Kaliper Wifi: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Instruksi ini adalah tambahan untuk kaliper digital umum yang membuat mereka diaktifkan wifi dengan server web bawaan.

Idenya terinspirasi oleh antarmuka wifi yang dapat diinstruksikan oleh Jonathan Mackey

Fitur dari unit ini adalah:

• Tambahkan ke belakang kaliper digital untuk membuat serangkaian pengukuran tersedia melalui wifi
• Mandiri, tidak ada kabel tambahan
• Bertenaga baterai (LIPO isi ulang); titik pengisian eksternal; juga kekuatan kaliper
• Arus diam yang sangat rendah (<30uA) untuk masa pakai baterai yang lama
• Kontrol tombol tunggal untuk menghidupkan, melakukan pengukuran, mematikan
• Otomatis mati jika diam selama beberapa waktu
• Pengukuran dapat disimpan dan dimuat ke file yang berisi hingga 16 pengukuran
• Pengukuran individu dapat diberi nama
• Data status dan konfigurasi juga tersedia dari antarmuka web
• Perangkat lunak dapat diperbarui melalui antarmuka web
• AP awal untuk mengatur detail akses wifi saat pertama kali dikonfigurasi atau jaringan berubah

Langkah 1: Komponen dan Alat yang Diperlukan

Komponen yang dibutuhkan

• Modul wifi ESP-12F
• Pengatur 3.3V xc6203
• 220uF 6V kapasitor
• 3 transistor npn (misalnya bc847)
• 2 dioda schottky
• tombol tekan 6mm
• baterai LIPO kecil 400mAh (802030)
• Resistor 4K7, 10K, 15K, 3 x 100K, 220K, 470K, 1M
• sepotong kecil papan prototipe
• Konektor 3 pin untuk pengisian daya.
• Kaitkan kawat
• Kawat tembaga diemail self fluxing
• resin epoksi
• Pita dua sisi
• Sampul cetak 3D

Alat yang dibutuhkan

• Besi solder titik halus
• Pinset

Langkah 2: Skema

Elektronik cukup sederhana.

Regulator LDO 3.3V mengubah LIP menjadi 3.3V yang dibutuhkan oleh modul ESP-12F.

Kaliper memiliki 2 sinyal (jam dan data yang berada pada level logika sekitar 1.5V. Sinyal ini diumpankan melalui tahapan transistor npn sederhana untuk menggerakkan GPIO13 dan 14 pin pada level logika 3.3V yang dibutuhkan oleh ESP-12. Pull up internal adalah digunakan sebagai beban.

GPIO4 dibagi dan disangga oleh transistor n npn untuk memberikan daya ke kaliper.

Tombol tekan memasok tinggi ke EN ESP-12 melalui dioda untuk menyalakannya. Output GPIO kemudian juga dapat mempertahankannya tetap tinggi melalui dioda agar tetap menyala sampai dimasukkan ke kondisi tidur nyenyak. Tombol tersebut juga dapat dipantau melalui GPIO12.

Langkah 3: Konstruksi

Kaliper memiliki antarmuka sederhana yang terdiri dari 4 bantalan PC di belakang penutup geser kecil di samping.

Saya memilih untuk menghubungkannya dengan menyolder pada kabel tembaga yang diemail sendiri. Ini memberikan koneksi yang andal dan memungkinkan penutup tetap digeser kembali agar tetap rapi. Setelah menyolder, saya menggunakan sedikit resin epoksi sebagai penghilang stres pada kabel.

Dalam kasus saya, sinyalnya adalah +V, jam, data, pembacaan 0V dari kiri ke kanan, tetapi mungkin perlu memeriksa ini jika bervariasi dengan kaliper yang berbeda.

Upaya utama dalam konstruksi melibatkan regulator dan elektronik periferal yang saya pasang pada papan prototipe berukuran 15 mm persegi. Saya menggunakan komponen smd untuk membuatnya sekecil mungkin. Papan ini kemudian disangga dengan piggy ke modul ESP-12F menggunakan kabel dari papan ke daya dan pin GPIO pada modul untuk menahannya di tempatnya.

Baterai dan tombol serta titik pengisian kemudian dihubungkan. Untuk titik pengisian saya menggunakan konektor 3 pin dengan 0V luar dan pin pengisian pusat sehingga polaritasnya tidak masalah. Saya memiliki pengisi daya USB LIPO terpisah yang saya gunakan untuk mengisi daya ini dan modul serupa. Saya menyertakan soket steker kecil sederhana di saluran baterai di dalam modul untuk memungkinkan daya dilepas jika diperlukan.

Baterai dan modul ESP-12F direkatkan ke kaliper dengan selotip dua sisi, dan pemasangan kabel selesai. Pemosisian harus dilakukan dengan hati-hati karena penutup harus dipasang kembali di atasnya dan dijepitkan ke kaliper. Penutup dirancang agar pas di atas kaliper dan saya hanya menggunakan selotip untuk mengamankan penutup di tempatnya.

Langkah 4: Perangkat Lunak dan Konfigurasi

Perangkat lunak ini dibangun di lingkungan Arduino.

Kode sumber untuk ini ada di https://github.com/roberttidey/caliperEsp Kode dapat memiliki beberapa konstanta yang diubah untuk tujuan keamanan sebelum dikompilasi dan di-flash ke perangkat ES8266.

• WM_PASSWORD mendefinisikan kata sandi yang digunakan oleh wifiManager saat mengonfigurasi perangkat ke jaringan wifi lokal
• update_password mendefinisikan kata sandi yang digunakan untuk mengizinkan pembaruan firmware.

Saat pertama kali digunakan perangkat memasuki mode konfigurasi wifi. Gunakan ponsel atau tablet untuk menyambung ke Titik akses yang diatur oleh perangkat, lalu telusuri ke 192.168.4.1. Dari sini Anda dapat memilih jaringan wifi lokal dan memasukkan kata sandinya. Ini hanya perlu dilakukan sekali atau jika mengubah jaringan wifi atau kata sandi.

Setelah perangkat terhubung ke jaringan lokalnya, perangkat akan mendengarkan perintah. Dengan asumsi alamat IP-nya adalah 192.168.0.100 maka pertama-tama gunakan 192.168.0.100:AP_PORT/upload untuk mengunggah file di folder data. Ini kemudian akan memungkinkan 192.168.0.100/edit untuk melihat dan mengunggah file lebih lanjut dan juga memungkinkan 192.168.0100:AP_PORT digunakan untuk mengirim perintah pengujian.

Langkah 5: Penggunaan

Semuanya dikendalikan dari satu tombol. Tindakan terjadi ketika tombol dilepaskan. Tindakan yang berbeda terjadi ketika tombol ditekan untuk jangka pendek, menengah atau panjang sebelum dilepaskan.

Untuk menghidupkan unit tekan tombol sekali. Tampilan caliper harus menyala sekaligus. Wi-Fi mungkin memerlukan beberapa detik untuk tersambung ke jaringan lokal.

Telusuri ke https://ipCalipers/ di mana ipCalipers adalah alamat IP unit. Anda akan melihat layar caliper yang berisi 3 tampilan tab. Ukuran menampung hingga 16 pengukuran. Yang berikutnya akan diambil disorot dalam warna hijau. Status menunjukkan tabel dengan status unit saat ini. Config menunjukkan data konfigurasi saat ini.

Pada tab ukuran, pengukuran baru dilakukan dengan menekan tombol selama sekitar satu detik. Nilai baru akan dimasukkan ke dalam tabel dan akan melangkah ke lokasi berikutnya. Tekanan sedang sekitar 3 detik akan membuat lokasi mundur satu kali jika Anda perlu mengulang pengukuran.

Di bagian bawah tab tindakan adalah bidang nama file dan dua tombol. Jika nama file dihapus maka akan memungkinkan pilihan dari file pesan yang tersedia. Nama baru juga dapat dimasukkan atau diedit. Perhatikan bahwa semua file pesan harus dimulai dengan awalan (Ini dapat diubah dalam konfigurasi). Jika ini tidak dimasukkan maka akan ditambahkan secara otomatis.

Tombol simpan menyimpan set pengukuran saat ini ke file ini. Tombol muat akan mencoba mengambil set pengukuran sebelumnya.

Menekan lama tombol sekitar 5 detik akan mematikan unit.

Langkah 6: Antarmuka Web

Firmware mendukung serangkaian panggilan http untuk mendukung antarmuka klien. Ini dapat digunakan untuk menyediakan klien alternatif jika index.html baru dibuat.

• /edit - mengakses sistem pengarsipan perangkat; dapat digunakan untuk mengunduh file langkah-langkah
• /status - mengembalikan string yang berisi detail status
• /loadconfig -mengembalikan string yang berisi detail konfigurasi
• /saveconfig - mengirim dan menyimpan string untuk memperbarui konfigurasi
• /loadmeasures - mengembalikan string yang berisi ukuran dari file
• /savemeasures - mengirim dan menyimpan string yang berisi detail ukuran saat ini
• /setmeasureindex - ubah indeks yang akan digunakan untuk pengukuran selanjutnya
• /getmeasurefiles - dapatkan string dengan daftar file ukuran yang tersedia