🔜 😿 🏿 NRF52832 पर कैपेसिटिव मिट्टी नमी सेंसर के लिए वायरलेस मॉड्यूल 🍛 🦊 🎲

सभी को नमस्कार, आज मैं इस बारे में बात करूँगा कि कैसे मैंने Aliexpress के साथ मिट्टी नमी सेंसर को अपग्रेड करने का निर्णय लिया। लगभग एक महीने पहले, एक मिट्टी की नमी का सेंसर खरीदा गया था। मैंने इसे क्यों खरीदा और मुझे नहीं पता, शायद 40 रूबल की कीमत के कारण सभी :)

प्राप्त करने और सफलतापूर्वक सेंसर का परीक्षण करने के बाद (अरुडिनो नैनो की मदद से), मैंने यह सोचना शुरू कर दिया कि इसे पहले से काम कर रहे सिस्टम में मेसेंसर (जो बाद में समझाऊंगा) के आधार पर कहां संलग्न करना है। चूंकि सेंसर सुपर सस्ता है, इसलिए मैं एक समान सस्ता और सरल समाधान खोजना बहुत पसंद करूंगा।

सेंसर सर्किट TLC555 टाइमर चिप पर बनाया गया है। XC6206P332 वोल्टेज नियामक ( डेटाशीट ) को क्रमशः 3.3v पर सर्किट में जोड़ा जाता है, सर्किट को अधिकतम 6v के स्रोत से संचालित किया जा सकता है। जब आपूर्ति वोल्टेज 3.3V से कम है, तो स्टेबलाइजर आउटपुट भी देता है, जो इसे इनपुट पर प्राप्त होता है।

दो महीने की शुरुआत में, EBYTE कंपनी से nRF52832 के दो मॉड्यूल बेकार पड़े थे - E73-2G4M04S1B। बहुत सस्ते मॉड्यूल, कीमत के मामले में, अन्य सभी nRF52 मॉड्यूल बहुत पीछे हैं।

लेकिन मेरे लिए उनके 2 महत्वपूर्ण नुकसान हैं। पहला और कम महत्वपूर्ण मॉड्यूल का आकार है। वे बहुत बड़े हैं। दूसरा माइनस, अधिक महत्वपूर्ण सर्किट में दो छोटे तत्वों की कमी है जिसके कारण मॉड्यूल अपने आकर्षण का आधा हिस्सा खो देता है। लापता तत्व डीसीसी और डीईसी 4 पैरों से जुड़े दो प्रेरक हैं। यह खराब है क्योंकि यह कम बिजली मोड, 7-8mA वीएस 15-16mA में मॉड्यूल के उपयोग की अनुमति नहीं देता है। मैंने उन्हें क्यों नहीं रखा, मैं समझ नहीं सकता, "बचत के कारण" विकल्प फिट नहीं है, क्योंकि यह योजना अन्य तत्वों को बचा सकती है। सामान्य तौर पर, हम विशलिस्ट में अधिष्ठापनों की स्थापना और डीसी-डीसी मोड की उपस्थिति को जोड़ते हैं।

हल करने के लिए अगली चीज सेंसर पावर प्रबंधन है। चूंकि हमारा विषय एक बैटरी थीम है, इसलिए निरंतर शक्ति एक बुरा विकल्प है। सबसे सरल चीज जो तुरंत भीख देती है वह है कुंजी मोड में एक ट्रांजिस्टर का उपयोग। चुनाव क्षेत्र पी-चैनल ट्रांजिस्टर IRLML6402TRPBF पर गिर गया।

अगली बात सोचने के लिए है कि प्रोग्रामिंग पोर्ट, SWD और सीरियल के तहत, मैंने अभी पैड बनाए हैं। बेशक, मैंने एक माइक्रो कनेक्टर भी जोड़ा, जिसका उपयोग मैं अन्य 2x3 पी उपकरणों में करता हूं 6pin | 1.27 मिमी | SMT | पिन हैडर महिला , लेकिन यह अब एक शुद्ध रूप से वैकल्पिक चीज है।

आपको एक घड़ी बटन और कम से कम एक एलईडी जोड़ने की आवश्यकता है, ताकि यह समझना आसान हो जाए कि यह काम करता है या नहीं :)।

हल करने के लिए अगली बात यह थी कि रेडियो मॉड्यूल और कैपेसिटिव सेंसर को कैसे जोड़ा जाए। मैं उस सॉकेट का उपयोग नहीं करना चाहता था जो सेंसर और किट में तारों पर बिल्कुल स्थापित है। बोर्ड पर कनेक्टर में छेद की पिच जहां सॉकेट को 2.54 मिमी है, बोर्ड पर एक अतिरिक्त डुप्लिकेटिंग पंक्ति भी प्रदर्शित की जाती है। 2.54 की वेतन वृद्धि में सामान्य "कंघी" का उपयोग करने का निर्णय लिया गया था, और एक बार में दोनों पंक्तियों का उपयोग कनेक्शन को अतिरिक्त कठोरता देगा।

यह सब लगता है, बन्स से कई तत्व हैं जो एक बरसात के दिन के लिए छोड़ दिया जा सकता है या एक तार के साथ सॉकेट किया जा सकता है (यह कहीं काम आएगा :))।

बोर्ड, हमेशा की तरह, Diptrace कार्यक्रम में बनाया गया था। पहला विकल्प LUT के लिए बनाया गया था, वास्तव में क्या इस लेख में सिर्फ भाषण के लिए निकला था। बाद में, कारखाने में एक आदेश के लिए बोर्ड का एक संस्करण बनाया गया था।

नमकीन बनाना, टिनिंग, कटिंग, ड्रिलिंग और सोल्डरिंग के बाद, यह परीक्षण का समय है। सामान्य तौर पर, मुझे ईबीवाईटीई से मॉड्यूल पर सेंसर से कुछ विशेष की उम्मीद नहीं थी, विशेष रूप से अली के साथ बाहरी नमी मीटर के कुछ प्रकार के साथ। लेकिन अंत में मैं कुछ परिणामों से हैरान भी था। डेटा ट्रांसफर मोड में खपत 9 mA (आधे-डिस्चार्ज बैटरी के लिए) से अधिक नहीं थी, माप मोड में खपत 5 mA से अधिक नहीं थी। स्लीप मोड में खपत 2.1-2.2 μA थी !!!

कुल कि सेंसर अब कर सकते हैं। लो पावर मोड में काम करें। उपाय और मेसेंसर्स नेटवर्क के माध्यम से यूडी नियंत्रक को मिट्टी की नमी, तापमान, शेष बैटरी चार्ज, रेडियो सिग्नल स्तर की रीडिंग के लिए प्रेषित करें।

कार्यक्रम कोड

uint16_t m_s_m; uint16_t m_s_m2; uint16_t m_s_m_calc; boolean flagSendmsm = 0; float celsius = 0.0; uint32_t rawTemperature = 0; uint32_t rawTemperature2 = 0; uint16_t currentBatteryPercent; uint16_t batteryVoltage = 0; uint16_t battery_vcc_min = 2300; uint16_t battery_vcc_max = 3000; int16_t linkQuality; //#define MY_DEBUG #define MY_DISABLED_SERIAL #define MY_RADIO_NRF5_ESB #define MY_RF24_PA_LEVEL (NRF5_PA_MAX) //#define MY_PASSIVE_NODE #define MY_NODE_ID 83 #define MY_PARENT_NODE_ID 0 #define MY_PARENT_NODE_IS_STATIC #define MY_TRANSPORT_UPLINK_CHECK_DISABLED #define MSM_SENS_ID 1 #define MSM_SENS_C_ID 2 #define TEMP_INT_ID 3 #define SIGNAL_Q_ID 10 #include <MySensors.h> MyMessage msg_msm(MSM_SENS_ID, V_LEVEL); MyMessage msg_msm2(MSM_SENS_C_ID, V_LEVEL); MyMessage msg_temp(TEMP_INT_ID, V_TEMP); void preHwInit() { pinMode(6, OUTPUT); digitalWrite(6, HIGH); pinMode(15, OUTPUT); pinMode(5, INPUT); } void before() { delay(3000); NRF_POWER->DCDCEN = 1; NRF_UART0->ENABLE = 0; analogReadResolution(12); analogReference(AR_VDD4); NRF_CLOCK->TASKS_HFCLKSTART = 1; NRF_TEMP->TASKS_STOP; NRF_TEMP->EVENTS_DATARDY = 0; NRF_TEMP->INTENSET = 1; } void presentation() { sendSketchInfo("PWS GREEN nRF52", "1.01"); wait(300); present(MSM_SENS_ID, S_CUSTOM, "DATA - SOIL MOISTURE"); wait(300); present(MSM_SENS_C_ID, S_CUSTOM, "% - SOIL MOISTURE"); wait(300); present(TEMP_INT_ID, S_TEMP, "TEMPERATURE"); wait(300); present(SIGNAL_Q_ID, S_CUSTOM, "SIGNAL QUALITY"); wait(300); } void setup() { } void loop() { int_temp(); digitalWrite(15, HIGH); sleep(100); digitalWrite(15, LOW); msm (); digitalWrite(15, HIGH); sleep(100); digitalWrite(15, LOW); wait(50); if (flagSendmsm == 1) { send(msg_msm2.set(m_s_m_calc), 1); wait(3000, 1, 37); wait(200); send(msg_msm.set(m_s_m), 1); wait(3000, 1, 37); flagSendmsm = 0; } wait(200); send(msg_temp.set(celsius, 1), 1); wait(3000, 1, 0); sleep(15000); //sleep(2000); sendBatteryStatus(); sleep(21600000); //6h //sleep(43200000); //12h //sleep(86400000); //24h //sleep(20000); //20s } void int_temp() { for (byte i = 0; i < 10; i++) { NRF_TEMP->TASKS_START = 1; while (!(NRF_TEMP->EVENTS_DATARDY)) {} rawTemperature = NRF_TEMP->TEMP; rawTemperature2 = rawTemperature2 + rawTemperature; wait(10); } celsius = ((((float)rawTemperature2) / 10) / 4.0); rawTemperature2 = 0; } void msm () { digitalWrite(6, LOW); wait(500); for (byte i = 0; i < 10; i++) { m_s_m = analogRead(5); m_s_m2 = m_s_m2 + m_s_m; wait(50); } m_s_m = m_s_m2 / 10; m_s_m2 = 0; digitalWrite(6, HIGH); wait(50); if(m_s_m >3000){ m_s_m = 3000; } if(m_s_m <1100){ m_s_m = 1100; } m_s_m_calc = map(m_s_m, 3000, 1100, 0, 100); flagSendmsm = 1; } void sendBatteryStatus() { wait(100); batteryVoltage = hwCPUVoltage(); wait(20); if (batteryVoltage > battery_vcc_max) { currentBatteryPercent = 100; } else if (batteryVoltage < battery_vcc_min) { currentBatteryPercent = 0; } else { currentBatteryPercent = (100 * (batteryVoltage - battery_vcc_min)) / (battery_vcc_max - battery_vcc_min); } sendBatteryLevel(currentBatteryPercent, 1); wait(3000, C_INTERNAL, I_BATTERY_LEVEL); linkQuality = calculationRxQuality(); wait(50); sendSignalStrength(linkQuality, 1); wait(2000, 1, V_VAR1); } //****************************** very experimental ******************************* bool sendSignalStrength(const int16_t level, const bool ack) { return _sendRoute(build(_msgTmp, GATEWAY_ADDRESS, SIGNAL_Q_ID, C_SET, V_VAR1, ack).set(level)); } int16_t calculationRxQuality() { int16_t nRFRSSI_temp = transportGetReceivingRSSI(); int16_t nRFRSSI = map(nRFRSSI_temp, -85, -40, 0, 100); if (nRFRSSI < 0) { nRFRSSI = 0; } if (nRFRSSI > 100) { nRFRSSI = 100; } return nRFRSSI; } //****************************** very experimental *******************************

सॉफ्टवेयर स्वाभाविक रूप से परीक्षण है, जिसे मैं निश्चित रूप से जोड़ूंगा (और जोड़ूंगा), यह बैटरी डिस्चार्ज गुणांक को ध्यान में रखता है, हालांकि मैं सॉफ्टवेयर में संदर्भ वोल्टेज सेटिंग का उपयोग बाहरी बैटरी vdd / 4 के रूप में करता हूं, लेकिन फिर भी विभिन्न वोल्टेज स्तरों को मापते समय थोड़ा शोर होता है। यह भी स्पष्ट नहीं है कि गणना में तापमान गुणांक का परिचय दिया जाए या नहीं। यह स्पष्ट नहीं है क्योंकि अभी तक कोई आंकड़े नहीं हैं। लेकिन, सामान्य तौर पर, आउटपुट बहुत सहानुभूतिपूर्ण परिणाम है :)। चीनी नमी सेंसर में जो कुछ भी जोड़ा जाना था, उसकी लागत 400 रूबल के क्षेत्र में कुछ थी। बुरा बिलकुल नहीं।

परीक्षण के साथ वीडियो

तस्वीरों

गिटहब परियोजना

यह उस तरह का प्रक्षेपण है जो बाहर आया था ... जबकि अला अरुडिनो एक मॉड्यूल है, लेकिन अग्रिम मामले में बन्धन के लिए स्थान हैं, इसलिए मामला आगे होगा। यह कम खपत करता है, मूल रूप से हमेशा लगभग 2 μA की खपत के साथ सोता है, इसलिए CR2450 बैटरी लंबे समय तक चलना चाहिए।

एक ऐसी जगह जहां आप हमेशा उन सभी की मदद करने के लिए खुश होते हैं जो MYSENSORS से परिचित होना चाहते हैं (बोर्डों को स्थापित करना, Arduino IDE वातावरण में nRF5 माइक्रोकंट्रोलर के साथ काम करना, mysensors प्रोटोकॉल के साथ काम करने की युक्तियां, परियोजनाओं पर चर्चा करना - टेलीग्राम चैट @mysensors_rus) ।

NRF52832 पर कैपेसिटिव मिट्टी नमी सेंसर के लिए वायरलेस मॉड्यूल

More articles: