Modifikacija stikala WiFi Sinilink s senzorjem napetosti/toka INA219: 11 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Sinilink XY-WFUSB WIFI USB stikalo je prijetna majhna naprava za daljinski vklop/izklop priključene USB naprave. Žal nima možnosti merjenja napajalne napetosti ali izrabljenega toka priključene naprave.

Ta navodila vam pokažejo, kako sem spremenil stikalo USB z INA219 senzorjem napetosti/toka. S to spremembo lahko spremljate porabo energije priključene naprave, npr. pametnega telefona, bralnika e -knjig itd., Med polnjenjem in samodejno izklopite napajanje priključene naprave, preden se napolni do 100%, da (morda) podaljša življenjsko dobo vgrajene baterije LiPo.

Zavedajte se, da na koncu ta sprememba povzroči rahel padec napetosti vhoda 5V na izhodu modula.

1. korak: Predpogoji/deli

Potrebovali boste naslednje dele:

• Sinilink XY-WFUSB WIFI USB stikalo
• INA219 Senzorski modul napetosti/toka (manjši je boljši)
• Emajlirana žica premera 0,4 mm
• debela žica, ki lahko prenese 2-3A toka
• toplotno skrčljiva cev, ki ustreza debeli žici
• Toplo skrčljiva cev premera 25,4 mm
• Običajna orodja, kot so spajkalnik, spajkanje, fluks
• PC, kjer lahko s podporo INA219 sestavite Tasmoto

2. korak: Splošni opis modula

Zelo dober splošen opis modula za stikalo USB, njegovih delov in načina odpiranja je narejen v povezanem videoposnetku Andreasa Spiessa. Ta videoposnetek me je navdihnil za spremembe v modulu s senzorskim modulom INA219.

Korak: ESP8285 Neuporabljeni GPIO -ji

Da bi ugotovil, kateri zatiči/GPIO -ji ESP8285 niso povezani, sem čip odstranil iz modula. Tega vam ni treba narediti, samo poglejte sliko.

Z razpakiranim čipom in podatkovnim listom ESP8285 lahko vidite, da naslednji zatiči/GPIO niso uporabljeni:

• PIN10 / GPIO12
• PIN12 / GPIO13
• PIN18 / GPIO9
• PIN19 / GPIO10
• … in več …

Za povezave I2C (SDA + SCL) z modulom INA219 potrebujete samo dva. Najprej sem izbral PIN18 + PIN19, vendar sem pri spajkanju uničil blazinice, ker (še) nisem dovolj usposobljen za spajkanje dveh 0,4 -milimetrskih žic na tem koraku, ko sta drug ob drugem.

Korak 4: Spajkanje žic za prenos toka na tiskano vezje

Za merjenje toka je treba modul INA219 vstaviti v izhod +5V napajanje med preklopnim MOSFET -om in izhodnimi vrati USB.

Najprej dvignite nogo USB vtičnice.

Drugič, spajkajte debelo žico (rdečo) na blazinico na tiskanem vezju, ki je izhod MOSFET -a na drugi strani tiskanega vezja, ta žica bo šla v "Vin+" INA219.

Nato debel žico (črno) spajkajte na pin USB vtičnice, to bo šlo na "Vin-" INA219.

Med spajkanjem sem med njih položil toplotno odporen trak Kapton, nato pa okoli črne žice dodal še nekaj toplotno skrčljivih cevi. Pustil sem tudi Kapton kaseto.

5. korak: Spajkajte podatkovne žice na nožice ESP8285

Pred spajanjem žice na žico predhodno upognite žice, ne smete preveč obremenjevati blazinic, pritrjenih na zatiče čipa.

Spajate dve žici na pin 10 in 12 čipa.

Kot vidite na sliki, sem zažgala zatiča 18 in 19 na desni strani čipa, zato poskušajte ohraniti nizko toploto in kratko spajkanje.

Obe žici sem prilepil tudi na rob plošče, da sem nekoliko razbremenil napetost.

Korak 6: Spajkajte žice Vcc/Gnd na regulator 3V3 in vrata USB

Spajate žico na izhod napetostnega regulatorja AMS1117 3V3, to bo šlo v "Vcc" modula INA219. (Oprostite za slabo sliko)

Spajate žico na pin Gnd moškega vtiča USB, to bo šlo na "Gnd" modula INA219.

Korak 7: Spajkanje žic v modulu INA219

Spajajte šest žic na modul INA219. Med glavnim tiskanim vezjem in modulom imejte dovolj prostora, da vstavite modri pokrov naprave Sinilink.

• Vin+ - (rdeča) iz blazinice na tiskanem vezju
• Vin- - (črna) iz zatiča USB izhodne vtičnice
• Vcc - iz regulatorja napetosti AMS1117 3V3
• Gnd - iz Gnd zatiča USB moškega priključka
• SCL - iz PIN12 / GPIO13 (SCL / SDA lahko preklopite v konfiguraciji Tasmota)
• SDA - iz PIN10 / GPIO12 (SCL / SDA lahko preklopite v konfiguraciji Tasmota)

8. korak: Montaža

V modri pokrov naprave Sinilink izrežite nekaj rež, da gredo skozi kable, ki ste jih uporabili.

Vstavite pokrov med tiskano vezje Sinilink in modul INA219 in žice upognite blizu ohišja.

Okrog obeh modulov uporabite toplotno skrčljivo cev.

9. korak: Zgradite Tasmoto s podporo INA219

Morate sestaviti Tasmoto s podporo INA219, standardni tasmota-sensors.bin, ki vsebuje podporo INA219, je prevelik, da bi se prilegal ESP8285.

V nadaljevanju je zelo kratka razlaga postopka izdelave z dockerjem, več podrobnosti tukaj.

Ustvarite imenik:

$ mkdir/opt/docker/tasmota-builder

Ustvarite docker-compose.yml

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/docker-compose.yml različica: "3.7" storitve: tasmota-builder: container_name: tasmota-builder ime gostitelja: tasmota-builder ponovni zagon: "ne" # vir: https:// hub.docker.com/r/blakadder/docker-tasmota slika: blakadder/docker-tasmota: zadnji uporabnik: "1000: 1000" zvezki: # dockerjev vsebnik mora zagnati isti uporabnik, ki je lastnik # izvorne kode-./tasmota_git:/tasmota

Klonirajte skladišče git in preklopite na posebno označeno izdajo Tasmote:

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

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

Dodajte datoteko preglasitve, če želite vključiti podporo INA219:

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

#ifndef _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#define _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#warning **** user_config_override.h: Uporaba nastavitev iz te datoteke ****#ifndef USE_INA219#define USE_INA219#endif

Začnite gradnjo:

"-e tasmota" pomeni, da gradi le binarno datoteko tasmota.bin, nič drugega.

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

Nastala binarna datoteka, tasmota.bin, bo v:

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

Napravo Sinilink nastavite s Tasmoto, kot je razložil Andreas Spiess v svojem videoposnetku. Najprej utripa in nato konfiguracija predloge/običajne nastavitve GPIO za to napravo.

Ali uporabite lastno prevedeno binarno datoteko Tasmota ali pa najprej uporabite standardno izdajo in nato nadgradite prek webgui na svojo prevedeno različico.

10. korak: Konfiguracija Tasmote za INA219

Prvi korak je, da predlogo spremenite tako, da ustreza spremembi.

Pojdite na "Konfiguracija" -> "Konfiguriraj predlogo", za GPIO12 in GPIO13 izberite vrednost "Uporabnik (255)". Pritisnite "Shrani".

Po ponovnem zagonu pojdite na "Konfiguracija" -> "Konfiguriraj predlogo", izberite za GPIO12 -> "I2C SDA (6)" in za GPIO13 -> "I2C SCL (5)". Ali pa jih zamenjajte, če ste žice spajkali drugače. Pritisnite "Shrani".

Spremenite prikazano/prijavljeno natančnost modula. Spremenite se, kot želite.

Pojdite na "Console" in vnesite naslednje ukaze.

TelePeriod 30 # vsakih 30 sekund pošilja vrednosti senzorja MQTT

VoltRes 3 # 3 -mestna natančnost pri meritvah napetosti WattRes 3 # 3 -mestna natančnost pri izračunih Watt AmpRes 3 # 3 -mestna natančnost pri trenutnih meritvah

11. korak: Končni rezultat

Če je bilo vse opravljeno pravilno, lahko zdaj v spletnem grafičnem vmesniku Tasmota spremljate napetost in tok, ki ga uporablja priključena naprava USB.

Če imate tudi nastavitev za Tasmoto, da poroča o meritvah prek MQTT v InfluxDB, lahko ustvarite grafe prek Grafane za prikaz polnilnega toka skozi čas, tukaj je primer mojega pametnega telefona, ki se polni od ~ 10% do ~ 85% zmogljivosti.

Po tej nastavitvi lahko z orodjem za avtomatizacijo, kot je Node-RED, samodejno izklopite stikalo USB, ko tok pade pod določeno mejo.

Zavedajte se, da bo INA219 kot upor za tok uporabil 0,1 ohmski upor, zato se bo napetost od vhoda do izhoda znižala, odvisno od vašega napajanja in "inteligence" priključene naprave, se lahko polni počasneje kot prej.