تغییر سوییچ Sinilink WiFi با سنسور ولتاژ/جریان INA219: 11 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

سوئیچ USB Sinilink XY-WFUSB WIFI یک دستگاه کوچک خوب برای روشن/خاموش کردن دستگاه USB متصل از راه دور است. متأسفانه این دستگاه توانایی اندازه گیری ولتاژ منبع تغذیه یا جریان مورد استفاده دستگاه متصل را ندارد.

این دستورالعمل به شما نشان می دهد که چگونه سوئیچ USB خود را با سنسور ولتاژ/جریان INA219 تغییر دادم. با این اصلاح می توانید مصرف برق دستگاه متصل شده را کنترل کنید ، به عنوان مثال. یک تلفن هوشمند ، کتابخوان الکترونیکی و غیره ، هنگام شارژ و خودکار کردن دستگاه متصل قبل از شارژ آن تا 100 to خاموش کنید تا (شاید) عمر باتری LiPo یکپارچه را افزایش دهید.

توجه داشته باشید که در نهایت این اصلاح منجر به افت ولتاژ جزئی ورودی 5 ولت به خروجی ماژول می شود.

مرحله 1: پیش نیازها/بخش ها

به قطعات زیر نیاز خواهید داشت:

• سوئیچ USB Sinilink XY-WFUSB WIFI
• ماژول سنسور ولتاژ/جریان INA219 (کوچکتر بهتر است)
• سیم میناکاری شده با قطر 0.4 میلی متر
• سیم ضخیم ، که می تواند 2-3A جریان را کنترل کند
• لوله انقباض حرارتی با سیم ضخیم مطابقت دارد
• لوله جمع کننده حرارتی با قطر 25.4 میلی متر
• ابزارهای معمول مانند لحیم کاری ، لحیم کاری ، شار
• رایانه ای که می توانید Tasmota را با پشتیبانی INA219 کامپایل کنید

مرحله 2: شرح ماژول عمومی

شرح کلی بسیار خوب ماژول سوئیچ USB ، قطعات آن و نحوه بازکردن آن در ویدیوی پیوندی از Andreas Spiess انجام شده است. این ویدئو به من انگیزه داد تا ماژول خود را با ماژول سنسور INA219 تغییر دهم.

مرحله 3: GPIO های بدون استفاده ESP8285

برای فهمیدن اینکه کدام پین ها/GPIO های ESP8285 متصل نیستند ، تراشه را از ماژول حذف کردم. نیازی به این کار ندارید ، فقط به تصویر نگاه کنید.

با تراشه جدا شده و برگه داده ESP8285 می توانید مشاهده کنید که پین ها/GPIO های زیر استفاده نشده اند:

• PIN10 / GPIO12
• PIN12 / GPIO13
• PIN18 / GPIO9
• PIN19 / GPIO10
• … و بیشتر …

برای اتصال I2C (SDA + SCL) به ماژول INA219 فقط به دو مورد نیاز دارید. من ابتدا PIN18 + PIN19 را انتخاب کردم اما هنگام لحیم کاری لنت ها را از بین بردم زیرا (هنوز) آنقدر مهارت ندارم که بتوانم دو سیم 0.4 میلی متری را در کنار یکدیگر بچسبانم.

مرحله 4: سیم های حامل جریان را به PCB لحیم کنید

برای اندازه گیری جریان ، ماژول INA219 باید در تغذیه خروجی +5 ولت بین MOSFET سوئیچینگ و پورت خروجی USB قرار گیرد.

ابتدا پای سوکت USB را بردارید.

در مرحله دوم یک سیم ضخیم (قرمز) به پد روی PCB ، که خروجی MOSFET در طرف دیگر PCB است ، لحیم کنید ، این سیم به "Vin+" INA219 می رود.

سپس یک سیم ضخیم (سیاه) را به پین سوکت USB لحیم کنید ، این مورد به "Vin-" INA219 می رود.

هنگام لحیم کاری ، مقداری نوار کپتون مقاوم در برابر حرارت بین آنها قرار دادم و پس از آن مقداری لوله کوچک کننده در اطراف سیم سیاه اضافه کردم. نوار کپتون را هم سر جایش گذاشتم.

مرحله 5: سیم های داده را به پین های ESP8285 لحیم کنید

سیم ها را قبل از لحیم کاری به تراشه خم کنید ، نباید فشار زیادی به پدهای متصل به پین های تراشه وارد کنید.

دو سیم را به پین 10 و 12 تراشه لحیم کنید.

همانطور که در تصویر می بینید من پین های 18 و 19 را در سمت راست تراشه سوزاندم ، بنابراین سعی کنید حرارت را کم کرده و مدت لحیم کاری را کوتاه نگه دارید.

من همچنین هر دو سیم را در لبه تخته چسباندم تا کمی فشار را از بین ببرم.

مرحله 6: سیمهای Vcc/Gnd را به تنظیم کننده 3V3 و پورت USB لحیم کنید

سیم را به خروجی تنظیم کننده ولتاژ AMS1117 3V3 لحیم کنید ، این به "Vcc" ماژول INA219 می رود. (ببخشید بابت عکس بد)

سیم را به پین Gnd جک USB USB لحیم کنید ، این به "Gnd" ماژول INA219 می رود.

مرحله 7: سیم را به ماژول INA219 لحیم کنید

شش سیم را به ماژول INA219 لحیم کنید. فضای کافی بین PCB اصلی و ماژول را برای قرار دادن کاور آبی دستگاه Sinilink حفظ کنید.

• Vin+ - (قرمز) از پد روی PCB
• Vin- - (سیاه) از پین سوکت خروجی USB
• Vcc - از تنظیم کننده ولتاژ AMS1117 3V3
• Gnd - از پین Gnd جک نر USB
• SCL - از PIN12 / GPIO13 (SCL / SDA را می توان در تنظیمات Tasmota تغییر داد)
• SDA - از PIN10 / GPIO12 (SCL / SDA را می توان در تنظیمات Tasmota تغییر داد)

مرحله 8: مونتاژ

برای عبور از کابل هایی که استفاده کرده اید ، برخی از شکاف ها را در پوشش آبی دستگاه Sinilink برش دهید.

درپوش را بین PCB Sinilink و ماژول INA219 قرار دهید و سیم ها را نزدیک به قاب خم کنید.

از لوله کوچک کننده حرارتی در اطراف هر دو ماژول استفاده کنید.

مرحله 9: ساخت Tasmota با پشتیبانی INA219

شما باید Tasmota را با پشتیبانی INA219 کامپایل کنید ، tasmota-sensors.bin استاندارد ، که شامل پشتیبانی INA219 است ، بسیار بزرگ است تا در ESP8285 جا شود.

در زیر توضیحات بسیار کوتاهی در مورد روند ساخت با استفاده از docker ارائه شده است ، جزئیات بیشتر در اینجا.

ایجاد دایرکتوری:

$ mkdir/opt/docker/tasmota-builder

docker-compose.yml ایجاد کنید

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/docker-compose.yml نسخه: "3.7" خدمات: tasmota-builder: container_name: tasmota-builder name host: tasmota-builder restart: "no" # منبع: https:// hub.docker.com/r/blakadder/docker-tasmota image: blakadder/docker-tasmota: آخرین کاربر: "1000: 1000" جلدها: # ظرف docker باید توسط همان کاربر که دارای # منبع کد--./tasmota_git است راه اندازی شود.:/tasmota

مخزن git را کلون کرده و به نسخه خاصی از Tasmota با برچسب تغییر دهید:

/opt/docker/tasmota-builder $ git clone https://github.com/arendst/Tasmota.git tasmota_git

/opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git (اصلی) $ git checkout v8.5.1

یک فایل لغو اضافه کنید تا پشتیبانی INA219 را شامل شود:

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/tasmota/user_config_override.h

#ifndef _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#تعریف _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#هشدار **** user_config_override.h: با استفاده از تنظیمات این فایل ****#ifndef USE_INA219#تعریف USE_INA219#endif

ساخت را شروع کنید:

"-e tasmota" بدین معناست که فقط باینری tasmota.bin را ایجاد می کند ، هیچ چیز دیگری.

/opt/docker/tasmota-builder $ docker-compose run tasmota-builder -e tasmota؛ docker-compose down

باینری به دست آمده ، tasmota.bin ، در:

/opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/build_output/firmware/

دستگاه Sinilink را با Tasmota تنظیم کنید که توسط Andreas Spiess در ویدیوی خود توضیح داده است. ابتدا چشمک زن و سپس پیکربندی قالب/تنظیم معمول GPIO برای این دستگاه.

یا از باینری Tasmota کامپایل شده خود استفاده کنید یا فقط ابتدا از نسخه استاندارد استفاده کنید و سپس از طریق webgui به نسخه کامپایل شده خود ارتقا دهید.

مرحله 10: پیکربندی Tasmota برای INA219

اولین قدم این است که قالب را تغییر دهید تا با تغییر مطابقت داشته باشد.

به "پیکربندی" -> "پیکربندی الگو" بروید ، برای GPIO12 و GPIO13 مقدار "کاربر (255)" را انتخاب کنید. روی "ذخیره" ضربه بزنید.

پس از راه اندازی مجدد به "پیکربندی" -> "پیکربندی الگو" بروید ، برای GPIO12 -> "I2C SDA (6)" و برای GPIO13 -> "I2C SCL (5)" را انتخاب کنید. یا اگر سیم ها را به صورت متفاوتی لحیم کرده اید آنها را عوض کنید. روی "ذخیره" ضربه بزنید.

دقت نمایش داده شده/گزارش شده ماژول را تغییر دهید. به دلخواه خود تغییر دهید

به "Console" بروید و دستورات زیر را وارد کنید.

TelePeriod 30 # هر 30 ثانیه مقادیر سنسور MQTT را ارسال می کند

VoltRes 3 # 3 رقم دقت در اندازه گیری ولتاژ WattRes 3 # 3 رقم دقت در محاسبه وات AmpRes 3 # 3 رقم دقت در اندازه گیری های فعلی

مرحله 11: نتیجه نهایی

اگر همه چیز به درستی انجام شده است ، اکنون می توانید ولتاژ و جریان مورد استفاده دستگاه USB متصل را مستقیماً در رابط کاربری وب Tasmota تحت نظارت قرار دهید.

اگر تنظیماتی برای Tasmota برای گزارش اندازه گیری از طریق MQTT به InfluxDB دارید ، می توانید نمودارهایی را از طریق Grafana ایجاد کنید تا جریان شارژ را در طول زمان نشان دهد ، در اینجا نمونه ای از شارژ تلفن هوشمند من از ظرفیت 10 ~ تا 85 ~ است.

و پس از آن تنظیم ، می توانید از یک ابزار اتوماسیون مانند Node-RED برای خاموش کردن خودکار سوئیچ USB هنگامی که جریان کمتر از حد خاصی است استفاده کنید.

توجه داشته باشید که از آنجا که INA219 از یک مقاومت 0.1 اهم به عنوان جریان فعلی استفاده می کند ، بسته به منبع تغذیه و "هوشمندی" دستگاه متصل ، ممکن است کندتر از قبل ، از ورودی به خروجی افت ولتاژ دریافت کنید.