🔴 🌉 🔃 用于nRF52832上的电容性土壤湿度传感器的无线模块 👨🏿‍🎓 ➰ 🎆

大家好，今天我将讨论如何决定使用Aliexpress升级土壤湿度传感器。大约一个月前，购买了土壤湿度传感器。为什么我买了它，我不知道，可能全部是因为40卢布的价格:)

接收并成功测试了传感器（在Arduino Nano的帮助下），我开始考虑将其安装在已经运行的基于Maysensors的系统中的位置（我将在后面解释）。由于传感器非常便宜，因此我非常想找到一个类似的便宜且朴实的解决方案。

传感器电路建立在TLC555计时器芯片上。 XC6206P332稳压器（数据表）分别以3.3v的电压添加至电路，该电路可以通过最大6v的电源供电。当电源电压低于3.3V时，稳定器也提供输出，该输出在输入端接收。

早在两个月前，来自EBYTE公司的nRF52832的两个模块即E73-2G4M04S1B处于闲置状态。就价格而言，非常便宜的模块，所有其他nRF52模块都远远落后。

但是对我来说，它们有两个明显的缺点。第一个也是次要的是模块的大小。他们很大。第二个负号，更重要的是电路中缺少两个小元件，因此模块失去了一半的吸引力。缺少的元件是连接到DCC和DEC4引脚的两个电感器。这很糟糕，因为它不允许在低功耗模式（7-8mA VS 15-16mA）中使用模块。为什么他们不开始放他们呢，我不明白，“因为节省”选项不合适，因为该方案可以节省其他因素。通常，我们在心愿单中添加电感的安装以及DC-DC模式的存在。

接下来要解决的是传感器电源管理。由于我们的主题是电池主题，因此恒定功率是一个不好的选择。立即求助的最简单的事情是在键控模式下使用晶体管。选择权在于现场p沟道晶体管IRLML6402TRPBF。

接下来要考虑的是编程端口；在SWD和串行下，我只是做焊盘了。当然，我还添加了一个微型连接器，该微型连接器可在其他2x3P设备中使用。 6pin | 1.27毫米| SMT | Pin Header Female ，但是现在这纯粹是可选的。

您还需要添加一个时钟按钮和至少一个LED，以便更容易理解其是否有效:)。

接下来要解决的是如何连接无线电模块和电容传感器。我根本不想使用传感器上安装的插座和套件中的电线。焊接插座的板上连接器的孔距为2.54 mm，板上还会显示一个附加的重复行。决定以2.54的增量使用通常的“梳子”，并且同时使用两行将为连接提供额外的刚性。

似乎全部，在雨天里，包子中可以保留或焊接一些元素，还有带电线的插座（在某些地方会派上用场）。

像往常一样，该板是在Diptrace程序中制作的。第一个选择是为LUT选择的，实际上，实际上只是本文的演讲。后来，该板的变体在工厂定购。

经过酸洗，镀锡，切割，钻孔和焊接后，就该进行测试了。总的来说，我没想到EBYTE模块上的传感器会有什么特别的地方，特别是对于带有Ali的某种外部水分计。但是最后我甚至对一些结果感到惊讶。数据传输模式下的功耗不超过9 mA（对于半放电电池），测量模式下的功耗不超过5 mA。睡眠模式下的功耗为2.1-2.2μA!!!

传感器现在可以总计。在低功耗模式下工作。通过Maysensors网络测量并传输到UD控制器，以读取土壤湿度，温度，剩余电池电量和无线电信号强度的读数。

程式码

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 *******************************

该软件是自然测试的软件，我当然会添加（并将添加），它会考虑电池放电系数，尽管我在软件中使用电压基准设置作为外部电池vdd / 4，但是在不同电压水平下进行测量时仍然几乎没有噪声。还不清楚在计算中是否引入温度系数。目前尚不清楚，因为还没有统计数据。但是，总的来说，输出是非常同情的结果:)。必须加到中国湿度传感器的所有物品的成本大约在400卢布左右。一点都不差。

带有测试的视频

照片

GitHub项目

就是这样的预测……虽然Arduino Ala是一个模块，但是已经提供了预先安装到机箱的位置，因此机箱会更进一步。它消耗很少，基本上总是以约2μA的消耗进入睡眠状态，因此CR2450电池应可长时间使用。

在这里，您总是乐于帮助想要了解MYSENSORS的所有人（在Arduino IDE环境中安装板，使用nRF5微控制器，使用mysensors协议的技巧，讨论项目的建议-电报chat @mysensors_rus 。

用于nRF52832上的电容性土壤湿度传感器的无线模块

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