TicTac Super Wifi analizator, ESP-12, ESP8266: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Ovaj projekat se nadovezuje na originalni kôd monoanalnacije i koncept upotrebe TicTac kutije kao kućišta.

Međutim, umjesto korištenja gumba za početak čitanja, koristi se dodirna ploča koja dolazi s TFT SPI zaslonom. Kôd je izmijenjen radi bolje kontrole LED pozadinskog osvjetljenja i stavljanja ekrana u stanje mirovanja (budući da modul zaslona mora ostati napajan za čip osjetljiv na dodir). Jedinična struja u snu dovoljno je niska da lipo od 1000 maha traje nekoliko godina. Tu je i punjenje baterije i zaštita od niskog napona.

Pogledajte posljednji korak za video zapis kako radi.

Dijelovi:

• 48g TicTac kutija
• ESP12 (po mogućnosti ESP-12F)
• 2.4”SPI TFT ekran
• Lipo modul za punjenje
• PNP tranzistor
• 3.3v niska struja mirovanja, regulator napona
• Povezani otpornici i kondenzatori (detaljnije kasnije)

Korak 1: Razvoj

Mislio sam da ću opisati razvojni put ovog projekta. Ovaj odjeljak možete preskočiti ako želite započeti s izradom ovoga.

Ovo je jedan od mojih prvih ESP8266 projekata. Zaokupljen sam urednim konceptom korištenja TicTac kutije kao kućišta za Wifi analizator i odlučio sam je napraviti. Hvala vam: Portable-WiFi-Analyzer. Odlučio sam koristiti veći zaslon od 2,4 inča - koji je došao s dodirnom pločom i na PCB -u s pinovima na koje bi se bilo lakše povezati.

Kad sam započeo gradnju, istraživao sam aranžmane koji bi ESP12 antenu očistili od elektronike. Jedina je mogućnost bila da se nalazi unutar čepa. Takođe sam želeo modul punjača ispod dozatora. Pitanje je tada bilo gdje locirati 'dugme za uključivanje'? Nisam htio napraviti rupu na stražnjoj strani kućišta. Gornja kapa bi bila najbolja - ali nema mjesta ako imam dva modula tamo.

To je dovelo do ideje da se dodirna ploča koristi kao dugme za uključivanje. Primijetio sam da je jedan od konektora za zaslon imao oznaku 'T_IRQ' - to je izgledalo ohrabrujuće. Čip na dodir je XPT2046. I da, na moje zadovoljstvo, ima automatski režim mirovanja i spušta T_IRQ nisko ako se dodirne ploča. Ovo je idealno za zamjenu potisnog prekidača i jednostavno se može spojiti na resetiranje ESP12.

Trebao sam napomenuti da kod pokreće nekoliko skeniranja za wifi mreže, a zatim isključuje napajanje ekrana i stavlja ESP12 u duboki san - to se budi resetiranim ulazom.

Pa s jasnim ovim konceptom, povezao sam ga koristeći NodeMcu - i nije uspjelo! Dakle, trebalo je obaviti još malo posla. Takođe sam bio svjestan da ne mogu provjeriti struju mirovanja pomoću NodeMcu-a zbog ugrađenog USB čipa i visokog napona regulatora mirovanja. Takođe sam želeo sistem za jednostavno programiranje ESP12. To je dovelo do toga da sam napravio ESP12 probojnu ploču/razvojni sistem koji bi se mogao programirati jednako lako kao i NodeMCU, ali koristeći FTDI programer. Na ovaj način regulator i USB čip su odvojeni. Pogledajte: ESP-12E i ESP-12F ploča za programiranje i probijanje

Zatim sam ga povezao koristeći svoju novu ploču s ESP-12F-i uspjelo je. Jedina promjena koju sam napravio bila je kratki spoj na regulatoru napona na modulu ekrana tako da je sve radilo na 3.3V. Počeo sam raditi svoje modove kodova, posebno kod za prebacivanje ekranskog čipa (ILI9341) u stanje mirovanja jer će se ovaj i čip na dodirnoj ploči morati napajati (u stanju mirovanja) kada je i ESP modul u stanju mirovanja. Zatim sam provjerio struju spavanja. Ovo je bilo 90uA. Tako bi baterija od 1000 mAh trajala godinu dana. Dobar početak.

Zatim sam uklonio regulator napona na modulu zaslona. Bilo bi dovoljno da samo podignete iglu za uzemljenje. Sada je struja mirovanja sistema bila 32uA. Morao sam dodati regulator od 3.3V, ali znao sam regulator sa samo 2uA struje mirovanja. Dakle, sada gledamo 3 godine trajanja baterije!

Također sam želio montirati komponente što je više moguće na PCB kako bi ožičenje bilo urednije. Tako da sam u ovom trenutku krenuo s dizajnom PCB -a za jedinicu. Volio bih da sam spojen direktno na pinove modula ekrana. Ovo će biti prilično teško pa sam se odlučio za tvrdi kabel od PCB -a do modula zaslona.

Malo sam se više petljao sa kodom. Dodao sam obavještenje o spavanju - punjenje ekrana crnom bojom i ispis ZZZ -a prije spavanja. Također sam odgodio uključivanje LED pozadinskog osvjetljenja dok se ekran ne napuni. Time se izbjegava bijeli bljesak na početku izvornog koda. Radio sam slične modove na kraju isključujući LED diode prije stavljanja ekrana u stanje mirovanja.

Možda se pitate kako mjeriti uA. Mrtvo lako! Stavite 1k otpornik u seriju s pozitivnim kablom za napajanje. Skratite ovo kratkospojnikom da sistem može raditi. Zatim, kada je u stanju mirovanja, uklonite kratkospojnik i izmjerite pad napona na otporniku. Sa 1k otpornikom 100mV znači 100uA. Ako je pad napona prevelik, koristim otpor niže vrijednosti. Koristio sam ovu metodu za mjerenje jednocifrenog nA koristeći otpornik od 1 m na drugim sistemima sa stvarno niskim strujama spavanja.

Korak 2: Konstrukcija

PCB ili tvrda žica?

Jedinica koju sam ovdje izgradio koristi PCB za držanje ESP12F i modula punjača te regulatora napona i PNP tranzistora i pripadajućih kondenzatora i otpornika za podizanje. Ovo je najljepši put, ali zahtijeva graviranje PCB -a i opremu za SMD lemljenje. Međutim, sustav se može izraditi direktnim ožičenjem modula i postavljanjem regulatora napona i PNP tranzistora na komad kartona - kao što je to bio slučaj u ranijem projektu TicTac (ranije povezan).

Ako se odlučite za opciju PCB -a, možda ćete htjeti napraviti i moju ESP12 programsku ploču, posebno ako planirate raditi više projekata s ESP12 pločama.

Lista dijelova:

• 49g TicTac kutija
• ESP-12F (ili ESP-12E) Imajte na umu da ESP-12F ima bolji domet, inače isti kao ESP-12E
• 2.4”SPI TFT ekran sa upravljačkim programom ILI9341 i dodirnite npr. TJCTW24024-SPI
• Modul punjača - pogledajte fotografiju
• 2 mm pin-strip (opcionalno, ali vrijedi koristiti)
• PNP tranzistor u SOT23 formatu. Koristio sam BCW30, ali bilo koji drugi sa sposobnošću većom od 100ma i DC pojačanjem> 200 bi trebao biti u redu.
• 3v3 250ma (min) regulator u SOT23 formatu. Koristio sam Microchip MCP1703T-33002E/CB. Drugi će raditi, ali će provjeriti svoju struju mirovanja. (predlažete manje od 30uA).
• Otpornici (svi veličine 0805)
• 10k 4 off
• 3k3 1 popusta
• Kondenzatori (svi 0805 veličine)
• 2n2 2 popusta
• 0,1u 1 popusta
• PCB kao WiFiAnalyserArtwork.docx datoteka u prilogu.
• Jednoćelijska LiPo baterija. Kapacitet 400-1000mahr - to će stati u kućište. 400mah je dovoljno veliko.

Za opciju koja nije PCB koristite olovne ekvivalente, otpornici ¼W i više su u redu, a kondenzatori s radnim naponom od 5v ili većim.

Prilikom izrade PCB -a - izbušite rupe na 0,8 mm. Ako imate oštro oko - rupe za pin -trake od 2 mm ESP12 mogu biti 0,7 mm za bolju podršku.

Postavljanje komponenti:

Prilikom sastavljanja PCB-a prvo napravite otpornike i kondenzatore, zatim regulator i PNP tranzistor, zatim modul punjača i pin-strip za ESP12. Nisam lemio ESP12 na mjestu jer je dovoljno čvrst pritisnut na pin-traku i lakše ga je reprogramirati s ploče. Primijetit ćete da PCB ima konektore za TX, RX, GPIO 0, reset i masu ako ikada želite ponovno programirati na licu mjesta. Imajte na umu da će biti potrebno dugme za smanjenje GPIO -a. Resetiranje se može povući dodirivanjem zaslona. Gumb se može koristiti, ali samo ako je žica na zaslonu T_IRQ isključena.

Korak 3: Ožičenje

Prije povezivanja zaslona na ploču uklonite regulator i1 i stavite mrvicu lema na J1 koja ga zamjenjuje. Poslije bi to trebalo izgledati ovako:

Zatim ili uklonite iglu ili je kratko skratite. Najbolji način da uklonite pin-pin je jedan po jedan. Nanesite lemilicu na jednu stranu dok povlačite iglu kliještima s druge.

Sada ožičenje može započeti, počevši spajanjem vrpčnog kabela na zaslon. Odrežite PC trakasti kabel duljine 7-8 cm i odaberite 10 načina. Odrežite 9 puta unatrag 10 mm, ostavljajući jedan duži na jednom rubu za T-IRQ iglu. Ostatak se tada može razbaciti tamo gdje će biti lemljeni i po potrebi još malo obrezani.

Stavljao sam i lemio jedan po jedan provodnik počevši od VCC -a.

Postavite PCB na mjesto gdje treba u odnosu na ekran. Zatim, jednu po jednu, obrežite žice na 5 mm ili dulje nego što je potrebno i skinite izolaciju od 2 mm, kosite kraj i lemite na mjesto. Usmjeravanje žice ide na sljedeći način (računajući brojeve pinova iz VCC -a):

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

Sada ostaje samo spojiti bateriju i programirati ESP12. Ako programirate na licu mjesta, odmah povežite bateriju. Ako programirate s ploče, priključite bateriju nakon toga.

Korak 4: Programiranje

Preuzmite priloženu datoteku koda ESP8266WiFiAnalMod.ino, stvorite mapu pod nazivom „ESP8266WiFiAnalMod“u mapi Arduino skice i premjestite datoteku u ovu.

Pokrenite Arduino IDE (preuzmite i instalirajte s Arduino.cc ako je potrebno) i dodajte detalje ESP ploče ako ih nemate (pogledajte: Sparkfun).

Učitajte kôd (Datoteka> Sketchbook> … ESP8266WiFiAnalMod).

Zatim postavite detalje programiranja (Alati):

Odaberite ploču: Generički modul ESP8266

Ostale postavke pogledajte u nastavku. Odaberite Reset method: “nodemcu” ako koristite programer s automatiziranim pogonom za resetiranje i GPIO0. Inače postavite na „ck“ako programirate na licu mjesta ili direktnom vezom na USB na serijski pretvarač.

Broj porta će vjerojatno biti drugačiji.

Ako želite programirati na licu mjesta, morat ćete lemiti žice na prekidaču kako biste GPIO 0 povukli nisko i povezali se s Tx i Rx-pogledajte dolje:

Lakša opcija je upotreba programske ploče: ESP-12E i ESP-12F Programiranje i razbijanje ploča

Ako programirate in-situ povežite se na dolje. Napomena ako je zaslon povezan Reset se može aktivirati pomoću zaslona osjetljivog na dodir, u protivnom je potrebno prebaciti se s Resetiranje na GND. Napajanju je potrebna ploča, najbolje primjenom 3,7 V na OUT+ i OUT pinove. Ako koristite bateriju, punjač morate resetirati kratkim priključivanjem USB kabela.

Ako ručno postavljate način programiranja, povucite reset prema dolje (zaslon osjetljiv na dodir), povucite GPIO 0 dolje i dok je nisko otpustite reset. Sada kliknite na dugme za preuzimanje. Programiranje bi trebalo nastaviti.

Ako koristite ploču za programiranje i razbijanje, samo priključite FTDI USB serijski pretvarač, uključite napajanje od 3,3 V na programsku ploču i kliknite na preuzimanje.

Korak 5: Završna montaža i testiranje

Sada je dobro vrijeme za preliminarni test. Ako je ESP12 programiran in -situ, trebao bi raditi - samo lagano dodirnite ekran i trebao bi se pokrenuti. Ako je programirano izvan jedinice - umetnite ESP12 i povežite bateriju i ona bi trebala raditi.

Odvojio sam bateriju dok sam prolazio kroz završni sklop dijelom radi praktičnosti, a dijelom kako bih izbjegao neželjeni kratki spoj.

Zaslon će se uredno smjestiti između poklopca i dna kućišta. Izdignuti dio u osnovi lijepo drži ekran sa strane kutije.

Ploča se mora pričvrstiti na ploču zaslona kako bi stala u poklopac i predstavila USB utičnicu za punjenje. Kad se vidi potreban odnos između položaja ploče, tada postavite obostranu traku (tip 1 mm debljine) na obje ploče. To će dati zazor od 2 mm koji bi trebao izbjeći bilo kakav električni kontakt. Iz predostrožnosti sam stavio izolacijsku traku koja prekriva elektroniku ekrana:

Zatim moramo skinuti oko 2 mm s gornje kape. Učinio sam ovo tijesnim prianjanjem uz ekran s dodatnim dijelovima izrezanim za vrpčani kabel ekrana osjetljivog na dodir i plastični držač ekrana. Pogledajte ispod:

Na kraju moramo postaviti bateriju i koristiti je za držanje zaslona uz bok kutije. Koristio sam stari komad polistirenske pjene i izrezao ga i brusio do potrebne debljine. Zalijepio sam ovo na tiskanu ploču zaslona pomoću tanke dvostrane trake i upotrijebio nekoliko manjih komadića trake da spriječim klizanje baterije.

Kad sve to povežete i otkrijete da se ništa ne događa, ne brinite (još). Zaštitni krug baterije na modulu punjača mora se resetirati. To se postiže spajanjem putem mikro USB kabela na napajanje od 5 V. Nekoliko sekundi je dovoljno dugo.

I sada imate koristan uređaj koji pokazuje snagu sistema ESP8266, au mom slučaju me naveo da promijenim svoj WiFi kanal jer je otkrio 5 drugih na istom!

Nadam se da ćete uživati u ovom divnom projektu.

Mike