Posbus en garagedeur -kennisgewer: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie instruksies is gebaseer op Johan Moberg Mailbox Notifier. In vergelyking met hierdie projek het ek 'n paar veranderinge aangebring:

1. Ver weg van my huis is nie net posbus nie, maar ook motorhuis. Hulle is op een plek naby die pad, en die huis is ongeveer 50 m binne die grond geleë. As gevolg van 'n baie sensitiewe motorhuisbeheerder, het dit 'n paar keer gebeur, en die motorhuisdeur was per ongeluk oop. Nou wil ek presies weet of die deur op die motorhuis gesluit is of nie. Daarom brei ek die oorspronklike projek uit vir nog 'n kontak, die deur van die motorhuis.
2. MCU (mikroprosessorbeheereenheid) in die sender bly Attiny-85, wat belangrik is vir 'n lae kragverbruik. Daar is nie genoeg digitale penne nie (ek hou nie daarvan om Reset pin te gebruik nie) en ek los 'n probleem op deur 'n eenvoudige hardeware -oplossing.
3. Ontvangers word deur optiese en akoestiese seine aangedui. Optiese seine word deur LED's gemaak, en vir akoestiese is daar 'n bykomende liedjie wat 'n kring produseer. MCU (Microprocessor Control Unit) in die sender word verander en dit is Arduino Nano. Oorspronklik sou ek Attiny-85 wou gebruik, maar die gebrek aan nog 'n gratis pen was 'n groot struikelblok. Daar is geen eenvoudige hardeware -oplossing nie.
4. Klein veranderinge is aangebring in die Arduino -sagteware om die bogenoemde hardeware -aanpassing te handhaaf.
5. Draadlose halfdupleks -kommunikasie werk goed as beide eenhede (sender en ontvanger) werk. Maar as een van albei eenhede misluk (soos 'n lae battery ensovoorts), gaan die ander eenheid voort en maak asof kommunikasie (ontvanger). In so 'n geval word kommunikasie onderbreek, selfs al is die fout op enige webwerf opgelos. Oplossing: 'n nuwe kommunikasie moet geskep word. Om hierdie rede is daar 'n reset -kring in die sender, met 'n aanwyser.

Beskrywing

Die projek bestaan uit twee dele: sender en ontvanger. Afsender wat op die motorhuis geleë is, herken die seine van die posbuskontak en die deur van die motorhuisdeur. As een van hierdie kontakte geaktiveer is, stuur die sender HC12 'n draadlose sein na die ontvanger. Op die ontvanger word 'alarm' -toestand aangedui, soos' pos aangekom 'of' garagedeur oop 'deur die ooreenstemmende liedjie en gespeelde liedjie te knip. Deur die drukknop op die ontvanger -eenheid terug te stel, kan die aanduiding gekanselleer word en 'n nuwe toestand van wag op alarm begin.

Maksimum afstand

HC-12 kommunikasie module is toegewy vir afstand tot 1.8km. Maar hierdie waarde is teoreties en kan in die openbaar bereik word. Binne die maksimum omvang van die gebou is korter. Ek het moeite gehad om afstand te bereik ongeveer 100m met 'n eenvoudige string antenna. In hierdie geval was albei eenhede ingestel op die maksimum bereik - FU4 -modus en 1200 baud -tempo. Een eenheid was binne die gebou, agter 4 dik mure. Met SMA -antenna konneksie tot stand gekom, maar nie stabiel nie. In hierdie geval is die probleem opgelos deur die ontvanger in 'n kamer te plaas wat op die motorhuis geleë is (slegs een muur).

Volgens my ervarings. Ek beveel aan dat u SMA -antennas met die regte verlengsnoer gebruik. Hierdie kabel moet ooreenstem met verbindings aan beide kante (antenna SMA-aansluiting en HC-12 Ipex-aansluiting).

Stap 1: Onderdele en gereedskap

Daar word die volgende onderdele gebruik:

Skakels word verskaf vir minder algemene dele.

Afsender:

• Attiny-85, ebay
• HC-12, ebay
• Weerstande 68, 150, 1k, 10k
• Diode Schottky SR240, eBay
• Diode universeel, 1N589 of 1N4148
• Terminal blok, banggood
• SMA -antenna, ebay
• Kondensators 1000M
• Transistor NPN, S9013, 2N2222 of soortgelyke een
• Battery AA houer (3 stukke) en batterye
• Skakel Micro C + NO + NC vir Herstel
• Led 5mm blou
• Rietkontakte vir pos- en garagedeurskakelaars, Banggood
• Magnete, banggood
• Prototipe PCB, banggood
• Verbindings XH, banggood

Ontvanger:

• Arduino-nano, banggood
• HC-12, ebay
• Spanningsstabilisator 7805T
• Melodie IC UM66
• Transistor NPN, S9013, 2N2222 of soortgelyke een
• Weerstande 2x470, 10k
• Sny pot 10k
• Klein luidspreker
• Skakel Herstel, banggood
• Gelei 10 mm, groen en geel
• Diode universeel, 1N589 of 1N4148
• Kondensator 2x10M, 1000M
• Hoofadapter 220V AC na 5V DC
• SMA -antenne
• Jack -aansluiting vir hoofadapter, Banggood
• Led 10 mm, 2 stuks groen en geel
• Verbindings XH, banggood

Gereedskap:

• Arduino-uno Rev3-bord vir die instelling van HC-12 en programmering van Attiny-85
• Soldeerbout
• Multimeter
• Broodbord

Stap 2: Afsender

Afsenderskema is op die foto hierbo.

Batterye is drie stukke AA -tipe. Hul piekverbruik is tydens die eerste kommunikasie wat begin is (ongeveer 100mA). Probeer om hierdie tyd so korter as moontlik te maak. Gedurende wagtyd is die verbruik baie laag (minder as 1ma), en tydens alarm is die verbruik ongeveer 40mA vir 'n kort tydjie. D1 beskerm stroombane teen oorspanning, as die batterye nuut is.

SW3, R1, C1 skep 'n terugstellingskring. Aanduiding van die toestand na herstel, is 'n blou LED D4. Hierdie LED moet brand na die herstel en moet aandui: "sender is gereed om verbinding te bewerkstellig". As die blou led aan is, kan kommunikasie begin word deur op die Reset -knoppie op die ontvanger te druk.

D2 en D3 is Schottky -diodes met 'n lae voorwaartse spanning. As gevolg van hierdie diodes, gebruik die skakelaar "motorhuisdeur" dieselfde sagteware -onderbreking, aangesien die skakelaar "pos aangekom" het. As SW1 (pos) aan die grond gekoppel is, word onderbreking en alarm vir pos geaktiveer. As SW2 (motorhuis) aan die grond gekoppel is, word interrupt vir pos saam met alarm vir motorhuis geaktiveer. Op hierdie manier is 'n ontbrekende pen op die MCU opgelos.

Geskikte alarmaanduiding word deur sagteware gedoen. Met hierdie hardeware -oplossing kan u slegs een eenvoudige onderbreking gebruik.

Beskrywing van Attiny-85 en HC-12 is baie goed gedoen binne genoemde Johan Moberg Instructables.

Stap 3: Ontvanger

Die ontvanger word van die voedingsadapter 220V AC na 5V DC gevoed. Dit kan 'n klein adapter wees met 'n gelykstroom -stroom van ongeveer 0,3A. Omdat die uitgangsspanning van die adapter afhang van die uitsetstroom (daar was 'n spanning van ongeveer 8V met 'n lae stroom), het ek 'n eenvoudige spanningsstabilisator IC1 bygevoeg. Diode D1 verlaag spanning vir HC-12.

Arduino Nano -uitgang D7 verbind spanning ongeveer 4V met IC2 -melodiegenerator tydens alarmtoestand. T1 versterk sein na luidspreker. Die volume kan verstel word deur die veranderlike weerstand R4. Ek beveel aan dat u 'n gaatjie in die ontvanger se deksel laat om toegang tot hierdie weerstand te kry. D5 en D6 is uitsette vir alarm LED's. D3, D4-penne is aan HC-12 gekoppel en bied seriële kommunikasie. D2 -pen is die invoer- en sinstoestand van die "Herstel" -skakelaar.

Herstelskakelaar word gebruik vir twee funksies:

1. Aktiveer die eerste verbinding. Nadat u daarop gedruk het, moet kommunikasie begin.
2. Nadat die verbinding tot stand gekom het en die alarm ontstaan, kan die reset -knoppie die alarm herstel en die toestand van die ontvanger verander vir 'wag'.

Die LED -aanduiding is soos volg:

1. Albei LED's is aan en beligting is permanent. Dit is die aanvanklike toestand nadat die ontvanger aangeskakel is. As die sender gereed is - blou op die sender is aan, kan die verbinding tot stand gebring word deur die drukknoppie Herstel op die ontvanger.
2. Nadat die verbinding tot stand gebring is, knip albei LED's afwisselend gedurende ongeveer 2 sekondes.
3. In geval van alarm, knipper die ooreenstemmende LED gedurende ongeveer 1 sekonde, die ander LED is donker.

Stap 4: sagteware

In hierdie stap is Arduino ino -lêers met volledige sagteware ingesluit.

Sagteware vir sender moet na MCU Attiny-85 gelaai word. Gebruik die programmering van Attiny Arduino Uno en Arduino IDE sagteware op 'n rekenaar. Daar is baie tutoriale oor hoe om dit op die internet te doen. Ek beveel hierdie Attiny85 -programmering aan. Nadat u die program in Attiny gelaai het, plaas die chip in die aansluiting op die senderbord.

Die programmering van Arduino Nano is dieselfde as die programmering van Arduino Uno. Gebruik 'n USB -kabel en Arduino IDE met die geselekteerde Nano -bord in "Tools" en "Board manager". Hierdie proses kan uitgevoer word met 'n bord wat op die broodbord geplaas is. Na die programmering, plaas die Nano -bord in die aansluiting op die PCB van die ontvanger.

Beide eenhede HC-12 moet met Arduino Uno op dieselfde parameters gestel word. Die instruksies is in die oorspronklike instruksies.

Stap 5: Hardeware en instelling

Die belangrikste aspekte is kontakte vir pos en motorhuisdeur. Hierdie kontakte word in die posbus en op die meganiese spoor van die motorhuisdeur geplaas, terwyl die deur tydens die sluiting bereik word. Posbuskontak bestaan uit rietskakelaar en neodymiummagneet. Die rietskakelaar word met kleeflint gemonteer in die boks aan die een kant van die gat om letters in te voeg. Magneet is so aan die posklep geheg dat die skakelaar gedeeltelik oopgemaak kan word. Drade is gekoppel aan 'n klein XH -aansluiting.

Dieselfde kontakoplossing word gebruik vir motorhuisdeure. In hierdie geval kan daar ook kontak gemaak word deur 'n limietskakelaar. Dit is aan u, watter variant gekies word. Maar daar is nog 'n paar moontlikhede: Dieselfde motorhuisstelsels het moontlik 'n aansluitblok met eindskakelkontakte, binne -in die motorhuisbeheerkas. Koppel in hierdie geval net drade aan bekwame skroewe.

Afsender

Onderdele word geplaas op prototipe PCB, wat in kleiner grootte gesny word. Op die bord is voetstukke vir die HC-12-module en Attiny-85, aansluitings vir die battery en aansluitblokke vir beide alarmkontakte. Buite die bord is die reset -skakelaar, blou led en SMA -antenna geplaas. Alle ander komponente is op die printplaat gesoldeer en verbind met drade aan die onderkant van die bord. Die batteryhouer en die PCB is in die plastiekboks gemonteer. Dit kan 'n plastiekboks met die regte afmetings wees; ek gebruik 'n vogbestande aansluitkas. Die boks word onder die motorhuis se dak gemonteer en die drade word deur plastiekbuise gelei.

Op die foto van die senderbus is daar 'n paar dele wat nie onder die onderwerp van hierdie artikel is nie. Ek het nog 'n paar elektronika in die boks bygevoeg.

Ontvanger

Komponente van die ontvanger kan in enige universele boks geplaas word. Ek het 'n plastiekboks van die ou draadlose deurklokkie gebruik. Onderdele word weer op prototipe PCB gesoldeer, insluitend beide geleide diodes. Daar is voetstukke vir die MCU- en HC-12-module en manlike aansluitings wat op die bord gesoldeer is vir luidspreker, resetknoppie en kragspanning. In die voorblad is gate vir leds gemaak, in die boonste gedeelte vir die resetknoppie en antenna.

Instelling

Soos die skrywer van die oorspronklike projek geskryf het, is daar baie en baie redes wat suksesvolle kommunikasie tussen sender en ontvanger kan voorkom. Kontroleer eers die draadverbinding en soldeer. As alles in orde is, probeer om kommunikasie te bewerkstellig met albei eenhede wat langs mekaar op die tafel geplaas is. As daar probleme is, kyk na HC-12-modules in 'n eenvoudige kring met arduino, op twee broodborde. Gebruik instruksies volgens 'n baie goeie artikel oor module: Kommunikasie op lang afstand Daar is eenvoudige sagteware HC-12 messenger. Laai dieselfde sagteware na beide arduino en kyk na kommunikasie. As dit reg is, is albei modules goed.

As volgende stap, probeer om arduino uno uit te brei met HC-12 op broodbord, na alle komponente vir sender en ontvanger, en programmeer beide arduino's. Kontroleer in hierdie geval arduino uno-penne wat vergelyk word met Attiny-85 en Nano in ino-lêers en verander indien nodig pennommers. Om hierdie rede het ek binne -in -lêers wat ooreenstem met arduino -penne in opmerkingsreëls bygevoeg. As die probleem voortduur, probeer om 'n fout in die programmering te vind, met behulp van hardeware -reeks. Op hierdie manier kan u 'n paar kritieke programpunte invoer, boodskappe nagaan en dit op 'n seriële monitor sien. U kan sien watter dele van die program voltooi is en watter nie. Simuleer skakelaars vir pos en motorhuis deur drade aan te raak. Nadat die probleem opgelos is, vervang die agterplate met MCU's (Attiny en Nano).

Die eerste kommunikasie tussen eenhede moet op tafel geskied. As alles reg is, monteer die eenhede op die plek en kyk weer.

Dankie vir die lees en sterkte.