Daha uzun batareya ömrü üçün bir temperatur sensörünü necə sındırmaq olar: 4 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:45

Inkbird IBS-TH1, temperatur və rütubəti bir neçə saat və ya gün ərzində qeyd etmək üçün əla bir kiçik cihazdır. Hər 10 dəqiqəyə qədər hər saniyəyə daxil olmaq üçün qurula bilər və Bluetooth LE üzərindəki məlumatları bir Android və ya iOS smartfonuna bildirir. Tətbiq çox möhkəmdir, baxmayaraq ki, görmək istədiyim bir və ya iki daha inkişaf etmiş xüsusiyyət yoxdur. Təəssüf ki, bu sensorun ən böyük problemi, maksimum 10 dəqiqəlik nümunə aralığında belə batareyanın ömrünün ÇOX zəif olmasıdır.

Burada, bu mövzuda bir şey etmək üçün düşüncələrimdən keçmək istəyirəm!

Bu sadə bir elektrik modifikasiyası ətrafında düşünmə prosesini ətraflı izah edən olduqca əsas bir dərslikdir. Bu olduqca sadədir, amma əvvəllər heç rast gəlməmisinizsə, batareya xüsusiyyətləri haqqında bir az ətraflı məlumat verir.

Təchizat

Ən vacib/yalnız məcburi bit:

Inkbird IBS-TH1

Yəqin ki, istifadə edəcəyim digər şeylər:

• Uyğun batareya
• 3D printer
• İletken mis lent
• Ölü 2032 batareyası

Addım 1: Planlaşdırma

Tamam, nə problem var? Batareyanın ömrü pisdir. Bununla əlaqədar nə edə bilərdik?

Fikir 1: Daha az enerji istifadə edin

Mükəmməl bir dünyada, daha az güc istifadə etmək və daha uzun müddət çalışmaq üçün dəyişə biləcəyimiz bir vəziyyət və ya bir şey olardı. Sensor nümunə götürmə aralığına nəzarət etdiyimizi bilirik, amma təəssüf ki, çox da fərq etmir. Sensor, ehtimal ki, əlaqəli bir BLE reklam paketi göndərmək üçün çox tez oyanır ki, telefon tətbiqi yaxşı cavab vermə qabiliyyətini hiss etsin. Firmware, ehtimal ki, bu fəaliyyət ətrafında gücün necə idarə olunacağına dair çox ağıllı deyil.

Bunun təkmilləşdirilə biləcəyini bilmək üçün firmware -ə baxa bilərik, amma əlbəttə ki, bu qapalı mənbəyidir. Bəlkə də bəzi istifadə halları üçün sərin və yəqin ki, məqsədəuyğun olacaq öz proqram və yoldaş proqramımızı yaza bilərik, amma bu mənim üçün çox işdir. Və bunu edə biləcəyimizə hələ heç bir zəmanət yoxdur-prosessor oxunur/yazılır, birdəfəlik proqramlaşdırıla bilər və s.

Fikir 2: Daha böyük bir batareyaya sahib olun

Buradakı A planım budur. Bir şey bir sikkə hüceyrəsindəki zövqümə uyğun deyilsə, ona daha böyük bir batareya atmaq onu əbədi saxlamalıdır.

İndi sual budur ki, həm fiziki, həm də elektrik baxımından hansı batareya seçimlərimiz var?

Bu vəziyyətdə variantları tam araşdırmaq istəyirəm. Bu deməkdir

1. siyahı imkanları, boşalmağa yaxın olduqda mümkün olan ən aşağı batareya gərginliyini təyin edir
2. təzə olduqda mümkün olan ən yüksək batareya gərginliyini təyin edin
3. Gücləndirmək istədiyimiz aparatın bu diapazonda təhlükəsiz işlədiyini yoxlayın
4. bu əsasda imkanları diskvalifikasiya edin

Hər bir batareya seçimi üçün məlumat cədvəllərinə baxmaq, müvafiq boşalma əyrisini tapmaq və həm sensorun təzə olanda görəcəyi maksimum dəyəri, həm də batareyaların "boşaldıqda" görəcəyi minimum dəyəri seçmək istəyərik. əyrini seçməyimiz lazım olan ixtiyari bir nöqtədir. Bu, aşağı güclü bir sensordur və çox güman ki, mikroamplar istehlak edəcəyi üçün, hər hansı bir məlumat cədvəlində ən əlverişli əyrini seçə bilərik (yəni ən aşağı test yükü olan əyri).

2x Alkaline AA (və ya AAAs): AA'lar 1.5V və 2x1.5 = 3 -də işlədiyi üçün bu ideal bir təməl dəyişdirmə variantı kimi görünür. Energizer E91 məlumat cədvəli (https://data.energizer.com/pdfs/e91.pdf) bizə təzə açıq dövrə gərginliyinin 1.5 olduğunu və mövcud enerjinin> 90% -ni tükətdikdən sonra görəcəyimiz ən aşağı gərginliyin olduğunu göstərir. 0.8V -dir. 1.1 -də kəssək, yəqin ki, olduqca yaxşı olardı. Bu, normal həyat üçün 2.2V -dən 3V -ə qədər və ya tam həyat üçün 1.6V -dan 3V -a qədər bir gərginlik aralığı verir.

2x NiMH AA (və ya AAA): NiMH AA yüksək səviyyədə mövcuddur və şarj edilə bilər, buna görə idealdır. Baxdığım təsadüfi bir eneloop boşalma əyrisi, 1.45V açıq dövrə, 1.15V -ə qədər tamamilə ölü və ya bir az daha rahat olmağa hazırıqsa 1.2V -ə qədər deyir. Buradakı diapazon təxminən 2.4V ilə 2.9V arasında olduğunu söyləyəcəyəm

Lityum Polimer 1S Paketi: Mükəmməl bir dünyada problemə başqa bir lityum atardım. Bir dəstə hüceyrə və bir neçə uyğun şarj cihazı var. Lityum, batareyanın ömrü göstəricisinin də doğru olacağını bildirir, elə deyilmi? O qədər də sürətli deyil. Lityum birincil hüceyrələr şarj edilə bilənlərdən fərqli bir kimya istifadə edir və fərqli bir boşalma əyrisinə malikdir. LiPos 3.7V nominaldır, amma həqiqətən 4.2V təzə açıq dövrə kimi 3.6V -ə qədər hörmətlə öləcək. Buna görə aralığı 3.6V-4.2V adlandıracağıq

Addım 2: Giriş

Əslində belə bir mod üçün ola bilər ki, nəticədə batareya qapısını açmaqdan daha uzağa getməyimizə ehtiyac yoxdur. Rəfdə istifadə olunan CR2032 -nin 3V batareyası olduğunu bilirik, buna görə hər hansı digər 3V batareya yaxşı işləməlidir. Bəlkə yanacaq ölçmə məntiqi pozulur və batareya ömrünün % göstəricisi saxta olur, amma bu, yəqin ki, performansa təsir etməyəcək.

Bu vəziyyətdə, yoxlamaq üçün bir çox seçimimiz var, yəni hansı cihazı gücləndirməyə çalışdığımızı görməliyik və uyğun gəlirsə, daxil olmalıyıq.

Batareya qapağı bağlı olan sensorun arxasına baxdığımızda, plastikdə bir parçalanma görə bilərik, buna görə də batareya tutacağı, ehtimal ki, ətrafındakı qabığa yapışan bir əlavədir. Əlbətdə ki, boş bir tornavida boşluğa yapışdırıb yuxarı qaldırsaq, parça dərhal çıxır. Çubuqların olduğu yerləri oxlarla göstərdim - əgər bu yerlərə göz gəzdirsəniz, əlavənin zəif olduğu yerə plastik yapışdırmaq ehtimalınız azdır.

Lövhə xaricində, əsas komponentlərə baxa və gərginlik uyğunluğunu təyin edə bilərik.

Dərhal, göyərtədə heç bir tənzimləmə olmadığı görünür - hər şey birbaşa batareya gərginliyindən işləyir. Əsas komponentlər üçün görürük:

• CC2450 BLE mikro nəzarətçi
• HTU21D İstilik/Nəmlik Sensoru
• SPI Flash

CC2450 məlumat cədvəlindən: 2-3.6V, 3.9V mütləq maksimum

HTU21D məlumat cədvəlindən: maksimum 1.5-3.6V

SPI flaşına baxmaqdan narahat olmadım, çünki bu, seçimlərimizi əhəmiyyətli dərəcədə məhdudlaşdırır. Dərhal LiPo hüceyrəsi çıxdı - 4.2V tam doldurulduqda bu komponentlərin hər ikisini qızardacaq və 3.7 nominal rütubət sensoru üçün çoxdur. Digər tərəfdən, qələvi AA'lar yaxşı işləyəcək, CC2450 -də 2V kəsmə ilə sensor hüceyrələrdə çox həyat qalmadan ölür. Bundan əlavə, NiMH AA'lar ideal işləyir, sensorlar yalnız bir qapı dırnağı kimi öldükdən sonra sönür.

Addım 3: Modu hazırlayın

İndi seçimlərimizin nə olduğunu və ən əsası nəyin olmadığını bildiyimiz üçün əslində modu hazırlamağa davam edə bilərik.

Maksimum təkrar istifadəyə riayət etmək istərdim. Mükəmməl bir dünyada, sensorun yuva açdığı bütöv bir batareya yuvası düzəldərdik. Hələlik bir az daha sadə gedəcəyik.

Minimal invaziv və ən asan şəkildə icra etmək fikrim, ölü bir CR2032 -dən istifadə edərək, mövcud kontaktlarda + və - tutmaq üçün bir dummy kimi istifadə etməkdir.

Ayrı bir AA tutucusuna lehimlənmiş kontaktları düzəltmək üçün bir az mis lent istifadə etdim. Qeyd: Mis və batareya arasında izolyasiya lentindən istifadə edin. Sikkə hüceyrəsi ölü olsa da, onu qısaltmaq hələ də sızma və korroziyaya səbəb ola bilər. Qeyri-keçirici izolyasiyalı mis lentdən istifadə etsəniz də, batareyamın istiləşməyə başladığı zaman (ÖLÜK bir batareya, zehin) başa düşdüyüm qısa bir nəticə əldə edə bilərsiniz. Bu iş üçün ideal olan kapton lentindən istifadə etdim.

Hər şeyi yerində saxlamaq üçün, orijinal batareya qapağında kiçik bir delik açacağam və batareya tellərini oradan xarici tutucuya ötürəcəyəm. Əvvəlcə planlaşdırdığımdan daha böyük bir çuxur istifadə etdim, çünki qapağın yerində kilidlənməsi üçün bir qədər dönməsi lazımdır.

Əlbətdə ki, ehtiyacım 2 qat olduqda 3xAAA batareya tutucusu var. İlk iki bataryanın ucuna bir lehimli tullanan tel əlavə edərək 2x halına gətirdim - batareya tutucusu da daxil olmaqla son şəklin altına baxın. Bunu məsləhət görmürəm, çünki əritmədən batareya tutucusundakı metala lehimləmək çox çətindir, amma onu işləyə bildim.

Addım 4: Bitdi

Şkafdakı rütubəti ölçməyə hazırdır!