Drahtloser Touch-Schalter mit zusätzlicher fluoreszierender Hintergrundbeleuchtung

Grüße an alle Leser des DIY- oder Do-it-yourself-Bereichs auf Habr! Der heutige Artikel befasst sich mit dem Touch-Schalter auf dem TTP223-Chip | Datenblatt . Der Schalter arbeitet mit dem Mikrocontroller nRF52832 | Datenblatt , YJ-17103-Modul mit einer gedruckten Antenne und einem Anschluss für eine externe Antenne MHF4 wurde verwendet. Der Berührungsschalter wird mit CR2430- oder CR2450-Batterien betrieben. Der Verbrauch im Übertragungsmodus beträgt nicht mehr als 8 mA, im Schlafmodus nicht mehr als 6 mA.



Wie alle vorherigen Projekte ist auch dieses ein Arduino-Projekt, das Programm ist in der Arduino-IDE geschrieben. Die Software-Implementierung des Geräts basiert auf dem Mysensors-Protokoll | GitHub-Bibliotheken , GitHub-Unterstützung für nRF5-Boards in Mysensors. Englischsprachiges Community-Forum - http://forum.mysensors.org , russischsprachiges Community-Forum - http://mysensors.ru/forum/
(Für diejenigen, die studieren möchten - Dokumentation , serielles Protokoll , API , Protokoll , Parser | für diejenigen, die bei der Entwicklung des Projekts helfen möchten - Dokumentation )

Die Touch-Schalttafel wurde im Diptrace-Programm unter Berücksichtigung der späteren Herstellung nach der Methode der Laser-Eisen-Technologie (LUT) entwickelt. Die Platte wurde in den Größen 60 x 60 mm entwickelt (die Standardglasscheibe hat Abmessungen von 80 x 80 mm). Die Schaltung wurde auf die Seiten der Zeitschrift Antenna gedruckt und von einem Bosch-Bügeleisen mit der Einstellung „Len“ (maximale Leistung) auf eine doppelseitige folienbeschichtete Glasfaserplatte 1,5 mm, 35 μm (mangels einer anderen) übertragen.


Das Ätzen wurde mit einer Lösung von Eisenchlorid durchgeführt, die zuvor in Anteilen von 1,5 Teilen eines Löffels pro 250 ml warmem Wasser hergestellt worden war. Der Vorgang dauerte 15 Minuten.
Die Löcher für die Zwischenschichtübergänge und für die Montage des Batteriehalters wurden mit einem DREMEL 3000-Minibohrer gebohrt, der auf einem DREMEL 220-Bohrständer montiert war. Die Löcher für die Zwischenschichtübergänge wurden mit einem 0,4-mm-Bohrer gebohrt, die Löcher für den Batteriehalter mit einem 1,1-mm-Bohrer. Das Trimmen entlang der Plattenränder wurde mit demselben Minibohrer mit einer DREMEL 540-Düse (Schneidrad d = 32,0 mm) durchgeführt. Das Zuschneiden wurde in einem Beatmungsgerät durchgeführt.
Das Verzinnen der geätzten Platte wurde unter Verwendung einer Rosenlegierung in einer wässrigen Lösung (1 Teelöffel kristallisierte Zitronensäure in 300 ml Wasser) durchgeführt.

Der Lötvorgang dauerte ungefähr eine Stunde. Die meiste Zeit wurde für das Löten des Drahtes (verzinnt, 0,4 mm Durchmesser) in die Löcher für Zwischenschichtübergänge aufgewendet.

Die Platte wurde mit dem Aerosolreiniger FLUX OFF gewaschen.




Die Entwicklung des Gerätegehäuses erfolgte in einem dreidimensionalen computergestützten Designeditor. Gehäuseabmessungen 78,5 mm x 78,5 mm x 12 mm.


Das fertige Modell des Gehäuses und die Batterieabdeckung wurden im STL-Format gespeichert. Anschließend mussten diese Modelle für den Druck auf einem SLA-Drucker vorbereitet werden (Hinzufügen von Stützen, Ausrichtung). Zu diesem Zeitpunkt trat ein kleines Problem auf, da der Druckbereich von Haushalts-SLA-Druckern klein ist. Das Modell des Gerätekörpers in der im Verhältnis zur Druckzeit optimalsten Position passte nicht in die Größe des Druckbereichs. Wenn das Modell bei 45 Grad platziert wurde, ergab sich auch ein enttäuschendes Ergebnis: Das Stützgewicht entsprach dem Gewicht des Gehäusemodells. Es wurde beschlossen, das Modell vertikal zu drucken, wobei eine der Vorderseite unterstützt wurde, wobei zuvor die Tatsache der Nachbearbeitung vereinbart wurde. Es dauerte 5 Stunden, um das Gehäuse mit einer Schichteinstellung von 50 Mikron abzudichten. Als nächstes wurde die Verarbeitung mit sehr feinkörnigem Sandpapier durchgeführt (ich schreibe die Nummer nicht, weil ich es nicht weiß :)). Die Batterieabdeckung wurde 40 Minuten lang gedruckt.


Die Glasscheiben mit Aliexpress werden mit einem bereits geklebten Kunststoffrahmen verkauft, es gab keine Probleme beim Entfernen des Rahmens. Ich nahm die Glasscheibe mit einem normalen Haartrockner vor.




Der Diffusor für die LED-Hintergrundbeleuchtung bestand aus doppelseitigem Klebeband mit 3M 9088-200 Acrylkleber. Für die Leuchtstofflampe standen verschiedene Materialien zur Auswahl: chinesisches Klebeband und Klebepapier, die in Bänder der inländischen Firma Luminophore geschnitten wurden. Die Wahl wurde zugunsten eines einheimischen Herstellers getroffen, meiner Meinung nach leuchtete sie heller und länger. Ein Quadrat aus Papier mit fluoreszierendem Pigment wurde auf doppelseitiges Klebeband 3M 9088-200 geklebt.

Das Glas wurde mit doppelseitigem Klebeband mit 3M VHB 4910 Acrylkleber auf das Gehäuse des Leistungsschalters geklebt.


Die Abdeckung wurde mit einer Schraube M 1,4 x 5 mm befestigt.

Die Kosten für das Gerät betrugen 890 Rubel.

Als nächstes kam der Software-Teil. Kein Problem. Es stellt sich heraus, dass die Mikroschaltungen des TTP223-Sensors mit einer stabilisierten Leistung von 3,3 V perfekt funktionieren und nicht sehr gut sind, wenn sie direkt von einer gut entladenen Batterie gespeist werden. Zu Beginn des Geräts mit einer Leistung im Bereich von 2,5 V und nach einem zusätzlichen "Drawdown" bei der Ausarbeitung der Mysensors-Präsentation verursachte der TTP223-Chip (unmittelbar nach der Kalibrierung) eine Unterbrechung des MK, da er sich im aktiven Trigger befand.

Die Schaltung zur Stromversorgung des Chips (Energieverwaltung TTP223 mit gpio MK) wurde geändert, zusätzliche Masse wurde zugeführt, auf den RGB-LED-Leitungen (die auf der anderen Seite der kapazitiven Sensorplatine verlaufen) wurden Widerstände mit einem höheren Widerstand ersetzt. Es wurde auch zur Software hinzugefügt: Leistungsaktivierung für einen kapazitiven Mikrokreis nach dem Starten des Mysensors-Frameworks und dem Ausarbeiten der Präsentation. Die Verzögerung für die automatische Kalibrierung des TTP223-Chips wird verdoppelt, wenn Strom an ihn angelegt wird. All diese Änderungen haben dieses Problem vollständig behoben.





Der Schalter verfügt über eine Touch-Taste und eine Uhr-Taste auf der Rückseite des Geräts. Diese Uhrentaste wird für Servicemodi, Luftschnappmodus und Nullstellen des Geräts verwendet. Der Knopf implementiert ein eisernes Anti-Bounce. Die kapazitive Sensorleitung und die Taktknopfleitung durch die Schottky-Dioden sind mit dem analogen Pin p0.05 verbunden und verbunden, die Leitungen zu den MK-Pins p0.25 und p0.27 gehen zum kapazitiven Sensor und zum Taktknopf, um Zustände nach Aktivierung des Interrupts am Pin p0 zu lesen. 05. An Pin p0.05 wird ein Interrupt über den Komparator (NRF_LPCOMP) von EVENTS_UP aktiviert. Ich habe mich inspirieren lassen, das Problem hier und hier zu lösen.

Der Switch wurde dem Mysensors-Netzwerk hinzugefügt, das vom Controller des Smart Home, Magordomo ( Projektstandort ), verwaltet wird.







Später wurde eine Option mit einem Aufwärtswandler getroffen, die jedoch nicht mit dem Betrieb des kapazitiven TTP223-Chips zusammenhängt. Es besteht ein größerer Wunsch nach einer guten und gleichmäßigen Beleuchtung, wenn Abgriffe für die gesamte Batterielebensdauer erarbeitet werden.



Github-Projekt - github.com/smartboxchannel/EFEKTA_WIRELESS_TOUCH_SWITCH

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