IOToilet: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

IOToilet бол бидний өдөр тутмын ариун цэврийн цаасны хэрэглээг хянаж, эдгээр үзүүлэлтүүдийг харуулсан статистик мэдээллийг цуглуулах боломжийг олгодог анхны ухаалаг ариун цэврийн цаас эзэмшигч юм. Таны асууж болох ариун цэврийн цаасны өдөр тутмын хэрэглээнд би яагаад санаа тавих ёстой юм бэ? Бидний хэвлийн эрүүл мэнд, ялангуяа хоол боловсруулах мөчлөг нь бидний бие махбодийн болон оюун санааны эрүүл мэндтэй ихээхэн холбоотой байдаг. Жишээлбэл, энэ сэдвээр дэлгэрэнгүй бичсэн TED -ийн сайхан яриа (энэ нь цөөн хэдэн хүний нэг юм):

Томоохон компанид зориулагдсан маркетингийн кампанит ажил хийхийн тулд дээр дурдсан клипийг (2 -р байр) харсан брендийн агентлагт зориулж энэ төхөөрөмжийг 10 ширхэг бүтээх ажлыг надад анх захиалсан. Эхэндээ би энэ санааг няцааж, хэт их бүтээлч сэтгэлгээ нь үйлчлүүлэгчийн дансыг авах гэж маш их хичээж байсан боловч энэ төхөөрөмжөөр дамжуулан цуглуулсан мэдээллийн үнэ цэнийг ойлгох хүртлээ аажмаар энэ нь надад нөлөөлсөн юм.

Энэхүү бүтээн байгуулалт нь миний үйлчлүүлэгчийн ариун цэврийн цаасны хайрцагт ороосон дуу бичлэгийн төхөөрөмж болох EBay -ээс авсан тоног төхөөрөмж дээр суурилсан болно. Энэ нь зөв хэлбэрийн хүчин зүйлтэй байсан бөгөөд чанга яригч, төхөөрөмжийг асаах хөдөлгөөн мэдрэгч, ариун цэврийн цаас барих батерей, батерейны тасалгаа, унтраах унтраалга гэх мэт шаардлагатай бүх дагалдах хэрэгслүүдийг аль хэдийн суулгасан байсан тул би дуртайяа сонгосон. Үүнийг өөрийн гараар загварчлах, хэвлэх гэхээсээ илүүтэйгээр үүнийг бэлэн хэлбэрээр ашиглаж байна.

Алхам 1: багаж хэрэгсэл, материал

Ашигласан материал:

Ариун цэврийн цаас эзэмшигч

Wemos D1 Mini

ATTiny85 чип, DIP сав баглаа боодол

2 x 2n2222 транзистор

220 Ом эсэргүүцэл

2 * 1KOhm эсэргүүцэл

MPU6050 хурдасгуур

Миний ПХБ -ийг ашиглахгүй тохиолдолд заавал биш:

Wemos прототипийн бамбай

утас, гагнуур гэх мэт.

Хэрэглэсэн хэрэгсэл:

Дремел хайчлах дисктэй

ATTiny dev самбар (програм хангамжийг байршуулахад тохиромжтой)

USB Tiny ISP програмист

гурвалжин халив, би энэ иж бүрдлийг ашигласан:

Алхам 2: Анхны нэгжийг салгах

Ариун цэврийн цаасны анхны булыг авсны дараа би гурвалжин халив ашиглан хайрцгийг нь нээж, анхны ПХБ -ийг салгаж, чанга яригчийг салгаж, аль болох их утас үлдээв.

Дараа нь би LED болон хазайлтын мэдрэгчийг анхны ПХБ -ээс гагнаж, дараа нь шинэ хэлхээнд оруулах болно. Хазайлтын унтраалга гэмтэх магадлалтай тул хэт халахгүй байхыг анхаарна уу. Минийх саарал өнгөтэй байсан, гэхдээ анхны төхөөрөмжөөсөө салгахдаа сайн зураг аваагүй тул би ногоон өнгөтэй байсан сүлжээнээс (дээрээс үзнэ үү) зургийг ашиглах шаардлагатай болсон. Зүгээр л нэг жижиг нарийн ширийн зүйл.

Хэргийг нээж, цахилгаан хэрэгслийг салгасны дараа би анхны ПХБ -ийг байрлуулахад ашиглаж байсан илүүдэл хуванцар, эдгээр жижиг хуванцар тавиурууд болон 4 шурагтай хоолойн нэгийг арилгахын тулд Dremel ашигласан. Хэрэв та хүсвэл үүнийг угсрах шатанд хойшлуулж болно, гэхдээ ямар ч тохиолдолд хуванцар шүргэх шаардлагатай болно.

Алхам 3: Цахилгаан хэлхээг тайлбарлав

Тиймээс, хэлхээний цаана байгаа логикын талаар бага зэрэг өгүүлье.

Батерейг удаан хугацаанд ажиллуулахын тулд би MPU6050 хурдасгуур ба ESP8266 процессорыг Wemos D1 Mini -д идэвхжүүлэх хооронд унтуулах ёстой байв. Эхнийх нь MPU6050 -ийг асааж, унтраасан транзистор ашиглан хялбархан хийгдсэн.

Тэмдэглэл: Анхандаа би үүнийг үндсэн процессорыг сэрээх дохио илгээхийн тулд програмчилж болно гэж бодсон. Харамсалтай нь, би үүнийг хийх арга замыг олж чадаагүй, MPU6050 -ийн зохих бүртгэлийг тохируулах нь үнэхээр хэцүү ажил байсан бөгөөд одоо хүртэл боломжтой эсэхийг мэдэхгүй байна …

Миний хоёр дахь сонголт бол ESP -ийг сэрээхийн тулд анхны төхөөрөмжөөр хангагдсан хазайлтын унтраалгыг ашиглах явдал байв. Би эхлээд механизмыг идэвхжүүлэх/идэвхгүй болгохын тулд транзистор ашиглан дээрх зургуудад тайлбарласны дагуу шууд Wemos RESET зүүгээр холбосон. Транзисторын суурь өндөр байх үед GND нь хазайлтын унтраалгаар дамжин RESET зүү рүү түр зуур холбогдож, MCU -ийг дахин тохируулж болно (энэ нь ESP -ийг гүн нойрноос сэрээх цорын ганц арга зам юм шиг байна). Дараа нь би D0 -ийг транзисторын баазтай холбосон бөгөөд энэ хөл нь MCU унтаж байх үед өндөр байх болно, мөн сэрэнгүүтээ D0 LOW руу буцаж очоод дахин тохируулах механизмыг идэвхгүй болгов. Эцсийн эцэст, ариун цэврийн цаас эзэмшигч хөдөлж эхлэхэд л би дахин дахин тохируулах шаардлагагүй байсан.

Гэсэн хэдий ч миний олж мэдсэн зүйл бол DU зүү MCU -ийг дахин тохируулсны дараа LOW буюу ойролцоогоор 200 ms орчим руу буцахад нэлээд хугацаа шаардагддаг. Энэ нь хэрэв би MCU унтаж байх үед ариун цэврийн цаасны тавиурыг хангалттай хурдан эргүүлбэл дугуй тоолохын оронд хэд хэдэн дахин тохируулах болно гэсэн үг юм.

Тиймээс, би энэ шинэ нөхцөл байдлыг зарим салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр (конденсатор, транзистор гэх мэт) шийдвэрлэхийг оролдсон боловч асуудлыг зөвхөн хэсэгчлэн шийдэж чадсан юм.

Би өөр MCU, ATTiny85 -ийг нэмж дуусгасан бөгөөд энэ нь хазайлтын унтраалгаар нойрноосоо сэрж, дараа нь ESP8266 -ийг сэрээж, унтахаасаа өмнө хэсэг хугацаанд хүлээнэ үү. Энэ бол асуудлыг шийдэх хамгийн хэмнэлттэй шийдэл биш гэдгийг би мэднэ, гэхдээ надад эцсийн хугацаа байсан …

Нарийвчилсан шийдлийг миний оруулсан схемээс харж болно. Транзисторыг бүрэн онгойлгоход 10к эсэргүүцэл нь хэт өндөр байсан тул 10К эсэргүүцэлийг 1К -ээр сольсон болохыг анхаарна уу.

Алхам 4: ATTiny85 -ийг бэлдэж байна

Хэрэв та ATTiny85 -ийг хэзээ ч програмчилж байгаагүй бол бүү ай! Хайртай Arduino IDE -ийг ашиглах нь таныг бүхэлд нь авах боломжтой. Arduino IDE -ийг хэрхэн тохируулах талаархи зааврыг эхлүүлээрэй.

github.com/SpenceKonde/ATTinyCore/blob/mas…

Дараа нь USBTinyISP драйверуудыг эндээс суулгана уу.

learn.adafruit.com/usbtinyisp/drivers

Одоо хавсаргасан тест кодыг ачаална уу: WakeOnExternalInterruptTest.ino

ба холбоно уу (ATTiny85 Pinout диаграмыг үзнэ үү):

1. Зүү 3 ба газрын хоорондох товчлуур

2. Цахилгаан ба 220 Ом эсэргүүцэлтэй цуваа, зүү 2 ба газрын хооронд

Дараачийн, USBTinyISP -ийг програмистаар сонгоно уу (Хэрэгсэл -> Программист хэсэгт), туршилтын тоймыг самбар дээр байршуулна уу.

LED нь 5 удаа анивчих ёстой, дараа нь чип унтах ёстой. Товчлуурыг дарахад түүнийг сэрээх бөгөөд энэ дарааллыг давтах болно.

Ажилдаа орсон уу? агуу их! Эцсийн хэлхээн дээр ашиглах "Сэргээгч" эцсийн зургийг ATTiny дээр байршуулна уу.

Алхам 5: Wemos Shield -ийг бүтээх

Тиймээс бамбай барихын тулд танд 3 сонголт байна:

1. Wemos -ийн стандарт хамгаалалтын бүрхүүлийг ашиглаж, хэлхээг түүн дээр гагнана.

2. Хавсаргасан EAGLE файлууд дээр үндэслэн ПХБ хийх.

3. Надаас эмгэн шуудангаар илгээж болох ПХБ -ийг надаас асуугаарай (надад хэдэн хүн хэвтэж байна, зардал нь юу ч биш).

Ямар ч тохиолдолд ПХБ -ийг хийхээс өмнө талхны самбар дээр хэлхээ хийхийг зөвлөж байна!

Хэрэв ПХБ -ийн сонголтыг ашиглаж байгаа бол зураг дээрх шиг хар утсыг самбарын урд эсвэл хойд талд холбохоо мартуузай (сүүлд нь миний хувьд хамгийн сайн ажилласан). Энэ утас нь GND -ийг Wemos -аас ATTiny85 -тэй холбодог бөгөөд үүнгүйгээр сэрэх боломжгүй болно.

Зүгээр л зургуудыг сайн хараад миний оруулсан тайлбарыг уншаарай, энэ нь хангалттай байх болно.

Алхам 6: Вемо бэлтгэх

Хэрэв та Arduino IDE -ийг Wemos самбарыг програмчлахад хэзээ ч ашиглаж байгаагүй бол самбарын менежерийг суулгаж, Tools -> Board цэснээс самбарыг энд тайлбарласны дагуу сонгоно уу.

github.com/esp8266/Arduino

Эхлэхийн тулд анивчсан ноорогоо самбар дээрээ байршуулж, кодыг зөв байршуулсан эсэхийг шалгаарай.

Алхам 7: Бүгдийг нэгтгэх

Бамбайг Wemos дээр суулгаарай. Та үүнийг гагнах боломжтой, гэхдээ би ямар нэгэн асуудал гарсан тохиолдолд Wemos болон бамбай хооронд түр зуур холбогдох боломжийг олгодог Wemos руу гагнасан эмэгтэй толгой ашиглахыг зөвлөж байна. Хуванцар бүрхүүлд багтахын тулд эмэгтэй толгой угсрах эцсийн шатанд буух ёстой гэдгийг санаарай. Түүнчлэн, бүх зүйлийг арай илүү төвөгтэй болгохын тулд бамбайг Wemos -тэй холбоход код байршуулах ажиллагааг идэвхгүй болгох магадлал өндөр байна. Би энэ үзэгдлийг тууштай бус байдлаар олж харсан бөгөөд үүнийг судлах цаг байсангүй.

Зөвлөмжийн үг: урьдчилан төлөвлөх.

Одоо, туршилт!

Суулгасны дараа BlemAccelerometer тестийн зургийг Wemos дээр байршуулж, MPU6050 LED -ийг асааж, унтрааж байгаа эсэхийг шалгаарай. Хэрэв тийм биш бол MPU6050 -ийг тэжээх үүрэгтэй транзисторын утсыг шалгана уу. Түүний суурийг Wemos -ийн D5 зүүтэй, коллекторыг хурдасгуурын GND, эмиттерийг нийтлэг GND -тэй холбох ёстой.

Дараа нь TurnCountTest1 ноорогыг Wemos самбар дээр байршуулж, Цуваа мониторыг нээнэ үү. Та монитор дээр үзүүлсэн акселерометрийн өгөгдлийг харах ёстой. Хэрэв ажиллахгүй бол цаг болон өгөгдлийн утсыг шалгана уу: CLK нь D1, DATA нь D2 -тэй холбогдсон байх ёстой.

Одоо хазайлтын товчлуурыг самбар дээрх зориулалтын нүх рүү гагнана уу (тайлбарыг үзнэ үү), энэ нь эргэлтийн тэнхлэгт перпендикуляр байгаа эсэхийг шалгаарай.

Дараа нь Батерей 3V оролтыг Wemos VCC -тэй холбож, хасах терминалыг Wemos GND -тэй холбоно уу. Шилжүүлэгчийг асаахад төхөөрөмжийг асааж байгаа эсэхийг шалгаарай. Эцэст нь хэлэхэд чанга яригчийг GND болон Wemos -ийн D4 зүү рүү холбоно уу.

Wemos дээр эцсийн кодыг байршуулах - SmartWipe нэртэй ноорог. Цуваа дэлгэцийг нээгээд төхөөрөмж 3 минутын дараа унтаж, хазайлтын унтраалгыг хөдөлгөж сэрсэн эсэхийг шалгаарай (харгалзах зурвасууд дэлгэц дээр гарч ирэх ёстой).

Хэрэв та Wemos -ийн сэрүүн байх хугацааг багасгахыг хүсч байвал (ихэвчлэн туршилтын зорилгоор), params.h -д тодорхойлсон WIFI_CONFIGURATION_IDLE_TIMEOUT -ийн утгыг бууруулж, ноорогоо самбар дээр байршуулна уу. Wemos гүн нойронд орсны дараа хазайлтын товчлуурыг хөдөлгөх нь ATTiny -ийг сэрээхэд хүргэдэг (LED -ээр дохио өгдөг) бөгөөд энэ нь Wemos -ийг сэрээдэг.

Параметрийн утгыг 180000L (3 минут, миллисекээр) болгон өөрчилж, Wemos нь IOToilet_XXXXXXXX гэсэн халуун цэгийг асааж, XXXXXXX -ийг чипний MAC хаягаас татаж авах эсэхийг шалгаарай. Ухаалаг утас ашиглан энэ Wifi -д холбогдоорой, та бүртгэлийн маягт руу орох ёстой (Captive Portal гэж нэрлэгддэг механизм). Дэлгэрэнгүй мэдээллийг бөглөнө үү, ялангуяа орон нутгийн Wi -Fi сүлжээний SSID болон нууц үг чухал бөгөөд маягтыг оруулна уу. Дараа нь нэгж нь өгсөн итгэмжлэлийг ашиглан сүлжээнд холбогдохыг хичээх ёстой бөгөөд хэрэв амжилттай болбол чанга яригч дээр дээшлэх 3 дууг тоглуулах хэрэгтэй. Хэрэв Wifi -тай холбогдоход асуудал гарсан бол 3 буурах дуу гарах болно. Үүний дараа Вемосууд хөдөлгөөнөөр сэрэх хүртэл гүн нойрсох ёстой.

Эцэст нь: Төгсгөлөөс төгсгөл хүртэл системийн тест.

Ариун цэврийн цаас эзэмшигчийг эргүүлэх тэнхлэгийн дагуу хэд хэдэн эргүүлээд дараа нь тогтвортой гадаргуу дээр тавь (өнхрөхийг ашиглан дохио өгч, өгөгдөл байршуулах болно). Боловсруулалтын тоог үүл рүү илгээх хүртэл 10 секунд хүлээгээд https://smartwipe-iot.appspot.com/ хаягаар ороод Query дээр дарна уу. Та бүртгэлийнхээ дэлгэрэнгүй мэдээлэл болон сүүлийн ашиглалтын тооллогыг үүлэн дотор харах ёстой! Wemos -ийн MAC хаягаас гаргаж авсан системийн өвөрмөц id болох uuid -ээ заавал бичээрэй.

Хэрэв та зөвхөн өөрийн статистикийг JSON форматаар гаргаж авахыг хүсвэл үүнтэй төстэй URL ашиглана уу.

smartwipe-iot.appspot.com/api?action=query&uuid=1234567890

uuid -ийг өөрийнхөөрөө солино уу.

Би Google Апп хөдөлгүүр дээр байршуулсан вэб аппликейшны бүх эх сурвалжийг оруулсан бөгөөд ингэснээр өгөгдөлд илүү нууцлалтай байхыг хүсч буй хэрэглэгчид үүнийг өөрийн Google хэрэглэгч дээр байршуулж, нэвтрэлт танилтыг нэмж оруулах боломжтой болно.

Бүх зүйл ажиллаж байх үед электроникийг хуванцар бүрхүүлд хийж, шаардлагатай бол хуванцарыг дремелээр хайчилж ав. Бүтэн хэсэг нь орон сууцанд сайн таарч байх ёстой.

Асуудал байна уу? Надад бичээрэй!

НЭГДСЭН ХААЛГААРАЙ!