Interruptor de toque sem fio com luz de fundo fluorescente adicional

Saudações a todos os leitores da seção faça você mesmo ou faça você mesmo em Habr! O artigo de hoje será sobre o interruptor de toque no chip TTP223 | datasheet . O switch opera no microcontrolador nRF52832 | datasheet , módulo YJ-17103 com uma antena impressa e um conector para uma antena externa MHF4. O interruptor sensível ao toque é alimentado por baterias CR2430 ou CR2450. O consumo no modo de transmissão não é superior a 8mA, no modo de suspensão não é superior a 6mA.



Como todos os projetos anteriores, este também é um projeto do Arduino, o programa está escrito no IDE do Arduino. A implementação do software do dispositivo é baseada no protocolo Mysensors | Bibliotecas do GitHub , suporte do GitHub para placas nRF5 nos Mysensors. Fórum da comunidade em inglês - http://forum.mysensors.org , fórum da comunidade em russo - http://mysensors.ru/forum/
(Para aqueles que desejam estudar - Documentação , Protocolo Serial , API , Protocolo , Analisador | para aqueles que desejam ajudar no desenvolvimento do projeto - Documentação )

A placa do interruptor de toque foi desenvolvida no programa Diptrace, levando em consideração a fabricação subsequente, de acordo com o método da Laser Iron Technology (LUT). A placa foi desenvolvida em tamanhos de 60x60mm (o painel de vidro padrão tem dimensões de 80x80mm). O circuito foi impresso nas páginas da revista Antena e transferido por um ferro da Bosch com a configuração “Len” (potência máxima) para uma placa de fibra de vidro revestida com papel de dupla face de 1,5 mm, 35 µm (por falta de outro).


A gravação foi realizada com uma solução de cloreto férrico, previamente preparada nas proporções de 1,5 partes de uma colher por 250 ml de água morna. O processo levou 15 minutos.
Os furos para as transições entre camadas e para a montagem do suporte da bateria foram perfurados com uma mini furadeira DREMEL 3000 montada em um suporte de broca DREMEL 220. Os furos para as transições entre camadas foram perfurados com uma broca de 0,4 mm, os furos para o suporte da bateria com uma broca de 1,1 mm. O corte ao longo das bordas da placa foi realizado com a mesma mini-broca com um bico DREMEL 540 (roda de corte d = 32,0 mm). A colheita foi realizada em um respirador.
O estanho do cartão gravado foi realizado usando uma liga de Rosa em uma solução aquosa (1 colher de chá de ácido cítrico cristalizado em 300 ml de água).

O processo de soldagem levou cerca de uma hora, a maior parte do tempo foi gasta na soldagem do fio (estanhado, 0,4 mm de diâmetro) nos orifícios para transições entre camadas.

A placa foi lavada com o limpador de aerossol FLUX OFF.




O desenvolvimento do gabinete do dispositivo foi realizado em um editor de design tridimensional auxiliado por computador. Dimensões da caixa: 78,5 mm x 78,5 mm x 12 mm.


O modelo acabado da carcaça e a tampa da bateria foram salvos no formato STL; então, foi necessário preparar esses modelos para impressão em uma impressora SLA (adição de suportes, orientação). Nesse ponto, surgiu um pequeno problema, já que a área de impressão das impressoras domésticas de SLA é pequena. O modelo do corpo do dispositivo na posição mais ideal em relação ao tempo de impressão não se encaixava no tamanho da área de impressão. Ao colocar o modelo em 45 graus, também deu um resultado decepcionante, o peso do suporte foi igual ao peso do modelo do gabinete. Decidiu-se imprimir o modelo verticalmente, apoiando-se em uma das laterais, concordando previamente com o fato do pós-processamento. Demorou 5 horas para selar o gabinete com uma configuração de camada de 50 mícrons. Em seguida, o processamento foi realizado com uma lixa de granulação muito fina (não escrevo o número, porque não sei :)). A tampa da bateria foi impressa por 40 minutos.


Os painéis de vidro com Aliexpress são vendidos com uma armação de plástico já colada, não houve problemas ao remover a armação. Tirei o pré-aquecimento do painel de vidro com um secador de cabelo comum.




O difusor para a luz de fundo do LED foi feito de fita dupla face com adesivo acrílico 3M 9088-200. Para iluminação fluorescente, havia vários materiais para escolher: fita adesiva chinesa e papel adesivo cortado em fitas da empresa doméstica Luminophore. A escolha foi feita em favor de um fabricante nacional; de acordo com meus sentimentos, brilhou mais e mais. Um quadrado feito de papel com pigmento fluorescente foi colado sobre a fita dupla face 3M 9088-200.

O vidro foi colado ao gabinete do disjuntor usando fita dupla face com adesivo acrílico 3M VHB 4910.


A cobertura foi fixada com um parafuso M 1,4 X 5 mm.

O custo do dispositivo foi de 890 rublos.

A seguir veio a parte do software. Não tem problema Acontece que os microcircuitos do sensor TTP223 funcionam perfeitamente com energia estabilizada a 3,3V e não são muito bons quando alimentados diretamente de uma bateria bem descarregada. No início do dispositivo com energia na região de 2,5v, mais após um "rebaixamento" adicional ao elaborar a apresentação dos Mysensors, o chip TTP223 (imediatamente após a calibração) fez com que o MC interrompesse porque estava com o gatilho ativo.

O circuito para fornecer energia ao chip (gerenciamento de energia TTP223 com gpio MK) foi alterado, foi fornecido terra adicional, nas linhas de led rgb (que passam do outro lado da placa do sensor capacitivo), foram substituídos resistores com maior resistência. Também foi adicionado ao software: ativação de energia para um microcircuito capacitivo após iniciar o framework Mysensors e elaborar a apresentação. O atraso para a calibração automática do chip TTP223 é dobrado quando a energia é aplicada a ele. Todas essas alterações corrigiram completamente esse problema.





O switch possui um botão de toque e um botão de relógio na parte traseira do dispositivo. Este botão do relógio será usado para modos de serviço, modo de pressão de ar, zerando o dispositivo. O botão implementa um anti-rebote de ferro. A linha do sensor capacitivo e a linha do botão do relógio através dos diodos Schottky são conectadas e conectadas ao pino analógico p0.05, as linhas aos pinos p0.25 e p0.27 MK vão para o sensor capacitivo e o botão do relógio para ler os estados após ativar a interrupção no p0 p0. 05 No pino p0.05, é ativada uma interrupção via comparador (NRF_LPCOMP) por EVENTS_UP. Tive inspiração para resolver o problema aqui e aqui .

O switch foi adicionado à rede Mysensors, gerenciada pelo controlador da casa inteligente, Magordomo ( site do projeto )







Mais tarde, uma opção foi feita com um conversor de impulso, mas isso não está relacionado à operação do chip capacitivo TTP223, há mais desejo de uma iluminação boa e uniforme ao trabalhar com torneiras durante toda a vida útil da bateria.



Projeto Github - github.com/smartboxchannel/EFEKTA_WIRELESS_TOUCH_SWITCH

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