Termometer Servo: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Ini adalah tampilan suhu analog yang dibangun dari sensor digital ds18b20, servo mini, dan elektronik berdasarkan modul esp-12f

Ini memiliki fitur berikut.

• Unit mandiri yang memegang elektronik, servo, dan baterai
• Akurasi dan presisi yang baik menggunakan sensor digital ds18b20
• LIPO yang dapat diisi ulang dengan pengisi daya bawaan
• Arus diam yang sangat rendah (<20uA) untuk masa pakai baterai yang lama
• Servo hanya dihidupkan untuk waktu yang singkat lagi memberikan daya tahan baterai yang baik.
• Biasanya modul tidur di antara pembaruan suhu tetapi dapat diubah menjadi mode non-tidur untuk pemeriksaan dan konfigurasi
• Unggah data konfigurasi dan uji servo dari antarmuka web
• Suhu minimum, maksimum, Celcius. Fahrenheit, dan interval pembaruan dapat dikonfigurasi
• Pemantauan baterai
• Perangkat lunak dapat diperbarui melalui antarmuka web
• Biaya rendah

Langkah 1: Komponen dan Alat yang Dibutuhkan

Komponen berikut diperlukan:

• Mini servo motor (MG90S)
• Sensor suhu Ds18b20
• ESP-12F (modul esp8266)
• Baterai LIPO 18650
• Tempat baterai LIPO
• pengisi daya LIPO USB mikro
• LDO regulator 3.3V arus diam rendah. Saya menggunakan XC6203
• Resistor 4K7, 10K
• 220uF 6V decoupling kapasitor
• n saluran driver ambang batas rendah MOSFET. Saya menggunakan AO3400
• p channel MOSFET driver ambang batas rendah. Saya menggunakan AO3401
• Sepotong kecil papan prototipe PCB
• Geser sakelar Daya
• Tombol tekan kecil (6mm persegi)
• Kaitkan kawat
• Pita perekat dua sisi
• Desain enklosur cetak 3D tersedia di
• Penunjuk opsional. Saya menggunakan jam tangan cadangan; versi cetak dapat digunakan.

Alat-alat berikut diperlukan:

• Besi solder Titik Halus
• Pistol lem panas
• Pukulan lubang

Langkah 2: Elektronik

Sebagian besar elektronik adalah unit mikrokontroler wifi ESP8266. Sejumlah kecil elektronik pendukung diperlukan untuk mengaktifkan motor servo, dan mengatur baterai ke 3.3V, mendukung sensor, dan pembagi resistor untuk memantau tegangan baterai. Pasokan motor servo digerakkan oleh 2 transistor MOSFET. Mereka dihidupkan dalam waktu singkat sebelum pembaruan servo diperlukan dan dibiarkan dalam waktu singkat untuk memungkinkan servo menyelesaikan gerakannya. Bebannya sangat ringan sehingga servo tidak akan bergerak saat tidak dialiri daya.

Semua elektronik pendukung selain pengisi daya LIPO dipasang pada papan prototipe PCB. Saya menggunakan komponen SMD untuk menjaga ini sekecil mungkin tetapi bisa dilakukan dengan komponen lead-thru karena ada cukup banyak ruang yang tersedia. Pengisi daya LIPO memiliki port micro USB yang dapat digunakan untuk mengisi ulang baterai. Sakelar daya geser dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan daya. Tombol A adalah untuk memungkinkan mengesampingkan mode tidur saat menyalakan yang kemudian memungkinkan akses web untuk konfigurasi dan kontrol.

Langkah 3: Perakitan

Saya melakukan langkah-langkah perakitan berikut:

• Cetak penutup 3d
• Kawat solder ke sakelar, tombol, dan konektor 3 pin
• Pasang sakelar, tombol, dan konektor ke penutup menggunakan sedikit lem resin untuk mengamankannya
• Pasang servo di tempatnya. Ada cukup ruang di belakang untuk dilewati kabel. Irisan karton kemudian dapat digunakan untuk mengamankannya.
• Amankan pengisi daya LIPO di tempatnya. Saya menggunakan kawat melalui empat lubang pada pengisi daya LIPO untuk menyesuaikan ketinggian (2mm) alas agar sejajar dengan lubang usb. Lem panas di tempatnya.
• Kawat dudukan baterai, sakelar, dan pengisi daya, sisakan kabel baterai yang cukup longgar sehingga bisa diletakkan di samping.
• Buat perangkat elektronik periferal pada papan prototipe kecil.
• Pasang papan prototipe di atas modul esp-12.
• Kabel pengait lengkap
• Cetak dial yang dipilih (dan penunjuk jika diperlukan) pada kertas glossy yang kaku dan gunting.
• Gunakan pelubang kertas untuk membuat lubang untuk servo
• Pasang dial ke kotak dengan pita perekat dua sisi
• Pasang penunjuk ke servo
• Kalibrasi posisi pointer dengan menggunakan fasilitas web untuk mengatur nilai suhu.

Langkah 4: Perangkat Lunak

Perangkat lunak untuk proyek ini tersedia di github

Ini adalah proyek berbasis Arduino jadi siapkan lingkungan pengembangan Arduino esp8266. Anda mungkin ingin mengatur kata sandi untuk WifiManager dan pembaruan perangkat lunak di file ino menjadi sesuatu yang lebih masuk akal.

Itu harus dikompilasi dalam Arduino ESP8266 IDE dan serial diunggah ke modul. Adalah baik untuk menghubungkan GPIO13 ke GND di lingkungan pengembangan Anda karena perangkat lunak kemudian akan berada dalam mode berkelanjutan.

Penggunaan pertama kali akan memulai jalur akses yang harus terhubung ke ponsel atau ponsel tablet. Lihat kode untuk kata sandi. Browser di ponsel atau tablet kemudian harus digunakan untuk mengakses 192.168.4.1 yang akan memungkinkan pemilihan ssid dan kata sandi wifi lokal. Ini hanya perlu dilakukan sekali atau jika jaringan wifi berubah. Sejak saat itu modul akan terhubung ke jaringan wifi lokal jika diperlukan. Mode tidur nyenyak normal tidak menggunakan wifi. Itu bangun pada interval tidur, membaca suhu, memperbarui servo dan kembali tidur. Setiap pembacaan ke-10 dibutuhkan pembacaan baterai dan mencatatnya. Ini dapat diperiksa dengan mengaktifkan mode wifi no sleep dan memeriksa file log.

Beberapa file dukungan juga harus diunggah. Ini ada di folder data git. Mereka dapat diunggah dengan mengakses ip/upload. Setelah ini telah diunggah maka ip/edit dapat digunakan untuk melakukan pengunggahan lebih lanjut dengan cara yang lebih mudah.

Langkah 5: Operasi

Setelah konfigurasi unit hanya akan beroperasi setelah dihidupkan.

Jika dihidupkan dengan menekan tombol maka sejumlah perintah web dapat digunakan.

• ipAddress/upload memberikan akses ke unggahan file sederhana. Digunakan untuk bootstrap sistem.
• http:/ipAddress/edit memberikan akses ke sistem pengarsipan (misalnya untuk mengunggah konfigurasi baru atau mengakses file log apa pun)
• http:/ipAddress memberikan akses ke formulir untuk mengatur tampilan ke nilai. Dapat digunakan untuk mengatur penunjuk.
• https://ipAddress/firmware untuk mengunggah biner firmware baru

Langkah 6: Dial dan Konfigurasi

Powerpoint berisi beberapa contoh dial untuk penggunaan celcius atau fahrenheit. Ini memungkinkan untuk 15 segmen tetapi rentang dapat dengan mudah disesuaikan dengan mengubah interval langkah. Jika lebih atau kurang segmen yang diinginkan maka kita perlu mengedit properti dari objek donat. Demikian juga latar belakang warna segmen dapat diubah.

Data konfigurasi terkandung dalam file bernama servoTempConfig.txt Ini disimpan dalam sistem pengarsipan pada modul. Untuk mengubah konfigurasi, edit file dan unggah melalui antarmuka web

Data konfigurasi hanya nilai pada baris sebagai berikut:

• nama host
• suhu minimum yang ditampilkan (dalam unit yang dipilih)
• suhu maksimum yang ditampilkan (dalam unit yang dipilih)
• interval tidur antara pembacaan dalam hitungan detik
• mode tidur (0= Aktif terus menerus dengan wifi, 1= tidur nyenyak normal, 2= Aktif Terus menerus tidak ada wifi
• aktivitas logging ke servoTempLog.txt jika logging = 1. Tegangan baterai selalu dicatat.
• satuan suhu 0=Celcius, 1=Fahrenheit
• Kalibrasi ADC_CAL untuk pembacaan tegangan baterai.

Pastikan suhu min dan maks berada dalam unit C/F yang dipilih.