Poçt qutusu və qaraj qapısı bildiricisi: 5 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu Təlimatlar Johan Moberg Poçt Qutusu Xəbərdarına əsaslanır. Bu layihə ilə müqayisədə bəzi dəyişikliklər etdim:

1. Evimdən uzaqda yalnız poçt qutusu deyil, qaraj da var. Yola yaxın bir yerdədirlər və ev torpaq sahəsinin təxminən 50 metrliyində yerləşir. Çox həssas uzaqdan qaraj nəzarətçisi sayəsində bir neçə dəfə baş verdi, qaraj qapısı təsadüfən açıldı. İndi qarajın qapısının bağlı olub olmadığını dəqiq bilmək istərdim. Bu səbəbdən, qaraj qapısı təması üçün bir daha təmas üçün orijinal layihəni uzadıram.
2. Göndərən MCU (Mikroprosessor İdarəetmə Birimi), aşağı enerji istehlakı üçün əhəmiyyətli olan Attiny-85 olaraq qalır. Kifayət qədər rəqəmsal sancaqlar yoxdur (Sıfırlama pinindən istifadə etməyi sevmirəm) və bir problemi sadə aparat həlli ilə həll edirəm.
3. Alıcıların göstəricisi optik və akustik siqnallarla aparılır. Optik siqnallar ledlər tərəfindən hazırlanır və akustik siqnallar üçün əlavə olaraq mahnı istehsal edən mahnılar var. Göndərən MCU (Mikroprosessor İdarəetmə Birliyi) dəyişdirilir və bu Arduino Nanodur. Əvvəlcə Attiny-85 istifadə etmək istərdim, amma daha bir pulsuz pin olmaması böyük bir maneə idi. Sadə bir hardware həlli yoxdur.
4. Arduino proqramında yuxarıda göstərilən hardware dəyişikliklərini qorumaq üçün kiçik dəyişikliklər edildi.
5. Hər iki qurğu (göndərən və alıcı) işləyərsə, simsiz yarım dupleks rabitə yaxşı işləyir. Ancaq hər iki qurğudan biri uğursuz olarsa (məsələn, aşağı batareya və s.), Digər qurğu işə davam edir və ünsiyyət qurur (alıcı). Bu vəziyyətdə, hər hansı bir saytda səhv düzəldilsə belə, əlaqə kəsilir. Həll yolu: yeni bir ünsiyyət qurulmalıdır. Bu səbəbdən göndəricidə göstərici olan sıfırlama dövrəsi əlavə olunur.

Təsvir

Layihə iki hissədən ibarətdir: göndərən və alıcı. Qaraj yerində yerləşən göndərən poçt qutusu kontaktından və qaraj qapısının açıq kontaktından gələn siqnalları algılar. Bu kontaktlardan biri aktivdirsə, ötürücü HC12 alıcıya simsiz siqnal göndərir. Alıcıda, "poçt gəldi" və ya "qarajın qapısı açıq" kimi, müvafiq led və çalınan mahnını yanıb -sönməklə "həyəcan" vəziyyəti göstərilir. Alıcı qurğusundakı düyməni sıfırlayaraq göstərici ləğv oluna bilər və həyəcanı gözləmək üçün yeni bir vəziyyət başlayır.

Maksimum məsafə

HC-12 rabitə modulu 1.8km məsafə üçün nəzərdə tutulmuşdur. Ancaq bu dəyər nəzəri və açıq havada əldə edilə bilər. Binanın içərisində maksimum məsafə daha qısadır. Sadə simli anten ilə təxminən 100 m məsafəyə çatmaqda çətinlik çəkdim. Bu vəziyyətdə hər iki cihaz maksimum aralığa təyin edildi - FU4 rejimi və 1200 baud sürəti. Bir bölmə binanın içərisində, 4 qalın divarın arxasında idi. SMA antenna ilə əlaqə quruldu, lakin sabit deyil. Bu vəziyyətdə problem, qəbuledici qurğunu qarajın yerləşdiyi otağa (yalnız bir divar) yerləşdirməklə həll edildi.

Təcrübələrimə görə. Düzgün uzatma kabeli olan SMA antenalarından istifadə etməyi məsləhət görürəm. Bu kabel hər iki tərəfdəki bağlayıcılara uyğun olmalıdır (anten SMA konnektoru və HC-12 Ipex konnektoru).

Addım 1: Parçalar və Alətlər

İstifadə olunan aşağıdakı hissələr var:

Daha az yayılmış hissələr üçün bağlantılar verilir.

Göndərən:

• Attiny-85, ebay
• HC-12, ebay
• Rezistorlar 68, 150, 1k, 10k
• Diode Schottky SR240, ebay
• Universal diod, 1N589 və ya 1N4148
• Terminal bloku, banggood
• SMA antenası, ebay
• Kondansatörler 1000M
• Transistor NPN, S9013, 2N2222 və ya bənzəri
• Batareya AA tutacağı (3 ədəd) və batareyalar
• Sıfırlama üçün Micro C + NO + NC keçin
• Led 5 mm mavi
• Poçt və qaraj qapı açarları üçün qamış kontaktları, banggood
• Maqnit, banggood
• PCB prototipi, banggood
• Bağlayıcılar XH, banggood

Alıcı:

• Arduino-nano, banggood
• HC-12, ebay
• Gərginlik stabilizatoru 7805T
• Melodiya IC UM66
• Transistor NPN, S9013, 2N2222 və ya bənzəri
• Rezistorlar 2x470, 10k
• Döşəmə qabı 10k
• Kiçik dinamik
• Sıfırla, banggood
• Led 10 mm, yaşıl və sarı
• Universal diod, 1N589 və ya 1N4148
• Kondansatör 2x10M, 1000M
• Əsas adapter 220V AC -dən 5V DC -ə qədər
• SMA antenası
• Əsas adapter üçün bağlayıcı, banggood
• Led 10 mm, 2 ədəd yaşıl və sarı
• Bağlayıcılar XH, banggood

Alətlər:

• HC-12 qurmaq və Attiny-85 proqramlaşdırmaq üçün Arduino-uno Rev3 lövhəsi
• Lehimleme dəmir
• Multimetr
• Çörək lövhəsi

Addım 2: Göndərən

Göndərənin sxemi yuxarıdakı şəkildədir.

Batareyalar üç ədəd AA tiplidir. Onların pik istehlakı ilk ünsiyyətin başladığı vaxtdır (təxminən 100mA). Bu vaxtı mümkün qədər qısa etməyə çalışın. Gözləmə zamanı istehlakı çox aşağıdır (1ma -dan az) və həyəcan zamanı qısa müddət ərzində istehlak təxminən 40mA təşkil edir. D1, batareyalar yenidirsə, dövrələri həddindən artıq gərginlikdən qoruyur.

SW3, R1, C1 sıfırlama dövrəsi yaradır. Sıfırlamadan sonra vəziyyətin göstəricisi mavi LED D4 -dir. Yenidən başladıqdan sonra bu işıq yanmalı və "göndərən əlaqə qurmağa hazırdır" deməlidir. Mavi işıq yanarsa, qəbuledicinin Sıfırla düyməsinə basaraq ünsiyyətə başlamaq olar.

D2 və D3, aşağı irəli gərginlikli Schottky diodlarıdır. Bu diodlara görə "qaraj qapısı açıq" açarı "poçt gəldi" açarı ilə eyni proqram kəsilməsini istifadə edir. SW1 (poçt) yerə qoşulduqda, poçt üçün kəsmə və həyəcan aktivləşdirilir. SW2 (qaraj) yerə qoşulduqda, poçt üçün kəsmə qaraj üçün siqnalizasiya ilə birlikdə aktivləşdirilir. Bu şəkildə MCU -da bir itkin pin həll edildi.

Uyğun siqnalizasiya göstəricisi proqram vasitəsi ilə edilir. Bu hardware həlli yalnız bir sadə fasilə istifadə etməyə imkan verir.

Attiny-85 və HC-12-nin təsviri, qeyd olunan Johan Moberg Instructables daxilində çox yaxşı hazırlanmışdır.

Addım 3: Alıcı

Alıcı, 220V AC -dən 5V DC -ə qədər olan əsas gücdən işləyir. Təxminən 0.3A DC cərəyanı olan hər hansı bir kiçik adapter ola bilər. Adapterin çıxış gərginliyi çıxış cərəyanından asılı olduğundan (aşağı cərəyanla təxminən 8V gərginlik var idi) sadə bir gərginlik stabilizatoru IC1 əlavə etdim. D1 D1 HC-12 üçün gərginliyi azaldır.

Arduino Nano çıxış D7, həyəcan vəziyyətində təxminən 4V gərginliyi IC2 melodiya generatoruna bağlayır. T1 dinamikə dinamikanı gücləndirir. Səs dəyişən R4 rezistoru ilə tənzimlənə bilər. Bu rezistora daxil olmaq üçün alıcı qapağında bir deşik buraxmağı məsləhət görürəm. D5 və D6 siqnalizasiya LEDləri üçün çıxışlardır. D3, D4 sancaqlar HC-12-yə qoşulur və serial rabitə təmin edir. D2 pin, "Sıfırla" açarının giriş və hiss vəziyyətidir.

Sıfırlama açarı iki funksiya üçün istifadə olunur:

1. İlk əlaqəni aktivləşdirin. Onu basdıqdan sonra ünsiyyətə başlamaq lazımdır.
2. Bağlantı qurulduqdan və həyəcan meydana gəldikdən sonra, Sıfırlama düyməsi həyəcanı sıfırlaya bilər və "gözləmə" üçün alıcı vəziyyətini dəyişə bilər.

LED göstəricisi aşağıdakı kimidir:

1. Hər iki led daimi yanır və daimi işıqlandırılır. Alıcı işə salındıqdan sonra bu ilkin vəziyyətdir. Göndərən hazırdırsa - göndəricidə mavi led aktivdirsə, Alıcıdakı Reset düyməsinə basaraq əlaqə qurula bilər.
2. Bağlantı qurulduqdan sonra hər iki LED təxminən 2 saniyə ərzində növbə ilə yanıb -sönür.
3. Siqnal vəziyyətində müvafiq led təxminən 1 saniyə ərzində yanıb -sönür, digər led qaranlıqdır.

Addım 4: Proqram təminatı

Tam proqramı olan Arduino ino faylları bu addıma daxil edilir.

Göndərən üçün proqram MCU Attiny-85-ə yüklənməlidir. Attiny proqramlaşdırması üçün PC -də Arduino Uno və Arduino IDE proqramlarından istifadə edin. İnternetdə bunu necə etmək barədə bir çox dərslər var. Bunu Attiny85 Proqramlaşdırmasını məsləhət görürəm. Proqramı Attiny -ə yüklədikdən sonra çipi Sender elektron kartındakı yuvaya daxil edin.

Arduino Nanonun proqramlaşdırılması Arduino Uno proqramlaşdırması ilə eynidir. "Alətlər" və "İdarəetmə meneceri" bölmələrində seçilmiş Nano lövhəsi ilə USB kabel və Arduino IDE istifadə edin. Bu proses çörək taxtasına taxtanın taxılması ilə edilə bilər. Proqramlaşdırıldıqdan sonra Nano lövhəsini Alıcı PCB -nin yuvasına yerləşdirin.

Hər iki HC-12 qurğusu Arduino Uno ilə eyni parametrlərə qurulmalıdır. Təlimatlar orijinal Təlimatlarda verilir.

Addım 5: Avadanlıq və Quraşdırma

Ən vacib hissələr poçt və qaraj qapısı üçün kontaktlardır. Bu kontaktlar poçt qutusunun içərisinə və qaraj qapısının mexaniki izinə bağlanarkən qapının çatdığı yerə yerləşdirilir. Poçt qutusu əlaqəsi qamış açarı və neodim maqnitdən ibarətdir. Reed açarı, məktublar daxil etmək üçün çuxurun bir tərəfindəki qutunun içərisinə yapışan bantla quraşdırılmışdır. Maqnit poçt qapağına elə bağlanır ki, qapağı qismən açar, açarı aktivləşdirər. Tellər kiçik bir XH bağlayıcısına bağlanır.

Eyni əlaqə həlli qaraj qapısı üçün istifadə olunur. Bu halda, əlaqə limit açarı ilə də yaradıla bilər. Hansı variantın seçiləcəyi sizə bağlıdır. Ancaq daha çox imkanlar var: Eyni qaraj sistemlərində qaraj idarəetmə qutusunun içərisində limit keçid kontaktları olan terminal bloku ola bilər. Bu vəziyyətdə, telləri səlahiyyətli vintlərə bağlayın.

Göndərən

Parçalar kiçik ölçülü kəsilmiş prototip PCB üzərində yerləşdirilir. Lövhədə, HC-12 modulu və Attiny-85 üçün yuvalar, batareya üçün bağlayıcılar və hər iki siqnal kontaktları üçün terminal blokları var. Lövhənin xaricində Sıfırlama açarı, mavi led və SMA antenası yerləşdirilib. Bütün digər komponentlər lövhənin aşağı hissəsindəki tellərlə bağlanmış PCB üzərindədir. Batareya tutacağı və PCB plastik qutunun içərisinə quraşdırılmışdır. Uyğun ölçüləri olan hər hansı bir plastik qutu ola bilər, nəmə davamlı keçid qutusu istifadə edirəm. Qutu qaraj damının altına quraşdırılmışdır və tellər plastik borulardan keçir.

Göndərici qutusunun fotoşəklində bu məqalənin mövzusu olmayan bəzi hissələr var. Qutuya bir az da elektronika əlavə etdim.

Alıcı

Alıcının komponentləri istənilən universal qutuya yerləşdirilə bilər. Köhnə simsiz qapı zəngindən plastik qutu istifadə etdim. Parçalar hər iki led diod daxil olmaqla yenidən PCB prototipinə lehimlənir. MCU və HC-12 modulu üçün yuvalar və hoparlör, Reset düyməsi və güc gərginliyi üçün lövhədə lehimlənmiş kişi konnektorlar var. Ön qapaqda ledlər, yuxarı hissədə Reset düyməsi və anten üçün deliklər düzəldilmişdir.

Ayarlama

Orijinal layihənin müəllifinin yazdığı kimi, göndərənlə alıcı arasında uğurlu ünsiyyətin qarşısını ala biləcək bir çox səbəb var. Əvvəlcə tel bağlantısı və lehimləmə işini iki dəfə yoxlayın. Hər şey qaydasındadırsa, masanın üstünə qoyulmuş hər iki qurğu ilə yan -yana əlaqə qurmağa çalışın. Problemlər varsa, iki çörək taxtasında arduino ilə sadə bir dövrədə HC-12 modullarını yoxlayın. Təlimatları modul haqqında çox yaxşı bir məqaləyə uyğun olaraq istifadə edin: Uzun məsafəli ünsiyyət HC-12 messenger sadə proqramı var. Eyni proqramı həm arduinoya yükləyin, həm də əlaqəni yoxlayın. Yaxşı olarsa, hər iki modul yaxşıdır.

Növbəti addım olaraq, arduino uno-nu çörək taxtasında HC-12 ilə, göndərən və alıcı üçün bütün komponentlərə uzatmağa çalışın və hər iki arduino proqramlaşdırın. Bu vəziyyətdə, ino fayllarında Attiny-85 və Nano ilə müqayisə edilən arduino uno pinlərini yoxlayın və lazım olduqda pin nömrələrini dəyişdirin. Bu səbəbdən, arduino sancaqlarına uyğun olaraq ino fayllarını şərh sətirlərinə əlavə etdim. Problem davam edərsə, proqram seriyasından istifadə edərək proqramlaşdırmada səhv tapmağa çalışın. Bu yolla, proqramın bəzi kritik nöqtələrinə daxil ola, mesajları yoxlaya və serial monitorda görə bilərsiniz. Proqramın hansı hissələrinin tamamlandığını və hansının olmadığını görə bilərsiniz. Tellərə toxunaraq poçt və qaraj açarlarını simulyasiya edin. Problem həll edildikdən sonra arxa lövhələri MCU (Attiny və Nano) ilə əvəz edin.

Vahidlər arasında ilk ünsiyyət masada aparılmalıdır. Hər şey qaydasındadırsa, cihazları yerə qoyun və yenidən yoxlayın.

Oxuduğunuz üçün təşəkkürlər və uğurlar.