تعديل مفتاح Sinilink WiFi مع مستشعر الجهد / التيار INA219: 11 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يعد مفتاح Sinilink XY-WFUSB WIFI USB جهازًا صغيرًا لطيفًا لتشغيل / إيقاف تشغيل جهاز USB متصل عن بُعد. للأسف ، تفتقر إلى القدرة على قياس جهد العرض أو التيار المستخدم للجهاز المتصل.

يوضح لك هذا التوجيه كيف قمت بتعديل مفتاح USB الخاص بي باستخدام مستشعر الجهد / التيار INA219. باستخدام هذا التعديل ، يمكنك مراقبة استهلاك الطاقة للجهاز المتصل ، على سبيل المثال هاتف ذكي أو قارئ كتب إلكترونية وما إلى ذلك ، أثناء الشحن والأتمتة لإيقاف تشغيل الجهاز المتصل قبل شحنه بنسبة 100٪ (ربما) لإطالة عمر بطارية LiPo المدمجة.

اعلم أنه في النهاية ينتج عن هذا التعديل انخفاضًا طفيفًا في الجهد لمدخل 5 فولت في خرج الوحدة.

الخطوة 1: المتطلبات الأساسية / الأجزاء

سوف تحتاج إلى الأجزاء التالية:

• مفتاح Sinilink XY-WFUSB WIFI USB
• وحدة استشعار الجهد / التيار INA219 (الأصغر هو الأفضل)
• سلك مطلي بالمينا قطره 0.4 مم
• سلك سميك ، يمكنه التعامل مع 2-3A من التيار
• أنبوب الانكماش الحراري المطابق للسلك السميك
• أنبوب الانكماش الحراري بقطر 25.4 مم
• الأدوات المعتادة مثل لحام الحديد ، اللحام ، التدفق
• جهاز كمبيوتر حيث يمكنك ترجمة Tasmota بدعم INA219

الخطوة 2: وصف الوحدة العامة

وصف عام جيد جدًا لوحدة تبديل USB وأجزائها وكيفية فتحها يتم في الفيديو المرتبط من Andreas Spiess. ألهمني هذا الفيديو لإجراء التغييرات على الوحدة الخاصة بي باستخدام وحدة استشعار INA219.

الخطوة 3: ESP8285 GPIOs غير المستخدمة

لمعرفة أي الدبابيس / GPIOs الخاصة بـ ESP8285 غير متصلة ، قمت بإزالة الشريحة من الوحدة. لا تحتاج إلى القيام بذلك ، فقط انظر إلى الصورة.

باستخدام الشريحة غير الملحومة وورقة البيانات ESP8285 ، يمكنك أن ترى أن الدبابيس / GPIOs التالية غير مستخدمة:

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

أنت بحاجة إلى اثنين فقط لتوصيلات I2C (SDA + SCL) بالوحدة النمطية INA219. لقد اخترت PIN18 + PIN19 لأول مرة لكنني دمرت الوسادات عند اللحام بها لأنني لست (حتى الآن) ماهرًا بما يكفي لحام سلكين مقاس 0.4 مم في خطوة الدبوس هذه عندما يكونان جنبًا إلى جنب.

الخطوة 4: لحام الأسلاك الحاملة الحالية لثنائي الفينيل متعدد الكلور

لقياس التيار ، يجب إدخال وحدة INA219 في الخرج + تغذية 5 فولت بين MOSFET التبديل ومنفذ إخراج USB.

قم أولاً برفع ساق مقبس USB.

ثانيًا ، قم بتوصيل سلك سميك (أحمر) باللوحة الموجودة على PCB ، وهو ناتج MOSFET على الجانب الآخر من PCB ، وسيذهب هذا السلك إلى "Vin +" من INA219.

ثم قم بتوصيل سلك سميك (أسود) بمقبس USB ، وسوف ينتقل هذا إلى "Vin-" من INA219.

أضع بعض شريط Kapton المقاوم للحرارة بينهما أثناء اللحام وبعد ذلك أضفت بعض أنابيب الانكماش الحراري حول السلك الأسود. كما أنني تركت شريط Kapton في مكانه.

الخطوة 5: لحام أسلاك البيانات إلى دبابيس ESP8285

قم بثني الأسلاك مسبقًا قبل لحامها في الشريحة ، فلا يجب أن تضغط كثيرًا على الوسادات المتصلة بمسامير الشريحة.

لحام سلكين لتثبيت 10 و 12 من الشريحة.

كما ترى في الصورة ، قمت بحرق المسامير 18 و 19 على الجانب الأيمن من الشريحة ، لذا حاول إبقاء الحرارة منخفضة ومدة اللحام قصيرة.

لقد قمت أيضًا بلصق كلا الأسلاك على حافة اللوحة للحصول على القليل من الضغط.

الخطوة 6: قم بتوصيل أسلاك Vcc / Gnd بمنظم 3V3 ومنفذ USB

قم بتوصيل سلك بإخراج منظم الجهد AMS1117 3V3 ، وسوف ينتقل هذا إلى "Vcc" من وحدة INA219. (اسف على الصورة السيئة)

قم بتوصيل سلك إلى دبوس Gnd الخاص بمقبس USB الذكر ، وسوف ينتقل هذا إلى "Gnd" من الوحدة النمطية INA219.

الخطوة 7: أسلاك اللحام إلى وحدة INA219

جندى الأسلاك الستة في وحدة INA219. احتفظ بمساحة كافية بين PCB الرئيسي والوحدة النمطية لإدخال الغطاء الأزرق لجهاز Sinilink.

• Vin + - (أحمر) من الوسادة على PCB
• Vin- - (أسود) من طرف مقبس إخراج USB
• Vcc - من منظم الجهد AMS1117 3V3
• Gnd - من دبوس Gnd لمقبس ذكر USB
• SCL - من PIN12 / GPIO13 (يمكن تبديل SCL / SDA في تكوين Tasmota)
• SDA - من PIN10 / GPIO12 (يمكن تبديل SCL / SDA في تكوين Tasmota)

الخطوة 8: التجميع

اقطع بعض الفتحات في الغطاء الأزرق لجهاز Sinilink لتمرير الكابلات التي استخدمتها.

أدخل الغطاء بين Sinilink PCB ووحدة INA219 وثني الأسلاك بالقرب من العلبة.

استخدم أنبوب الانكماش الحراري حول كلا الوحدتين.

الخطوة 9: بناء Tasmota بدعم INA219

تحتاج إلى تجميع Tasmota بدعم INA219 ، أجهزة استشعار tasmota القياسية ، التي تحتوي على دعم INA219 ، كبيرة جدًا بحيث لا تتناسب مع ESP8285.

فيما يلي شرح موجز جدًا لعملية الإنشاء باستخدام عامل الإرساء ، مزيد من التفاصيل هنا.

قم بإنشاء دليل:

$ mkdir / opt / docker / tasmota-builder

إنشاء عامل ميناء compose.yml

إصدار $ cat /opt/docker/tasmota-builder/docker-compose.yml: الخدمات "3.7": tasmota-builder: container_name: اسم مضيف tasmota-builder: إعادة تشغيل tasmota-builder: "no" # المصدر: https:// hub.docker.com / r / blakadder / docker-tasmota image: blakadder / docker-tasmota: أحدث مستخدم: مجلدات "1000: 1000": # يجب أن تبدأ حاوية docker بواسطة نفس المستخدم الذي يمتلك # كود المصدر -./tasmota_git: / تسموتا

استنساخ مستودع git وانتقل إلى إصدار محدد من Tasmota:

/ 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

أضف ملف تجاوز لتضمين دعم INA219:

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

#ifndef _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_ # عرّف _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_ # تحذير **** user_config_override.h: استخدام الإعدادات من هذا الملف **** # ifndef USE_INA219 # عرّف USE_INA219 # endif

ابدأ البناء:

"-e tasmota" تعني أنها تبني فقط tasmota.bin binary ، ولا شيء آخر.

/ opt / docker / tasmota-builder $ docker-compose run tasmota-builder -e tasmota؛ عامل الميناء يؤلف

سيتم وضع الملف الثنائي الناتج tasmota.bin في:

/ opt / docker / tasmota-builder / tasmota_git / build_output / البرامج الثابتة /

قم بإعداد جهاز Sinilink باستخدام Tasmota كما أوضحه Andreas Spiess في الفيديو الخاص به. يومض أولاً ثم تكوين القالب / إعداد GPIO المعتاد لهذا الجهاز.

إما باستخدام برنامج Tasmota الثنائي المترجم الخاص بك أو مجرد استخدام الإصدار القياسي أولاً ، ثم قم بالترقية عبر webgui إلى نسختك المجمعة.

الخطوة 10: تكوين Tasmota لـ INA219

الخطوة الأولى هي تعديل القالب ليلائم التعديل.

انتقل إلى "التكوين" -> "تكوين القالب" ، حدد لـ GPIO12 و GPIO13 قيمة "المستخدم (255)". اضغط على "حفظ".

بعد إعادة التشغيل ، انتقل إلى "التكوين" -> "تكوين القالب" ، حدد لـ GPIO12 -> "I2C SDA (6)" و لـ GPIO13 -> "I2C SCL (5)". أو قم بتبديلها إذا قمت بلحام الأسلاك بشكل مختلف. اضغط على "حفظ".

قم بتغيير الدقة المعروضة / المبلغ عنها للوحدة النمطية. التغيير كما تريد.

انتقل إلى "وحدة التحكم" وأدخل الأوامر التالية.

يرسل TelePeriod 30 # قيم مستشعر MQTT كل 30 ثانية

VoltRes 3 # 3 دقة أرقام في قياسات الجهد WattRes 3 # 3 دقة أرقام على حسابات واط AmpRes 3 # 3 دقة أرقام على القياسات الحالية

الخطوة 11: النتيجة النهائية

إذا تم تنفيذ كل شيء بشكل صحيح ، يمكنك الآن مراقبة الجهد والتيار المستخدم بواسطة جهاز USB المرفق مباشرة في واجهة المستخدم الرسومية Tasmota Web.

إذا كان لديك أيضًا إعداد لـ Tasmota للإبلاغ عن القياس عبر MQTT في InfluxDB ، يمكنك إنشاء رسوم بيانية عبر Grafana لإظهار تيار الشحن بمرور الوقت ، وهنا مثال على شحن هاتفي الذكي من ~ 10٪ إلى ~ 85٪ السعة.

وبعد هذا الإعداد ، يمكنك استخدام أداة أتمتة مثل Node-RED لإيقاف تشغيل مفتاح USB تلقائيًا عندما ينخفض التيار إلى ما دون حد معين.

اعلم أنه نظرًا لأن INA219 يستخدم مقاوم 0.1 أوم كتحويل حالي ، فسوف تحصل على انخفاض في الجهد من الإدخال إلى الخرج ، اعتمادًا على مصدر الطاقة و "ذكاء" الجهاز المتصل ، فقد يتم شحنه بشكل أبطأ من ذي قبل.