой биш байна. Энэ тохиолдолд хүлээн авагчийг гаражийн зориулалттай өрөөнд (зөвхөн нэг хана) байрлуулах замаар асуудлыг шийдсэн.

Миний туршлагын дагуу. Би зохих өргөтгөлийн утастай SMA антен ашиглахыг зөвлөж байна. Энэ кабель нь хоёр талын холбогчтой тохирч байх ёстой (антенны SMA холбогч ба HC-12 Ipex холбогч).

Алхам 1: Эд анги, багаж хэрэгсэл

Дараахь хэсгүүдийг ашигладаг.

Бага түгээмэл хэсгүүдийн холбоосыг өгсөн болно.

Илгээгч:

• Attiny-85, ebay
• HC-12, ebay
• Эсэргүүцэл 68, 150, 1k, 10k
• Диод Шоттки SR240, ebay
• Бүх нийтийн диод, 1N589 эсвэл 1N4148
• Терминал блок, banggood
• SMA антен, ebay
• Конденсатор 1000м
• Транзистор NPN, S9013, 2N2222 эсвэл үүнтэй төстэй
• Зай AA эзэмшигч (3 ширхэг) ба батерей
• Дахин тохируулахын тулд Micro C + NO + NC -г солино уу
• Цэнхэр LED 5 мм
• Захидал, гаражийн хаалганы унтраалга, зэгс контактууд, banggood
• Соронз, banggood
• ПХБ -ийн прототип, banggood
• Холбогч XH, banggood

Хүлээн авагч:

• Ардуино-нано, сайн байна
• HC-12, ebay
• Хүчдэл тогтворжуулагч 7805T
• Уянга IC UM66
• Транзистор NPN, S9013, 2N2222 эсвэл үүнтэй төстэй
• Эсэргүүцэл 2x470, 10k
• Шүргэх сав 10k
• Жижиг чанга яригч
• Дахин тохируулах, banggood
• 10 мм -ийн диаметртэй, ногоон, шар өнгөтэй
• Бүх нийтийн диод, 1N589 эсвэл 1N4148
• Конденсатор 2х10м, 1000м
• Үндсэн адаптер 220 В -оос 5 В DC хүртэл
• SMA антен
• Үндсэн адаптерт зориулсан jack холбогч, banggood
• 10 мм, 2 ширхэг ногоон, шар өнгөтэй
• Холбогч XH, banggood

Хэрэгсэл:

• HC-12-ийг тохируулах, Attiny-85 програмчлах зориулалттай Arduino-uno Rev3 самбар
• Гагнуурын төмөр
• Мультиметр
• Талхны самбар

Алхам 2: Илгээгч

Илгээгчийн схемийг дээрх зураг дээр харуулав.

Батерей нь АА төрлийн гурван ширхэг байдаг. Тэдний хамгийн их хэрэглээ нь анхны харилцаа холбоо (ойролцоогоор 100мА) байх үед юм. Энэ хугацааг аль болох богино болгохыг хичээ. Хүлээх хугацааны хэрэглээ маш бага (1ма -аас бага), сэрүүлгийн үед богино хугацаанд 40 мА орчим зарцуулдаг. D1 нь батерей нь шинэ бол хэлхээг хэт хүчдэлээс хамгаална.

SW3, R1, C1 нь дахин тохируулах хэлхээг бий болгодог. Дахин тохируулсны дараа төлөвийг харуулсан цэнхэр LED D4 байна. Энэ гэрэл нь дахин тохируулсны дараа асах ёстой бөгөөд "илгээгч холболт үүсгэхэд бэлэн байна" гэсэн утгатай байх ёстой. Хэрэв цэнхэр гэрэл асаалттай байвал хүлээн авагчийн Reset товчийг дарж харилцаа холбоог эхлүүлж болно.

D2 ба D3 нь бага хүчдэлтэй Schottky диод юм. Энэ диодын улмаас "гаражийн хаалга онгойлгох" товчлуур нь "имэйл ирсэн" шилжүүлэгчийн нэгэн адил програм хангамжийн тасалдлыг ашиглаж байна. Хэрэв SW1 (мэйл) газардуулгатай холбогдсон бол захидлын тасалдал, дохиолол идэвхжинэ. Хэрэв SW2 (гараж) газардуулгатай холбогдсон бол шуудангийн тасалдлыг гаражийн дохиоллын хамт идэвхжүүлнэ. MCU дээрх алга болсон нэг зүүг ингэж шийдсэн.

Тохиромжтой дохиоллын дохиог програм хангамжаар хийдэг. Энэхүү тоног төхөөрөмжийн шийдэл нь зөвхөн нэг энгийн тасалдал ашиглах боломжийг олгодог.

Attiny-85 ба HC-12-ийн тайлбарыг дурдсан Йохан Моберг зааврын дагуу маш сайн хийдэг.

Алхам 3: Хүлээн авагч

Хүлээн авагч нь үндсэн хүчнээс 220 вольтын хувьсах гүйдлийн 5 вольтын тогтмол гүйдэлтэй адаптераар тэжээгддэг. Энэ нь 0.3А орчим тогтмол гүйдлийн гаралттай жижиг адаптер байж болно. Адаптерийн гаралтын хүчдэл нь гаралтын гүйдэлээс хамаардаг тул (бага гүйдэлтэй 8В орчим хүчдэл байсан) би энгийн хүчдэл тогтворжуулагч IC1 -ийг нэмсэн. Диод D1 нь HC-12-ийн хүчдэлийг бууруулдаг.

Arduino Nano гаралтын D7 нь сэрүүлгийн үед 4V орчим хүчдэлийг IC2 аялгуу үүсгэгчтэй холбодог. T1 чанга яригч руу дохиог олшруулдаг. Эзлэхүүнийг R4 хувьсах эсэргүүцэлээр тохируулж болно. Энэ резистор руу нэвтрэхийн тулд хүлээн авагчийн таганд нүх үлдээхийг зөвлөж байна. D5 ба D6 нь дохиоллын гэрлийн гаралт юм. D3, D4 тээглүүр нь HC-12-т холбогдсон бөгөөд цуваа холболт хийдэг. D2 зүү нь "Дахин тохируулах" шилжүүлэгчийн оролт, мэдрэмжийн төлөв юм.

Дахин тохируулах товчлуурыг хоёр функцэд ашигладаг:

1. Эхний холболтыг идэвхжүүлнэ үү. Үүнийг дарсны дараа харилцаа холбоо эхлэх ёстой.
2. Холболт үүсч, дохиолол гарсны дараа Reset товчлуур нь дохиоллыг анхны байдалд нь оруулж, хүлээн авагчийн төлөвийг "хүлээх" болгож өөрчлөх боломжтой.

LED заалт дараах байдалтай байна

1. Хоёр гэрэл хоёулаа асаалттай, байнгын асдаг. Энэ нь хүлээн авагч ассаны дараа анхны төлөв юм. Хэрэв илгээгч бэлэн болсон бол илгээгчийн цэнхэр гэрэл асаалттай байвал хүлээн авагч дээрх Reset товчлуурыг ашиглан холболт хийж болно.
2. Холболт хийсний дараа хоёр гэрэл ойролцоогоор 2 секундын дотор ээлжлэн анивчдаг.
3. Сэрүүлэг гарсан тохиолдолд харгалзах LED нь ойролцоогоор 1 секундын дотор анивчдаг бол нөгөө нь харанхуй болно.

Алхам 4: Програм хангамж

Бүрэн програм хангамжтай Arduino ino файлуудыг энэ алхамд оруулсан болно.

Илгээгчийн програм хангамжийг MCU Attiny-85 дээр ачаалах ёстой. Attiny програмчлахын тулд компьютер дээр Arduino Uno болон Arduino IDE програмыг ашиглана уу. Үүнийг хэрхэн хийх талаар олон заавар интернетэд байдаг. Би үүнийг Attiny85 програмчлалыг санал болгож байна. Хөтөлбөрийг Attiny -д ачаалсны дараа чипийг Sender хэлхээний самбар дээрх залгуурт оруулна уу.

Arduino Nano програмчлах нь Arduino Uno програмчлахтай адил юм. USB кабель болон Arduino IDE -ийг "Tools" ба "Board manager" хэсэгт сонгогдсон нано хавтангаар ашиглана уу. Энэ үйл явцыг талхны тавцанд оруулсан хавтангаар хийж болно. Нано самбарыг програмчилсны дараа хүлээн авагчийн ПХБ дээр залгуурт байрлуулна.

HC-12 төхөөрөмжийг хоёуланг нь Arduino Uno-той ижил параметрээр тохируулах ёстой. Зааварууд нь анхны зааврын дагуу байна.

Алхам 5: Тоног төхөөрөмж ба тохиргоо

Хамгийн чухал хэсэг бол шуудан, гаражийн хаалганы холбоо барих явдал юм. Энэ холбоо барих хаягийг хаах үед шуудангийн хайрцаг болон гаражийн хаалганы механик зам дээр байрлуулна. Шуудангийн хайрцаг нь зэгс унтраалга ба неодим соронзоос бүрдэнэ. Зэгсэн унтраалга нь наалдамхай туузаар бэхлэгдсэн бөгөөд хайрцагны дотор талд үсэг оруулах нүхний нэг талд байрладаг. Соронзыг шуудангийн хавтсанд хавсаргасан бөгөөд энэ нь хэсэгчлэн нээгдэж, унтраалгыг идэвхжүүлнэ. Утаснууд нь жижиг XH холбогчтой холбогддог.

Үүнтэй ижил шийдлийг гаражийн хаалган дээр ашигладаг. Энэ тохиолдолд контактийг хязгаарлах унтраалгаар үүсгэж болно. Аль хувилбарыг сонгох нь танд хамаарна. Гэхдээ өөр боломжууд байдаг: ижил гаражийн систем нь гаражийн хяналтын хайрцгийн дотор хязгаарлах унтраалгатай контакт бүхий терминал блоктой байж болно. Энэ тохиолдолд утсыг чадварлаг эрэг дээр холбоно уу.

Илгээгч

Эд ангиудыг жижиг хэмжээтэй хайчилж авсан ПХБ -ийн прототип дээр байрлуулсан болно. Самбар дээр HC-12 модуль ба Attiny-85-ийн залгуур, батерейны холбогч, дохиоллын контакт хоёуланд нь терминал блок байрлуулсан болно. Самбарын гадна талд Reset унтраалга, цэнхэр LED, SMA антен байрлуулсан байна. Бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ПХБ дээр гагнаж, хавтангийн доод хэсэгт утсаар холбогддог. Зай эзэмшигч ба ПХБ нь хуванцар хайрцагт суурилагдсан. Энэ нь зохих хэмжээс бүхий ямар ч хуванцар хайрцаг байж болно, би чийг нэвтэрдэггүй уулзвар хайрцаг ашигладаг. Хайрцгийг гаражийн дээвэр дор угсарч, утсыг хуванцар хоолойгоор дамжуулдаг.

Илгээгчийн хайрцгийн зураг дээр энэ нийтлэлийн сэдэв биш хэсэг хэсгүүд байдаг. Би хайрцганд хэд хэдэн цахилгаан хэрэгсэл нэмсэн.

Хүлээн авагч

Хүлээн авагчийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бүх нийтийн хайрцагт байрлуулж болно. Би хуучин утасгүй хаалганы хонхны хуванцар хайрцгийг ашигласан. Эд ангиудыг ПХБ -ийн прототип дээр дахин гагнана, үүнд хоёулаа диод орно. MCU ба HC-12 модулийн залгуурууд байдаг бөгөөд чанга яригч, дахин тохируулах товчлуур, тэжээлийн хүчдэл зэргийг самбар дээр гагнасан эрэгтэй холбогч байдаг. Урд талын бүрхүүлд LED -ийн нүх, дээд хэсэгт Reset товчлуур ба антенны нүх гаргадаг.

Тохиргоо

Анхны төслийн зохиогчийн бичсэнээр илгээгч болон хүлээн авагчийн хооронд амжилттай харилцаа холбоо тогтооход саад болох олон шалтгаан бий. Юуны өмнө утас холболт, гагнуурыг давхар шалгаж үзээрэй. Хэрэв бүх зүйл хэвийн байгаа бол ширээн дээр байрлуулсан хоёр нэгжтэй зэрэгцэн холбоо тогтоохыг хичээ. Хэрэв асуудал гарвал HC-12 модулийг хоёр талбар дээр arduino ашиглан энгийн хэлхээгээр шалгана уу. Модулийн талаархи маш сайн нийтлэлийн дагуу зааврыг ашиглана уу: Урт хугацааны харилцаа холбоо HC-12 мессенжерийн энгийн програм хангамж байдаг. Нэг програмыг arduino хоёуланд нь ачаалж, холболтыг шалгана уу. Хэрэв OK байвал модуль хоёулаа сайн байна.

Дараагийн алхам бол HC-12-тэй arduino uno-ийг талхны самбар дээр, илгээгч болон хүлээн авагчийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд өргөжүүлж, хоёр ардуиног програмчлахыг хичээ. Энэ тохиолдолд indu файл дахь Attiny-85 ба Nano-той харьцуулсан arduino uno pin-ийг шалгаж, шаардлагатай бол зүү дугаарыг солино уу. Энэ шалтгааны улмаас би indu файлуудыг харгалзах arduino зүүг тэмдэглэлийн мөрөнд нэмсэн. Хэрэв асуудал хэвээр байвал програм хангамжийн техник хангамжийн цуваа ашиглан алдаа олохыг хичээгээрэй. Ингэснээр та програмын зарим чухал цэгүүдийг оруулах, мессежүүдийг шалгах, цуваа дэлгэц дээр харах боломжтой болно. Хөтөлбөрийн аль хэсэг дууссан, аль нь дуусаагүй байгааг та харж болно. Утас руу хүрэх замаар шуудан, гаражийн унтраалгыг дуурайгаарай. Асуудлыг шийдсэний дараа арын самбарыг MCU (Attiny and Nano) -ээр солино.

Нэгжийн хоорондох анхны холболтыг ширээн дээр хийх ёстой. Хэрэв бүх зүйл хэвийн байгаа бол нэгжүүдийг байрлуулаад дахин шалгана уу.

Уншсанд баярлалаа, амжилт хүсье.