هشدار سیلاب زیرزمین با قدرت بسیار کم با ESP8266: 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

سلام ، به اولین برنامه اموزشی من خوش آمدید.

زیرزمین خانه من هر چند سال یکبار به دلایل مختلف مانند رعد و برق شدید تابستانی ، آب زیاد زیرزمینی یا حتی ترکیدن لوله آب می گیرد. اگرچه مکان خوبی نیست ، اما دیگ گرمایش مرکزی من در آنجا قرار دارد و آب می تواند به قطعات الکترونیکی آن آسیب برساند ، بنابراین باید در اسرع وقت آب را پمپاژ کنم. بررسی وضعیت پس از یک رعد و برق شدید تابستانی دشوار و ناراحت کننده است ، بنابراین تصمیم گرفتم یک زنگ هشدار مبتنی بر ESP8266 ایجاد کنم که در صورت وقوع سیل برای من ایمیل ارسال می کند. (هنگامی که سیل ناشی از آبهای زیرزمینی زیاد است ، سطح آب معمولاً کمتر از 10 سانتی متر است که برای بخاری مضر نیست و توصیه نمی شود که پمپاژ کنید زیرا به هر حال باز می گردد و هرچه بیشتر پمپ کنید ، آب زیرزمینی بیشتری خواهد آمد. دفعه بعد. اما خوب است که در مورد وضعیت بدانیم.)

در این برنامه دستگاه ممکن است سالها در "خواب" باشد و اگر همه چیز طبق برنامه کار کند ، فقط برای چند ثانیه کار می کند. استفاده از خواب عمیق عملی نیست زیرا در صورت تمایل طولانی مدت به خواب می رویم و ESP8266 فقط می تواند حداکثر 71 دقیقه بخوابد.

تصمیم گرفتم از یک سوئیچ شناور برای روشن کردن قدرت ESP استفاده کنم. با استفاده از این راه حل ، ESP هنگامی که سوئیچ باز است تغذیه نمی شود ، بنابراین مصرف برق فقط تخلیه خودکار باتری ها است ، که سیستم را برای سالها آماده به کار نگه می دارد.

هنگامی که سطح آب به سوئیچ شناور می رسد ، ESP به طور عادی راه اندازی می شود ، به شبکه WiFi من متصل می شود ، یک ایمیل برای من ارسال می کند و با ESP برای همیشه می خوابد. عمیق (0) تا زمانی که برق خاموش و دوباره روشن شود. اگر نمی تواند به WiFi متصل شود یا نمی تواند ایمیل ارسال کند ، 20 دقیقه به خواب می رود و دوباره تلاش می کند تا موفقیت آمیز باشد.

این ایده شبیه راه حلی است که توسط آندریاس اسپیس در این ویدئو توضیح داده شده است. اما به دلیل ماهیت سیل و سوئیچ شناور ، نیازی به افزودن MOSFET نداریم تا ESP تا زمانی که کار خود را تمام نکرده روشن باشد ، زیرا اگر سطح آب بیش از سطح ماشه باشد ، سوئیچ شناور بسته می شود. به

مرحله 1: شماتیک:

قطعات

• D1: BAT46 Schottky-diode برای بیداری در خواب عمیق. من از دیودهای Schottky تجربیات بهتری نسبت به مقاومتهای بین D0 و RST دارم.
• Float Switch: سوئیچ شناور ساده و لوله ای با قیمت 1.2 دلار از eBay. حلقه با آهنربا می تواند معکوس شود تا بین سوئیچینگ سطح سیال بالا و پایین تغییر کند. پیوند eBay
• نگهدارنده باتری: برای 2 برابر باتری 1.5 ولت AAA
• P1: پایانه های پیچ 2x2P 5.08mm (200mil) برای اتصال سیم از باتری و سوئیچ شناور.
• C1: 1000uF 10V خازن برای افزایش پایداری ESP در حالی که رادیو روشن است. لطفاً توجه داشته باشید ، اگر ESP در خواب عمیق قرار دارد ، انرژی ذخیره شده در خازن به اندازه کافی برای برقراری آن برای 3-4 دقیقه کافی است. در آن دوره ، عملکرد سوئیچ شناور نمی تواند ESP را دوباره راه اندازی کند زیرا خازن آن را در حالت خواب عمیق نگه می دارد. این فقط در حین آزمایش جالب است.
• U1: میکروکنترلر LOLIN / Wemos D1 Mini Pro ESP8266. این نسخه حرفه ای با اتصال آنتن خارجی است ، که ممکن است مفید باشد وقتی در زیرزمین قرار می گیرد. لطفاً توجه داشته باشید ، شما باید "مقاومت" SMD 0 اهم را مجددا لحیم کنید تا آنتن خارجی را به جای آنتن سرامیکی داخلی پیش فرض انتخاب کنید. توصیه می کنم میکروکنترلرهای LOLIN را از فروشگاه رسمی LOLIN AliExpress خریداری کنید زیرا تعداد زیادی تخته جعلی یا قدیمی Wemos / LOLIN وجود دارد.
• تخته چوبی: یک تخته اولیه 50 میلی متر*50 میلی متر برای جا دادن همه قسمت ها کافی خواهد بود. مدار برای ساخت PCB بسیار ساده است.:)

لطفاً توجه داشته باشید که باتری به ورودی 3.3 ولت متصل است. اگرچه D1 Mini دارای LDO داخلی برای عملکرد USB / LiPo است ، اما هنگامی که از 3 ولت باتری های قلیایی 2xAAA تغذیه می شود ، نیازی به آن نداریم. با این اتصال D1 Mini من توانست وظیفه خود را تنها با ولتاژ تغذیه 1.8 ولت نیز به پایان برساند.

مرحله 2: کد

این برنامه می تواند بهتر یا ساده تر باشد ، اما قسمت های دیگر آن در پروژه های دیگر من به خوبی اثبات شده است.

این طرح از کتابخانه های زیر استفاده می کند:

ESP8266WiFi.h: پیش فرض برای تخته های ESP8266.

Gsender.h: کتابخانه فرستنده Gmail از بوریا را می توانید از اینجا بارگیری کنید.

جریان برنامه بسیار ساده است.

• ESP شروع می شود.
• حافظه RTC را می خواند تا بررسی شود آیا این اولین شروع است یا خیر
• با استفاده از تابع () cleverwifi به WiFi متصل می شود. این دستگاه با استفاده از آدرس MAC روتر (BSSID) و شماره کانال برای اتصال سریعتر به WiFi متصل می شود ، پس از 100 بار تلاش ناموفق مجدداً امتحان می کند و پس از 600 تلاش به خواب می رود. این عملکرد از طرح صرفه جویی در مصرف برق WiFi از OppoverBakke مشتق شده است ، اما بدون ذخیره داده های اتصال به قسمت RTC در این برنامه.
• ولتاژ باتری را با ESP ساخته شده در ویژگی های ADC_MODE (ADC_VCC) / ESP.getVcc () بررسی می کند. این نیازی به تقسیم ولتاژ خارجی یا سیم کشی به A0 ندارد. مناسب برای ولتاژهای زیر 3.3V ، که مورد ما است.

• با Gsender.h یک ایمیل آلرت ارسال می کند. متغیرها و متن سفارشی را به موضوع و رشته های پیام اضافه کردم تا ولتاژ باتری را گزارش کنم ، زمان از اولین تشخیص و مشاوره در مورد تعویض باتری سپری شده است. لطفاً تغییر آدرس ایمیل گیرنده را فراموش نکنید.

  • می خوابد

    • در صورت موفقیت ، با ESP.deepSleep (0) "برای همیشه" می خوابد. از نظر فیزیکی تا زمانی که سطح آب بالا نرود در حالت خواب خواهد بود. این از نظر فنی چند ساعت یا حداکثر چند روز است ، که با کمی جریان خواب uA باتری را خالی نمی کند. هنگامی که آب از بین می رود ، سوئیچ شناور باز می شود و ESP به طور کامل خاموش می شود و مصرف فعلی 0 است.
    • در صورت عدم موفقیت ، 20 دقیقه به خواب می رود ، سپس دوباره تلاش می کند. در صورت وقوع رعد و برق تابستانی ممکن است برق AC قطع شود. راه اندازی مجدد را حساب کرده و در حافظه RTC ذخیره می کند. این اطلاعات برای گزارش زمان سپری شده از اولین تلاش هشدار استفاده می شود. (لطفاً توجه داشته باشید ، هنگام آزمایش آن با برق USB و مانیتور سریال ، RTC ممکن است مقدار شمارش چرخه را بین بارگیری ها نیز حفظ کند.)

مرحله 3: مونتاژ و نصب

پس از آزمایش کد روی یک تخته نان ، آن را به یک تکه کوچک از تخته چوب لحیم کردم.

من از 2 قطعه پایانه پیچ 5.08 میلی متری 2 قطبی دوقطبی که به هم چسبیده اند ، یک هدر زن برای ESP ، یک خازن و چند جهنده استفاده کردم.

لطفاً توجه داشته باشید ، مقاومت SMD با شماره "0" در کنار آنتن سرامیکی باید مجدداً به پدهای خالی کنار آن لحیم شود تا آنتن خارجی انتخاب شود.

سپس همه چیز را در یک جعبه اتصال برق کوچک IP55 قرار دادم. سیم های سوئیچ شناور از طریق یک غلاف کابل به هم متصل می شوند.

جعبه در ارتفاعی ایمن قرار می گیرد ، جایی که آب (امیدوارم) هرگز به آن نرسد ، بنابراین من از یک جفت سیم مسی نسبتاً ضخیم 1 میلی متر^2 (17AWG) برای اتصال سوئیچ شناور استفاده کردم. با این تنظیم ، ESP می تواند پیام را حتی با ولتاژ ورودی 1.8 ولت شروع و ارسال کند.

پس از نصب ، این نگهبان خاموش در حال مراقبت است ، اما امیدوارم به زودی نیازی به ارسال زنگ هشدار نباشد…