Die Geschichte dieses Projekts begann mit dem Korpus, es klingt wie ein Idiot, aber so begann dieses Projekt. Das Gehäuse wurde auf der Aliexpress-Website gekauft. Es ist zu beachten, dass die Kunststoffformqualität dieses Gehäuses ausgezeichnet ist. Nach einer kurzen Korrespondenz mit dem Verkäufer wurde eine Zeichnung an die Post geschickt und das Projekt begann.
Die Zeichnung selbst war sehr schlecht dimensioniert und die Hälfte der Messungen für die Grenzen, Ausschnitte und technologischen Löcher der zukünftigen Leiterplatte musste mit einem Messschieber durchgeführt werden. Nachdem alle Innenabmessungen des Gehäuses erhalten worden waren, wurde klar, dass der Funkchip direkt auf der Leiterplatte „verdrahtet“ werden musste, da die Höhe von der Oberseite der Leiterplatte bis zur Innenfläche des Gehäuses 1,8 mm betrug und die Mindesthöhe des fertigen durchschnittlichen Funkmoduls normalerweise 2 mm (ohne Bildschirm) betrug.
Für den Sensor wurde der SoC nRF52 im QFN48-Paket ausgewählt. Nordic bietet drei Optionen für diese nRF52-Serie: nRF52810, nRF52811 (neu), nRF52832. Chip-Parameter: 64 MHz Cortex-M4, 2,4 GHz-Transceiver, 512/256 KB Flash, 64/32 KB RAM für nRF52832 und 192 KB Flash, 24 KB RAM für nRF52810, nRF52811, Multiprotokoll-Chips, Unterstützung von Bluetooth Low Energy, Bluetooth-Netz, ESB, ANT und nRF52811, zusätzlich zu den oben genannten, auch ZigBee und Thread sowie Bluetooth-Peilung.
Der Sensor selbst hat sich für einen Multisensor entschieden, damit er für verschiedene Aufgaben verwendet werden kann. Aus diesem Grund musste das Chip-Layout so kompakt wie möglich gestaltet werden, wobei zu berücksichtigen war, dass die Mindestabmessungen der Komponenten nicht unter 0603 liegen sollten, damit das Gerät manuell gelötet werden konnte. Nachdem der Chip auf der Platine verdrahtet war, begann ich mit der Auswahl von Sensoren. Die Hauptsache, an der ich mich bei der Auswahl orientiert habe, sind die Abmessungen des Sensorkörpers und die Möglichkeit, den Sensor zu Hause mit einem Minimum an Ausrüstung (Lötkolben und Haartrockner) zu löten.
Für den Sensor wurden folgende Sensoren ausgewählt: SHT20, SHt21, Si7020, Si7021, HTU21D (Temperatur- und Feuchtigkeitssensor), alle diese Sensoren haben den gleichen Körper und die gleichen Stifte, HDC2080 (Temperatur- und Feuchtigkeitssensor) hat ebenfalls einen ähnlichen Körper wie zuvor aufgeführt, hat aber einen zusätzlichen Interrupt-Ausgang, energieeffizienter, BME280 (Temperatur-, Feuchtigkeits- und Drucksensor), LMT01 (Temperatursensor), TMP117 (hochpräziser Temperatursensor), hohe Energieeffizienz, Interrupt-Ausgang, Einstellung der oberen und unteren Temperaturgrenzen, LIS2DW12 (Beschleunigungsmesser) ) hohe Energieeffizienz, eine der besten in ihrem Segment oder LIS2DH12.
Auch in der ersten Version des Sensors gab es einen Reed-Schalter in der Liste, aber in späteren Überarbeitungen wurde er ausgeschlossen, da nicht genügend Platz für einen 1,6 cm großen Reed-Schalter mit einer Glühbirne vorhanden war, und ich habe ein paar solcher Sensoren geteilt, indem ich die fertige Platine in das Gehäuse eingebaut habe, auch wegen des Quadrats Aufgrund der Art des Gehäuses und seiner geringen Höhe war das Gerät für die Rolle eines Magnetsensors zum Öffnen und Schließen nicht sehr geeignet.
Zusätzlich zu den Sensoren verfügt der Sensor über 2 LEDs, von denen sich eine an der Unterseite des Sensors befindet. Zwei SMD-Tasten, eine zum Zurücksetzen angeschlossen, die zweite "benutzerdefiniert", um eine Art Sensorbetriebsszenario zu implementieren. Der Sensorkörper besteht aus drei Teilen, dem Hauptkörper, einem Inneneinsatz mit einem Loch, das die Batterie hält und mit vier Schrauben am Hauptkörper befestigt ist, und einer unteren Abdeckung, die in die Löcher am Inneneinsatz einrastet. Es gibt auch 4 analoge Pins, 2 digitale und zwei weitere Pins, die eine NFC-Antenne oder digitale Pins, ein SWD-Port, sein können.
Die RGB-LED und die Tasten befinden sich so auf der Platine, dass sie leicht zugänglich sind, wenn die untere Abdeckung durch die Löcher im inneren Einsatz entfernt wird, mit denen die hintere Abdeckung einrastet.
Das Gerät wurde zwei Mal überarbeitet, da zuvor der Lichtsensor MAX44009 anstelle des TMP117-Sensors installiert wurde, der später durch einen Temperatursensor ersetzt wurde. Beide Sensoren haben den gleichen Körper, aber unterschiedliche Stifte an den Beinen. Es kann vergeblich sein, dass er ersetzt wurde. Es kann sich lohnen, ihn zurückzugeben.
Jetzt habe ich 4 solcher Geräte zu Hause, zwei davon sind Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren mit Si7021-Sensoren (einer bei nRF52832, der zweite bei nRF52811), einer ist ein am LIS2DW12-Beschleunigungsmesser (nRF52810) implementierter Stoßsensor und ein Temperaturregelungssensor am LMT01-Sensor (nRF52810) ).
Der drahtlose Sensor wird von einer cr2032-Batterie gespeist. Der Schlafverbrauch beträgt 1,8 μA für nRF52810, nRF52811 und 3,7 μA für nRF52832. Verbrauch im Datenübertragungsmodus 8mA.
Die Beschreibung des verwendeten Protokolls und die Entwicklung von Software für diesen Sensor für verschiedene Anwendungsfälle gehen meines Erachtens über den Rahmen dieses Artikels hinaus.
Der Test der Funktionsweise des Sensors mit dem Smart-Home-System kann in einem kurzen Video unten angesehen werden.
Das Projekt dieses Sensors ist Open Source, Sie können alle Materialien zum Projekt auf meinem GitHub herunterladen .
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit, alles Gute!
