TicTac Super Wifi Analyzer, ESP-12, ESP8266: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Ta projekt temelji na izvirni kodi za enomonarnacijo in konceptu uporabe škatle TicTac kot ohišja.

Namesto da bi z gumbom za začetek odčitavanja uporabili ploščo na dotik, ki je opremljena z zaslonom TFT SPI. Koda je bila spremenjena za boljši nadzor LED osvetlitve ozadja in za preklop zaslona v način mirovanja (ker mora prikazovalni modul ostati napajan za čip na dotik). Enota toka v spanju je dovolj nizka, da lahko 1000mah lipo traja več let. Na voljo je tudi polnjenje baterije in nizkonapetostna zaščita.

Oglejte si zadnji korak za videoposnetek, kako deluje.

Deli:

• 48g škatla TicTac
• ESP12 (po možnosti ESP-12F)
• 2,4 -palčni zaslon SPI TFT
• Polnilni modul Lipo
• PNP tranzistor
• 3.3v nizek tok mirovanja, regulator napetosti
• Povezani upori in kondenzatorji (podrobnosti kasneje)

1. korak: Razvoj

Mislil sem, da bom začrtal razvojno pot tega projekta. Ta razdelek lahko preskočite, če želite to narediti.

To je eden mojih prvih projektov ESP8266. Bil sem navdušen nad čednim konceptom uporabe škatle TicTac kot ohišja za analizator Wifi in sem se odločil, da jo naredim. Hvala: prenosni-WiFi-analizator. Odločil sem se za večji 2,4 -palčni zaslon, ki je bil priložen plošči na dotik in na tiskanem vezju z zatiči, s katerimi bi bilo lažje povezati.

Ko sem začel graditi, sem raziskal ureditve, ki bi imele zračni signal ESP12 od elektronike. Edina možnost je bila, da je znotraj pokrovčka. Želel sem tudi polnilni modul pod razdelilnikom. Vprašanje je bilo torej, kje najti gumb za vklop? Nisem hotel narediti luknje na zadnji strani ohišja. Zgornji pokrovček bi bil najboljši - vendar ni prostora, če imam dva modula.

To je privedlo do ideje o uporabi plošče na dotik kot gumba za vklop. Opazil sem, da je bil eden od priključkov zaslona označen z 'T_IRQ' - to je bilo videti spodbudno. Čip na dotik je XPT2046. In ja, na moje veselje je, da ima samodejni način mirovanja in zniža T_IRQ, če se dotaknete plošče. To je idealno za zamenjavo potisnega stikala in ga je mogoče preprosto priključiti na ponastavitev ESP12.

Moral bi omeniti, da koda izvaja več pregledov omrežij wifi, nato pa izklopi napajanje zaslona in preklopi ESP12 v globok spanec - to prebudi vhod za ponastavitev.

Torej, ko je bil ta koncept jasen, sem ga povezal z uporabo NodeMcu - in ni delovalo! Tako je bilo še nekaj dela. Zavedal sem se tudi, da ne morem preveriti spalnega toka z NodeMcu zaradi vgrajenega čipa USB in regulatorja napetosti visoke mirovanja. Hotel sem tudi sistem za enostavno programiranje ESP12. To je pripeljalo do tega, da sem izdelal odbojno ploščo/razvojni sistem ESP12, ki bi ga bilo mogoče programirati tako enostavno kot NodeMCU, vendar z uporabo programerja FTDI. Tako sta regulator in USB čip ločena. Glejte: ESP-12E in ESP-12F Programska plošča in odklopna plošča

Nato sem ga ožičil z novo ploščo z ESP-12F-in delovalo je. Edina sprememba, ki sem jo naredil, je bila, da sem izklopil regulator napetosti na prikazovalnem modulu, tako da je vse delovalo pri 3.3V. Začel sem izvajati svoje kodne modifikacije, zlasti kodo za preklop čipa zaslona (ILI9341) v način mirovanja, saj bi morali to in čip plošče na dotik napajati (v načinu spanja), ko je tudi modul ESP v stanju spanja. Nato sem preveril tok spanja. To je bilo 90uA. Tako bi baterija 1000 mAh zdržala eno leto. Dober začetek.

Nato sem odstranil regulator napetosti na prikazovalnem modulu. Dovolj bi bilo, če bi samo dvignili ozemljitveni zatič. Zdaj je bil sistemski tok mirovanja 32uA. Še vedno sem moral dodati regulator 3.3V, vendar sem poznal regulatorja s samo 2uA mirujočim tokom. Torej gledamo na 3 -letno življenjsko dobo baterije!

Prav tako sem želel komponente čim bolj pritrditi na tiskano vezje, da bi ožičenje olajšalo. Tako sem na tej točki nadaljeval z zasnovo tiskanega vezja za enoto. Rad bi imel neposredno povezavo z nožicami modula zaslona. To bo precej težko, zato sem se odločil za trdo žico od tiskanega vezja do zaslona.

S kodo sem se malo bolj poigraval. Dodal sem obvestilo o spanju - napolnil sem zaslon v črni barvi in pred spanjem natisnil ZZZ. Prav tako sem odlašal z vklopom LED osvetlitve, dokler se zaslon ni napolnil. S tem se izognete beli bliskavici na začetku izvirne kode. Podobne načine sem naredil na koncu, ko sem LED izklopil, preden sem zaspal zaslon.

Morda se sprašujete, kako izmeriti uA. Mrtvo lahko! 1k upor postavite zaporedno s pozitivnim napajalnim kablom. To skrajšajte z mostičkom, da se sistem lahko zažene. Ko je v načinu mirovanja, odstranite mostiček in izmerite padec napetosti na uporu. Z 1k uporom 100mv pomeni 100uA. Če je padec napetosti prevelik, uporabljam upor nižje vrednosti. To metodo sem uporabil za merjenje enojne številke nA z 1m uporom na drugih sistemih z zelo nizkimi spalnimi tokovi.

2. korak: Gradnja

PCB ali trda žica?

Enota, ki sem jo tukaj zgradil, uporablja tiskano vezje za shranjevanje modulov ESP12F in polnilnikov ter regulatorja napetosti in tranzistorja PNP ter pripadajočih kondenzatorjev in vlečnih uporov. To je najlepša pot, vendar zahteva opremo za jedkanje PCB in spajkanje SMD. Sistem pa je mogoče izdelati tako, da module ožičite neposredno in napenjate regulator napetosti in tranzistor PNP na kos traku - tako je bilo v prejšnjem projektu TicTac (povezano prej).

Če se odločite za možnost PCB, boste morda želeli narediti tudi mojo programsko ploščo ESP12, še posebej, če nameravate narediti več projektov s ploščami ESP12.

Seznam delov:

• 49g škatla TicTac
• ESP-12F (ali ESP-12E) Upoštevajte, da ima ESP-12F boljši doseg, sicer enak kot ESP-12E
• 2,4 -palčni zaslon SPI TFT z gonilnikom ILI9341 in se dotaknite npr. TJCTW24024-SPI
• Polnilni modul - glej fotografijo
• 2 mm pin-trak (neobvezno, vendar ga je vredno uporabiti)
• PNP tranzistor v formatu SOT23. Uporabil sem BCW30, vendar bi moralo biti vse drugo z zmogljivostjo več kot 100ma in DC ojačitvijo> 200 v redu.
• Regulator 3v3 250ma (min) v formatu SOT23. Uporabil sem Microchip MCP1703T-33002E/CB. Drugi bodo delali, vendar bodo preverili svoj tok mirovanja. (predlagajte manj kot 30uA).
• Upori (vsi 0805 velikosti)
• 10k 4 off
• 3k3 1 popusta
• Kondenzatorji (vsi 0805 velikosti)
• 2n2 2 popusta
• 0,1u 1 popusta
• PCB kot datoteka WiFiAnalyserArtwork.docx priložena.
• Enocelična LiPo baterija. Zmogljivost 400-1000mah - to bo ustrezalo ohišju. 400mah je dovolj veliko.

Za opcijo, ki ni PCB, uporabite svinčene ekvivalente, upore ¼W in več so v redu in kondenzatorje z delovno napetostjo 5v ali več.

Pri izdelavi tiskanega vezja izvrtajte luknje na 0,8 mm. Če imate bistro oko - so 2 mm luknje za pritrdilne trakove ESP12 za boljšo oporo lahko 0,7 mm.

Postavitev komponent:

Pri sestavljanju tiskanega vezja najprej naredite upore in kondenzatorje, nato regulator in tranzistor PNP, nato pa polnilni modul in zatič za ESP12. ESP12 nisem spajkal na mestu, saj je dovolj trden, pritisnjen na zatič, in ga je lažje reprogramirati s plošče. Opazili boste, da ima tiskano vezje priključke za TX, RX, GPIO 0, ponastavitev in ozemljitev, če želite kdaj ponovno programirati na mestu. Upoštevajte, da bo za znižanje GPIO potreben gumb. Ponastavitev lahko znižate tako, da se dotaknete zaslona. Gumb je mogoče uporabiti, vendar le, če je žica na zaslonu T_IRQ odklopljena.

3. korak: Ožičenje

Preden ožičenje zaslona povežete s tiskanim vezjem, odstranite regulator i1 in na J1 položite blok spajkanja, ki ga nato nadomesti. Nato bi moralo izgledati tako:

Nato bodisi odstranite zatič ali odrežite zatiče na kratko. Najboljši način za odstranitev zatiča je en zatič naenkrat. Na eno stran nanesite spajkalnik, na drugi pa povlecite zatič s kleščami.

Zdaj se lahko ožičenje prične s povezovanjem tračnega kabla na zaslon. Odrežite trak računalniškega traku 7-8 cm in izberite 10 načinov. Odrežite 9 poti nazaj za 10 mm in pustite enega daljšega na enem robu za pin T-IRQ. Preostanek lahko nato razstavite tja, kjer bodo spajkani in po potrebi nekoliko bolj obrezani.

Položil sem in spajkal eno žico naenkrat, začenši z VCC.

PCB postavite tam, kjer mora biti glede na zaslon. Nato eno za drugo obrežite žice na približno 5 mm ali dlje, kot je potrebno, in odstranite 2 mm izolacije, pokosite konec in spajkajte. Usmerjanje žice poteka na naslednji način (štetje pin številk iz VCC):

Zaslon	PCB	Komentiraj
1	1	VCC
2	8	GND
3	9	CS
4	5	PONASTAVITI
5	7	D/C.
6	2	SDI (MOSI)
7	4	SCK
8	10	LED
9	3	SDO (MISO)
10	6	T_IRQ

Zdaj ostane le še priklop baterije in programiranje ESP12. Če programirate in-situ, baterijo priključite zdaj. Če programirate izven plošče, nato priključite baterijo.

4. korak: Programiranje

Prenesite priloženo datoteko kode ESP8266WiFiAnalMod.ino, v mapi Arduino skice ustvarite mapo z imenom 'ESP8266WiFiAnalMod' in datoteko premaknite v to.

Zaženite Arduino IDE (po potrebi prenesite in namestite z Arduino.cc) in dodajte podatke o plošči ESP, če jih nimate (glejte: Sparkfun).

Naložite kodo (Datoteka> Sketchbook> … ESP8266WiFiAnalMod).

Nato nastavite podrobnosti programiranja (Orodja):

Izberite ploščo: Splošni modul ESP8266

Za ostale nastavitve glejte spodaj. Izberite metodo ponastavitve: »nodemcu«, če uporabljate programer z avtomatiziranim pogonom za ponastavitev in GPIO0. V nasprotnem primeru nastavite na “ck”, če programirate in-situ ali z neposredno povezavo z USB-serijskim pretvornikom.

Številka vrat bo verjetno drugačna.

Če želite programirati in-situ, boste morali spajkati žice na stikalo, da potegnete GPIO 0 in se povežete s Tx in Rx-glejte spodaj:

Lažja možnost je uporaba programske plošče: ESP-12E in ESP-12F Programming and Breakout Board

Če programirate in-situ, se povežite, kot je prikazano spodaj. Upoštevajte, če je zaslon povezan. Ponastavitev lahko aktivirate z zaslonom na dotik, sicer je potrebno preklopiti iz ponastavitve na GND. Na ploščo je potrebno napajanje, najbolje pri uporabi 3,7 V na izhodih OUT+ in OUT. Če uporabljate baterijo, morate polnilnik ponastaviti tako, da na kratko priključite kabel USB.

Če ročno nastavite način programiranja, povlecite ponastavitev nizko (zaslon na dotik), povlecite GPIO 0 nizko in med nizko spustite ponastavitev. Zdaj kliknite gumb za prenos. Programiranje se mora nadaljevati.

Če uporabljate ploščo za programiranje in prekinitev, samo priključite serijski pretvornik FTDI USB, na programsko ploščo priključite napajanje 3,3 V in kliknite prenos.

5. korak: Končna montaža in testiranje

Zdaj je pravi čas za predhodni preizkus. Če je bil ESP12 programiran in -situ, bi moral delovati - le rahlo se dotaknite zaslona in začel se bo. Če je programirano zunaj enote - vstavite ESP12 in priključite baterijo, da deluje.

Med prehodom skozi zadnji sklop sem delno zaradi udobja in delno, da bi se izognil nenamernemu kratkemu stiku, odklopil akumulator.

Zaslon bo lepo pritrjen med pokrovčkom in dnom ohišja. Dvignjeni del v dnu lepo drži zaslon ob strani škatle.

Vezje mora biti pritrjeno na ploščo zaslona, da se lahko prilega notranjosti pokrovčka in predstavlja polnilno vtičnico USB. Ko vidite želeno razmerje med položaji plošč, na obe plošči položite dvostranski trak (tip debeline 1 mm). To bo dalo 2 mm prostora, da se izognete stiku z elektriko. Kot previdnost sem namestil nekaj izolacijskega traku, ki pokriva elektroniko zaslona:

Nato moramo odstraniti približno 2 mm zgornjega pokrova. To sem naredil tako, da se tesno prilega zaslonu, z dodatnimi izrezki za tračni kabel zaslona na dotik in plastični nosilec zaslona. Glej spodaj:

Nazadnje moramo postaviti baterijo in s tem držati zaslon ob strani škatle. Uporabil sem star kos polistirenske pene in ga razrezal in brušil do potrebne debeline. To sem pritrdil na tiskano vezje zaslona s tankim dvostranskim trakom in uporabil nekaj manjših kosov traku, da sem ustavil drsenje baterije.

Ko vse povežete in ugotovite, da se nič ne zgodi, ne skrbite (še). Zaščitno vezje akumulatorja na modulu polnilnika je treba ponastaviti. To naredite tako, da ga prek kabla mikro USB priključite na napajanje 5V. Nekaj sekund je dovolj dolgo.

In zdaj imate uporabno napravo, ki prikazuje moč sistemov ESP8266, in v mojem primeru me je pripeljalo do spreminjanja kanala WiFi, saj je na istem odkril še 5 drugih!

Upam, da boste uživali v tem čudovitem projektu.

Mike