TicTac Super Wifi Analyzer, ESP-12, ESP8266: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Hierdie projek bou voort op die oorspronklike maanopname -kode en die idee om 'n TicTac -boks as 'n omhulsel te gebruik.

In plaas daarvan om 'n knoppie te gebruik om die lesings af te skop, gebruik dit egter die aanraakpaneel met 'n TFT SPI -skerm. Die kode is aangepas om die LED -agtergrond beter te beheer en om die skerm in die slaapmodus te plaas (aangesien die skermmodule vir die aanraakskyf aangeskakel moet bly). Die eenheidsstroom in slaap is laag genoeg om 'n 1000 mah lipo 'n paar jaar te hou. Daar is ook battery laai en lae spanning beskerming.

Sien die laaste stap vir 'n video van hoe dit werk.

Dele:

• 48g TicTac -boks
• ESP12 (verkieslik ESP-12F)
• 2.4”SPI TFT -skerm
• Lipo laai module
• PNP transistor
• 3.3v lae rustige stroom, spanningsreguleerder
• Geassosieerde weerstande en kapasitors (detail later)

Stap 1: Ontwikkeling

Ek het gedink ek sal die ontwikkelingspad vir hierdie projek uiteensit. U kan hierdie afdeling oorslaan as u dit wil doen.

Dit is een van my eerste ESP8266 -projekte. Ek het 'n netjiese idee gehad om 'n TicTac -boks as 'n behuizing vir die Wifi -ontleder te gebruik, en ek het besluit om een te maak. Dankie: Portable-WiFi-Analyzer. Ek het besluit om 'n groter 2.4”skerm te gebruik - met 'n aanraakpaneel en 'n PCB met penne waarmee u makliker kon koppel.

Toe ek met die bouwerk begin, het ek reëlings ondersoek wat die elektronika van die ESP12 -lugvrye deur die lug sou verwyder. Die enigste opsie was dat dit binne -in die pet was. Ek wou ook die laaier onder die dispenser hê. Die vraag was dan waar om die 'aan -knoppie' te vind? Ek wou nie 'n gat aan die agterkant van die saak maak nie. Die boonste kap sou die beste wees - maar daar is geen ruimte as ek die twee modules daar het nie.

Dit het gelei tot die idee om die aanraakpaneel as die aan -knoppie te gebruik. Ek het opgemerk dat een van die skermverbindings 'T_IRQ' genoem het - dit lyk bemoedigend. Die aanraakskyfie is 'n XPT2046. En ja, tot my vreugde, is die outomatiese slaapmodus en trek die T_IRQ laag as die paneel aangeraak word. Dit is ideaal om die drukknop te vervang en kan eenvoudig aan die ESP12 -reset gekoppel word.

Ek moes genoem het dat die kode verskeie skanderings na wifi -netwerke uitvoer, en dan die stroom na die skerm verwyder en die ESP12 in die slaap laat slaap - dit word wakker gemaak deur 'n reset -invoer.

Dus, met hierdie konsep duidelik, het ek dit opgemaak met 'n NodeMcu - en dit werk nie! Daar was dus 'n bietjie meer werk om te doen. Ek was ook bewus daarvan dat ek die slaapstroom met die NodeMcu nie kon kontroleer nie as gevolg van die ingeboude USB-chip en 'n hoë rustende stroomspanningsreguleerder. Ek wou ook 'n stelsel hê om ESP12's maklik te programmeer. Dit het daartoe gelei dat ek 'n ESP12 -uitbreekbord/ontwikkelingstelsel gemaak het wat net so maklik soos die NodeMCU geprogrammeer kon word, maar met 'n FTDI -programmeerder. Op hierdie manier is die reguleerder en die USB -chip apart. Sien: ESP-12E en ESP-12F programmeer- en uitbreekbord

Toe het ek dit opgemaak met my nuwe bord met 'n ESP-12F-en dit werk. Die enigste verandering wat ek aangebring het, was om die spanningsreguleerder op die vertoningsmodule te kort, sodat alles op 3,3v aangedryf is. Ek het my kode -mods begin doen, veral kode om die skermskyfie (ILI9341) in die slaapmodus te plaas, aangesien die chip op die aanraakpaneel aangeskakel moet word (in die slaapmodus) as die ESP -module ook in slaap is. Ek het toe die slaapstroom nagegaan. Dit was 90 uA. 'N Batterij van 1000 mah sal dus 'n jaar duur. Goeie begin.

Toe verwyder ek die spanningsreguleerder op die skermmodule. Dit sou genoeg gewees het om die grondpen net op te lig. Nou was die stelsel slaapstroom 32uA. Ek moes nog steeds 'n 3.3v -reguleerder byvoeg, maar ek ken een met net 2uA ruststroom. Nou kyk ons na die batterylewe van 3 jaar!

Ek wou ook die komponente soveel as moontlik op 'n PCB monteer om die bedrading netjieser te maak. Op hierdie stadium het ek 'n PCB -ontwerp vir die eenheid aangepak. Ek sou wou hê dat ek direk met die penne van die skermmodule kon koppel. Dit sou redelik moeilik wees, so ek het gekies om van die PCB na die skermmodule te werk.

Ek het 'n bietjie meer aan die kode gesukkel. Ek het 'n slaapkennisgewing bygevoeg - die skerm in swart gevul en ZZZ gedruk voordat ek gaan slaap. Ek het ook die aanskakeling van die LED -agtergrond vertraag totdat die skerm gevul is. Dit vermy die wit flits aan die begin van die oorspronklike kode. Ek het aan die einde soortgelyke mods gedoen om die LED's uit te skakel voordat die skerm aan die slaap geraak het.

U wonder miskien hoe uA gemeet kan word. Dood maklik! Sit 'n 1k -weerstand in serie met die positiewe kragleiding. Maak dit kort met 'n springkabel sodat die stelsel kan werk. As dit dan in die slaapmodus is, verwyder die jumperkabel en meet die spanningsval oor die weerstand. Met 1k weerstand beteken 100mv 100uA. As die spanningsval te groot is, gebruik ek 'n laer waarde weerstand. Ek het hierdie metode gebruik om enkel -syfer -nA te meet met 'n weerstand van 1 m op ander stelsels met baie lae slaapstrome.

Stap 2: Konstruksie

PCB of harde draad?

Die eenheid wat ek hier gebou het, gebruik 'n PCB om die ESP12F- en laaiermodules en die spanningsreguleerder en PNP-transistor en die gepaardgaande kapasitors en optrekweerstands te hou. Dit is die netjiesste roete, maar vereis PCB ets en SMD soldeertoerusting. Die stelsel kan egter gemaak word deur die modules direk te bekabel en die spanningsreguleerder en PNP -transistor op 'n stuk strook te plaas - soos die geval was in die vroeëre TicTac -projek (vroeër gekoppel).

As u besluit om die PCB -opsie te gebruik, kan u ook my ESP12 -programmeringsbord maak, veral as u van plan is om meer projekte met die ESP12 -borde te doen.

Onderdele lys:

• 49g TicTac -boks
• ESP-12F (of ESP-12E) Let daarop dat die ESP-12F beter bereik het, andersins dieselfde as ESP-12E
• 2.4”SPI TFT -skerm met ILI9341 -bestuurder en raak bv. TJCTW24024-SPI
• Laaier module - sien foto
• 2 mm penstrook (opsioneel, maar die moeite werd om te gebruik)
• PNP -transistor in SOT23 -formaat. Ek het BCW30 gebruik, maar enige ander met 'n vermoë van meer as 100mA en 'n gelykstroomversterking van> 200 behoort goed te wees.
• 3v3 250ma (min) reguleerder in SOT23 -formaat. Ek het Microchip MCP1703T-33002E/CB gebruik. Ander sal werk, maar kyk na hul rustende stroom. (stel minder as 30uA voor).
• Weerstande (almal in grootte 0805)
• 10k 4 af
• 3k3 1 af
• Kondensators (almal in grootte 0805)
• 2n2 2 af
• 0.1u 1 af
• PCB as WiFiAnalyserArtwork.docx -lêer aangeheg.
• Enkel -sel LiPo -battery. Kapasiteit 400-1000mahr - dit pas in die tas. 400mah is baie groot genoeg.

Vir die nie-PCB-opsie, gebruik lood-ekwivalente, weerstande ¼W en hoër, en kapasitors met 'n werkspanning van 5v of meer.

By die maak van die PCB - boor die gate op 0,8 mm. As u 'n skerp oog het - die ESP12 2 mm -penstrookgate kan 0,7 mm wees vir beter ondersteuning.

Plasing van komponente:

By die montering van die PCB, doen eers die weerstande en kapasitors, dan die reguleerder en PNP-transistor, gevolg deur die laadmodule en die penstrook vir die ESP12. Ek het die ESP12 nie op sy plek gesoldeer nie, aangesien dit stewig genoeg op die penstrook gedruk is, en dit is makliker om van die bord af te herprogrammeer. U sal sien dat die PCB-aansluitings het vir TX, RX, GPIO 0, Reset en gemaal as u ooit in-situ wil herprogrammeer. Let daarop dat 'n knoppie nodig is om GPIO laag te hou. Deur die skerm aan te raak, kan die terugstelling laag word. 'N Knoppie kan gebruik word, maar slegs as die draad na die skerm T_IRQ ontkoppel is.

Stap 3: Bedrading

Verwyder die reguleerder i1 voordat u die skerm aan die kring koppel, en plaas 'n klont soldeer op J1 wat dit dan vervang. Daarna behoort dit so te lyk:

Verwyder dan die penstrook of sny die penne kort. Die beste manier om die penstrook te verwyder, is een pen op 'n slag. Dien 'n soldeerbout aan die een kant toe terwyl u die pen met 'n tang aan die ander kant trek.

Nou kan die bedrading begin, met die aansluiting van 'n lintkabel op die skerm. Sny 'n lengte van 7-8 cm aan die lintkabel van die rekenaar en kies 10 maniere. Sny 9 van die paaie terug 10 mm en laat een langer een aan die een kant vir die T-IRQ-pen. Die res kan dan uitgesprei word na waar hulle gesoldeer sal word en waar nodig nog 'n bietjie afgewerk word.

Ek het een voorsprong op 'n slag geplaas en gesoldeer, begin met VCC.

Plaas die printplaat waar dit moet wees in verhouding tot die skerm. Sny dan die drade een vir een tot ongeveer 5 mm langer as wat nodig is en strooi 2 mm isolasie af, maak die einde en soldeer vas. Die draadroetering verloop soos volg (telnommers van VCC tel):

Vertoon	PCB	Lewer kommentaar
1	1	VCC
2	8	GND
3	9	CS
4	5	RESET
5	7	D/C
6	2	SDI (MOSI)
7	4	SCK
8	10	LED
9	3	SDO (MISO)
10	6	T_IRQ

Al wat oorgebly het, is om die battery aan te sluit en die ESP12 te programmeer. Sluit die battery nou aan as u in-situ programmeer. Sluit die battery daarna aan as u van die bord af programmeer.

Stap 4: Programmering

Laai die aangehegte kode ESP8266WiFiAnalMod.ino -lêer by, skep 'n gids genaamd 'ESP8266WiFiAnalMod' in u Arduino -skets -lêergids en skuif die lêer hierheen.

Begin die Arduino IDE (laai af en installeer indien nodig vanaf Arduino.cc) en voeg die ESP -bordbesonderhede by as u dit nie het nie (sien: Sparkfun).

Laai die kode (lêer> sketsboek> … ESP8266WiFiAnalMod).

Stel dan die programmeringsbesonderhede (gereedskap) in:

Kies bord: Generiese ESP8266 -module

Sien die res van die instellings hieronder. Kies Herstelmetode: "nodemcu" as u 'n programmeerder gebruik met die outomatiese aandrywing van die reset en GPIO0. Andersins op "ck" gestel as u in-situ programmeer of deur 'n direkte verbinding met 'n USB-na-reeksomskakelaar te maak.

Die poortnommer sal waarskynlik anders wees.

As u in-situ wil programmeer, moet u drade aan 'n skakelaar soldeer om GPIO 0 laag te trek en aan te sluit op die Tx en Rx-sien hieronder:

'N Makliker opsie is om 'n programmeerbord te gebruik: ESP-12E en ESP-12F Programming and Breakout Board

As u in-situ programmeer, sluit aan soos hieronder. Let op as die skerm gekoppel is. Reset kan deur die aanraakskerm geaktiveer word, anders is 'n skakelaar nodig van Herstel na GND. Krag is nodig vir die bord, die beste deur 3,7v aan die OUT+ en OUT-penne toe te pas. As u 'n battery gebruik, moet die laaier herstel word deur kortliks 'n USB -kabel in te sluit.

As u die programmeringsmodus handmatig instel, moet u die reset laag (raakskerm) handmatig instel, dan moet die GPIO 0 laag word en die terugstelling weer op die laagste vlak los. Klik nou op die aflaai -knoppie. Die programmering moet voortgaan.

As u slegs die FTDI USB -omskakelaar met die programmeer- en uitbreekbord gebruik, moet u die 3,3V -krag op die programmeringskaart aanbring en op die aflaai klik.

Stap 5: Finale samestelling en toetsing

Dit is 'n goeie tyd vir 'n voorlopige toets. As die ESP12 in situ geprogrammeer is, behoort dit te werk - raak net liggies aan die skerm en dit moet begin. As dit van die eenheid af geprogrammeer is - steek die ESP12 in en koppel die battery aan, en dit behoort te werk.

Ek het die battery ontkoppel terwyl ek deur die finale vergadering gegaan het, deels vir gemak en deels om onbedoelde kortsluiting te vermy.

Die skerm sal netjies tussen die pet en die onderkant van die omhulsel pas. Die verhoogde gedeelte in die basis hou die skerm mooi teen die boks.

Die printplaat moet aan die skerm vasgemaak word om beide binne -in die deksel te kan pas en die USB -laaipunt aan te bied. As die vereiste verhouding tussen die bordposisies gesien word, plaas dan dubbelzijdige band (die 1 mm dik tipe) op albei borde. Dit gee 'n speling van 2 mm wat elektriese kontak moet vermy. As voorsorgmaatreël het ek 'n paar isolasieband oor die elektronika van die skerm aangebring:

Vervolgens moet ons ongeveer 2 mm van die boonste dop afneem. Ek het dit baie goed by die skerm pas, met ekstra stukkies vir die lintkabel van die aanraakskerm en die plastiekhouer op die skerm. Sien onder:

Laastens moet ons die battery plaas en dit gebruik om die skerm teen die boks te hou. Ek gebruik 'n ou stuk polistireenskuim en sny en skuur dit tot die vereiste dikte. Ek het dit met dun, dubbelzijdige kleefband op die skerm vasgesteek en 'n paar kleiner stukke band gebruik om te keer dat die battery gly.

As u alles verbind het en vind dat niks gebeur nie, moet u (nog) nie bekommerd wees nie. Die batterybeskermingskring op die laaismodule moet herstel word. Dit word gedoen deur dit via 'n mikro -USB -kabel aan te sluit op 'n 5V -toevoer. 'N Paar sekondes is lank genoeg.

En nou het u 'n nuttige toestel wat die krag van die ESP8266 -stelsels toon, en in my geval het ek daartoe gelei dat ek my WiFi -kanaal verander het, aangesien dit 5 ander op dieselfde kanaal opgespoor het!

Ek hoop jy geniet hierdie wonderlike projek.

Mike