TicTac Super Wifi Analyzer, ESP-12, ESP8266: 5 Langkah (dengan Gambar)

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

Proyek ini dibangun berdasarkan kode perjalanan bulan asli dan konsep penggunaan kotak TicTac sebagai penutup.

Namun alih-alih menggunakan tombol untuk memulai pembacaan, ini menggunakan panel sentuh yang dilengkapi dengan layar TFT SPI. Kode telah dimodifikasi untuk kontrol yang lebih baik dari lampu latar LED dan untuk menempatkan tampilan ke mode tidur (karena modul tampilan harus tetap bertenaga untuk chip sentuh). Unit saat ini dalam tidur cukup rendah untuk lipo 1000mah untuk beberapa tahun terakhir. Ada juga pengisian baterai dan perlindungan tegangan rendah.

Lihat langkah terakhir untuk video cara kerjanya.

Bagian:

• 48g kotak TicTac
• ESP12 (sebaiknya ESP-12F)
• Layar TFT SPI 2,4”
• Modul pengisian sedot lemak
• Transistor PNP
• 3.3v arus diam rendah, pengatur tegangan
• Resistor dan kapasitor terkait (detail nanti)

Langkah 1: Pengembangan

Saya pikir saya akan menguraikan jalur pengembangan untuk proyek ini. Anda dapat melewati bagian ini jika Anda ingin langsung membuatnya.

Ini adalah salah satu proyek ESP8266 pertama saya. Saya tertarik dengan konsep rapi menggunakan kotak TicTac sebagai penutup untuk penganalisis Wifi dan memutuskan untuk membuatnya. Terima kasih: Portable-WiFi-Analyzer. Saya memutuskan untuk menggunakan layar 2,4” yang lebih besar – yang dilengkapi dengan panel sentuh dan pada PCB dengan pin yang lebih mudah untuk dihubungkan.

Ketika saya mulai membangun, saya menjelajahi pengaturan yang akan membuat antena ESP12 bersih dari elektronik. Satu-satunya pilihan adalah untuk itu berada di dalam tutup. Saya juga ingin modul pengisi daya di bawah dispenser. Pertanyaannya kemudian adalah di mana menemukan 'tombol aktif'? Saya tidak ingin membuat lubang di bagian belakang kasing. Tutup atas akan menjadi yang terbaik – tetapi tidak ada ruang jika saya memiliki dua modul di sana.

Hal ini memunculkan ide untuk menggunakan panel sentuh sebagai tombol hidup. Saya perhatikan salah satu konektor layar diberi label 'T_IRQ' – yang tampak menggembirakan. Chip sentuh adalah XPT2046. Dan ya untuk kesenangan saya adalah memiliki mode tidur otomatis dan menarik T_IRQ rendah jika panel disentuh. Ini sangat ideal untuk mengganti sakelar tekan dan dapat dengan mudah dihubungkan ke reset ESP12.

Saya seharusnya menyebutkan bahwa kode menjalankan beberapa pemindaian untuk jaringan wifi dan kemudian menghapus daya ke layar dan menempatkan ESP12 ke dalam tidur nyenyak - yang dibangunkan oleh input reset.

Jadi dengan konsep ini jelas, saya menghubungkannya, menggunakan NodeMcu – dan itu tidak berhasil! Jadi ada sedikit lebih banyak pekerjaan yang harus dilakukan. Saya juga sadar bahwa saya tidak dapat memeriksa arus tidur dengan NodeMcu karena chip USB terpasang dan pengatur tegangan arus diam tinggi. Saya juga menginginkan sistem untuk memprogram ESP12 dengan mudah. Hal ini menyebabkan saya membuat papan breakout/sistem pengembangan ESP12 yang dapat diprogram semudah NodeMCU, tetapi menggunakan programmer FTDI. Dengan cara ini regulator dan chip USB terpisah. Lihat: Papan Pemrograman dan Breakout ESP-12E dan ESP-12F

Kemudian saya menyambungkannya menggunakan papan baru saya yang memegang ESP-12F – dan berhasil. Satu-satunya perubahan yang saya lakukan adalah memendekkan regulator tegangan pada modul tampilan sehingga semua digerakkan pada 3.3v. Saya mulai melakukan mod kode saya, terutama kode untuk menempatkan chip tampilan (ILI9341) ke mode tidur karena ini dan chip panel sentuh perlu diaktifkan (dalam mode tidur) ketika modul ESP juga dalam mode tidur. Saya kemudian memeriksa arus tidur. Ini adalah 90uA. Jadi baterai 1000mah akan bertahan setahun. Awal yang bagus.

Kemudian saya melepas pengatur tegangan pada modul tampilan. Itu sudah cukup untuk hanya mengangkat pin tanah. Sekarang sistem tidur saat ini adalah 32uA. Saya masih harus menambahkan regulator 3.3v tetapi tahu satu dengan arus diam hanya 2uA. Jadi sekarang kita melihat masa pakai baterai 3 tahun!

Saya juga ingin memasang komponen sebanyak mungkin pada PCB untuk membuat kabel lebih rapi. Jadi pada titik ini saya melanjutkan dengan desain PCB untuk unit. Saya ingin terhubung langsung ke pin modul tampilan. Ini akan menjadi sangat sulit jadi saya memilih untuk memasang kabel keras dari PCB ke modul tampilan.

Saya melakukan sedikit lebih banyak mengutak-atik kode. Saya menambahkan pemberitahuan tidur – mengisi layar dengan warna hitam dan mencetak ZZZ sebelum tidur. Saya juga menunda menyalakan lampu latar LED hingga layar terisi penuh. Ini menghindari kilatan putih di awal kode asli. Saya melakukan mod serupa pada akhirnya mematikan LED sebelum mematikan tampilan.

Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana mengukur uA. Mati mudah! Pasang resistor 1k secara seri dengan kabel daya positif. Pendek ini dengan jumper memimpin sehingga sistem dapat berjalan. Kemudian, ketika dalam mode tidur, lepaskan kabel jumper dan ukur penurunan tegangan pada resistor. Dengan resistor 1k 100mv berarti 100uA. Jika penurunan tegangan terlalu besar saya menggunakan resistansi nilai yang lebih rendah. Saya telah menggunakan metode ini untuk mengukur satu angka nA menggunakan resistor 1m pada sistem lain dengan arus tidur yang sangat rendah.

Langkah 2: Konstruksi

PCB atau kabel keras?

Unit yang saya buat di sini menggunakan PCB untuk menampung modul ESP12F dan pengisi daya serta pengatur tegangan dan transistor PNP serta kapasitor dan resistor pull-up yang terkait. Ini adalah rute yang paling rapi, tetapi membutuhkan etsa PCB dan peralatan solder SMD. Namun sistem dapat dibuat dengan memasang kabel modul secara langsung dan menempatkan regulator tegangan dan transistor PNP ke selembar papan strip – seperti yang terjadi pada proyek TicTac sebelumnya (ditautkan sebelumnya).

Jika Anda memutuskan untuk menggunakan opsi PCB, Anda mungkin juga ingin membuat papan pemrograman ESP12 saya, terutama jika Anda berencana untuk melakukan lebih banyak proyek dengan papan ESP12.

Daftar bagian:

• 49g kotak TicTac
• ESP-12F (atau ESP-12E) Perhatikan bahwa ESP-12F memiliki jangkauan yang lebih baik, jika tidak sama dengan ESP-12E
• Layar TFT SPI 2,4” dengan driver dan sentuhan ILI9341, mis. TJCTW24024-SPI
• Modul pengisi daya – lihat foto
• Pin-strip 2mm (opsional tetapi layak digunakan)
• Transistor PNP dalam format SOT23. Saya menggunakan BCW30 tetapi yang lain dengan kemampuan lebih dari 100ma dan penguatan DC> 200 seharusnya baik-baik saja.
• 3v3 250ma (min) regulator dalam format SOT23. Saya menggunakan Microchip MCP1703T-33002E/CB. Yang lain akan bekerja tetapi periksa arus diam mereka. (menyarankan kurang dari 30uA).
• Resistor (semua ukuran 0805)
• potongan 10k 4
• Diskon 3k3 1
• Kapasitor (semua ukuran 0805)
• 2n2 2 off
• Diskon 0,1u 1
• PCB sebagai file WiFiAnalyserArtwork.docx terlampir.
• Baterai LiPo sel tunggal. Kapasitas 400-1000mahr - yang sesuai dengan kasing. 400mahr cukup besar.

Untuk opsi non-PCB gunakan setara bertimbal, resistor W dan di atasnya baik-baik saja, dan kapasitor dengan tegangan kerja 5v atau lebih besar.

Saat membuat PCB - bor lubang di 0.8mm. Jika Anda memiliki mata yang tajam - lubang pin-strip ESP12 2mm dapat berukuran 0,7mm untuk dukungan yang lebih baik.

Penempatan komponen:

Saat merakit PCB lakukan resistor dan kapasitor terlebih dahulu, kemudian regulator dan transistor PNP, diikuti dengan modul charger dan pin-strip untuk ESP12. Saya tidak menyolder ESP12 di tempatnya karena cukup kuat ditekan ke pin-strip, dan lebih mudah untuk memprogram ulang dari papan. Anda akan melihat bahwa PCB memiliki konektor untuk TX, RX, GPIO 0, Reset dan ground jika Anda ingin memprogram ulang in-situ. Perhatikan bahwa tombol akan diperlukan untuk menarik GPIO rendah. Reset dapat ditarik rendah dengan menyentuh layar. Tombol dapat digunakan tetapi hanya jika kabel ke layar T_IRQ terputus.

Langkah 3: Pengkabelan

Sebelum memasang kabel layar ke papan sirkuit, lepaskan regulator i1 dan letakkan gumpalan solder pada J1 yang kemudian menggantikannya. Setelah itu akan terlihat seperti:

Kemudian lepaskan pin-strip atau potong pendek pin. Cara terbaik untuk melepas pin-strip adalah satu pin pada satu waktu. Oleskan besi solder ke satu sisi sambil menarik pin dengan tang di sisi lain.

Sekarang pengkabelan dapat dimulai, dimulai dengan menghubungkan kabel pita ke layar. Potong sekitar 7-8cm panjang kabel pita PC dan pilih 10 cara. Pangkas 9 dari 10mm ke belakang dengan menyisakan satu lagi di satu sisi untuk pin T-IRQ. Sisanya kemudian dapat direntangkan ke tempat yang akan disolder dan dipangkas sedikit lebih banyak jika perlu.

Saya menempatkan dan menyolder satu per satu dimulai dengan VCC.

Tempatkan PCB di tempat yang sesuai dengan tampilan. Kemudian, satu per satu, potong kabel hingga 5mm atau lebih panjang dari yang dibutuhkan dan lepaskan insulasi 2mm, timah ujungnya dan solder di tempatnya. Perutean kawat berjalan sebagai berikut (menghitung nomor pin dari VCC):

Menampilkan	PCB	Komentar
1	1	VCC
2	8	GND
3	9	CS
4	5	MENGATUR ULANG
5	7	D/C
6	2	SDI (MOSI)
7	4	SCK
8	10	LED
9	3	SDO (MISO)
10	6	T_IRQ

Sekarang yang tersisa hanyalah menghubungkan baterai dan memprogram ESP12. Jika pemrograman in-situ menghubungkan baterai sekarang. Jika pemrograman di luar papan sambungkan baterai setelahnya.

Langkah 4: Pemrograman

Download kode ESP8266WiFiAnalMod.ino file terlampir, buat folder bernama 'ESP8266WiFiAnalMod' di folder sketsa Arduino Anda dan pindahkan file ke ini.

Mulai Arduino IDE (unduh dan instal dari Arduino.cc jika perlu) dan tambahkan detail papan ESP jika Anda tidak memilikinya (lihat: Sparkfun).

Muat kode (File>Sketchbook>… ESP8266WiFiAnalMod).

Kemudian atur detail pemrograman (Alat):

Pilih papan: Modul ESP8266 Generik

Lihat di bawah untuk pengaturan lainnya. Pilih metode Reset: "nodemcu" jika menggunakan programmer dengan drive otomatis reset dan GPIO0. Jika tidak, atur ke "ck" jika memprogram di tempat atau dengan koneksi langsung ke konverter USB ke serial.

Nomor Port kemungkinan akan berbeda.

Jika Anda ingin memprogram in-situ, Anda perlu menyolder kabel ke sakelar untuk menarik GPIO 0 rendah dan menghubungkan ke Tx dan Rx – lihat di bawah:

Pilihan yang lebih mudah adalah menggunakan papan pemrograman: Papan Pemrograman dan Breakout ESP-12E dan ESP-12F

Jika pemrograman in-situ terhubung seperti di bawah ini. Perhatikan jika layar terhubung. Reset dapat diaktifkan dengan layar sentuh, jika tidak, diperlukan sakelar dari Reset ke GND. Daya dibutuhkan ke papan, paling baik dengan menerapkan 3.7v ke OUT+ dan OUT-pin. Jika menggunakan baterai, pengisi daya perlu diatur ulang dengan mencolokkan kabel USB sebentar.

Jika mengatur mode pemrograman secara manual tarik reset rendah (layar sentuh), tarik GPIO 0 rendah dan saat rendah lepaskan reset. Sekarang klik tombol unduh. Pemrograman harus dilanjutkan.

Jika menggunakan papan pemrograman dan breakout cukup pasang konverter serial USB FTDI, terapkan daya 3.3v ke papan pemrograman dan klik unduh.

Langkah 5: Perakitan dan Pengujian Akhir

Sekarang adalah waktu yang tepat untuk tes pendahuluan. Jika ESP12 diprogram di tempat, itu akan berfungsi - cukup sentuh layar dengan ringan dan itu akan mulai. Jika diprogram dari unit - masukkan ESP12 dan pasang baterai dan itu akan berfungsi.

Saya melepas baterai saat melakukan perakitan akhir sebagian untuk kenyamanan dan sebagian untuk menghindari korsleting yang tidak diinginkan.

Layar akan terjepit rapi di antara tutup dan bagian bawah casing. Bagian yang terangkat di dasar menahan layar dengan baik ke sisi kotak.

Papan sirkuit harus dipasang ke papan display agar pas di dalam tutup dan menunjukkan soket pengisi daya USB. Ketika hubungan yang diperlukan antara posisi papan terlihat, maka tempatkan selotip dua sisi (tipe tebal 1mm) ke kedua papan. Ini akan memberikan jarak bebas 2mm yang harus menghindari kontak listrik. Saya menempatkan beberapa pita isolasi yang menutupi elektronik layar sebagai tindakan pencegahan:

Selanjutnya kita perlu mengambil sekitar 2mm dari tutup atas. Saya membuat ini pas di layar dengan potongan ekstra untuk kabel pita layar sentuh dan dudukan plastik layar. Lihat di bawah:

Terakhir kita perlu menempatkan baterai dan menggunakannya untuk menahan tampilan di sisi kotak. Saya menggunakan sepotong busa polistiren tua dan memotong dan mengampelasnya dengan ketebalan yang dibutuhkan. Saya menempelkan ini ke PCB tampilan menggunakan selotip dua sisi tipis dan menggunakan beberapa selotip yang lebih kecil untuk menghentikan baterai meluncur.

Ketika Anda telah menghubungkan semuanya dan menemukan bahwa tidak ada yang terjadi, jangan khawatir (belum). Sirkuit perlindungan baterai pada modul pengisi daya harus diatur ulang. Ini dilakukan dengan menghubungkannya melalui kabel micro USB ke catu daya 5v. Beberapa detik sudah cukup lama.

Dan sekarang Anda memiliki perangkat yang berguna yang menunjukkan kekuatan sistem ESP8266, dan dalam kasus saya membuat saya mengubah saluran WiFi saya karena mendeteksi 5 lainnya pada saluran yang sama!

Saya harap Anda menikmati proyek yang indah ini.

mike