كاشف نافذة اردوينو - للشتاء: 6 خطوات

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

الجو بارد في الخارج ، لكن في بعض الأحيان أحتاج إلى بعض الهواء النقي في غرفتي. لذلك ، أفتح النافذة ، وأغادر الغرفة ، وأغلق الباب وأريد العودة في غضون 5 إلى 10 دقائق. وبعد بضع ساعات أتذكر أن النافذة مفتوحة … ربما تعرف هذا أو لديك أطفال ، مما يمنحك هذه التجربة.

الحل الخاص بي هو كاشف النافذة المفتوحة. ستستمر البطارية لأكثر من عام ، لذا ضعها في الخريف وقم بإزالتها في الربيع.

الخطوة 1: قائمة الأجزاء

1. لوحة Digispark من eBay.
2. سماعات قديمة.
3. زر صغير لإعادة الضبط.
4. موصلات لمكبر الصوت - وإلا فلا يمكن إعادة برمجة اللوحة.
5. الأسلاك.
6. لإمداد الطاقة تحتاج:

علبة بطارية AAA مع مفتاح تشغيل / إيقاف. يمكنك حتى استخدام البطاريات المهترئة ، حيث ستعمل الوحدة حتى 2.4 فولت

أو

بطارية ليبو قديمة (حتى 30٪ سعتها كافية لهذا الغرض) وإذا لم يكن لديك بالفعل ، شاحن لبطاريات ليبو من eBay.

أو

حامل لخلية العملة المعدنية CR2032

و

1A الصمام الثنائي 1N4001 أو ما يعادله - أو أيًا كان لديك بهذا الحجم - لحماية القطبية العكسية

الخطوة 2: برمجة Digispark Board

تثبيت برنامج التشغيل

يجب عليك تثبيت برنامج تشغيل Digispark قبل أن تتمكن من برمجة اللوحة. قم بتنزيله من هنا وافتحه وقم بتشغيل "InstallDrivers.exe".

تركيب Arduino IDE

قم بتثبيت لوحة Digispark لـ Arduino IDE كما هو موضح في

أوصي باستخدام عنوان URL للوحة Digispark في ملف / تفضيلات Arduino ، https://raw.githubusercontent.com/ArminJo/DigistumpArduino/master/package_digistump_index.json بدلاً من https://digistump.com/package_digistump_index.json وتثبيت Digistump AVR Boards الإصدار 1.6.8.

نظرًا لأننا نريد توفير الطاقة ، يتم تبديل ساعة اللوحة إلى 1 ميجا هرتز في الإعداد الخاص بنا () يمكنك اختيار Digispark (1 ميجا هرتز - بدون USB) كلوحة في قائمة الأدوات.

تجميع وتحميل البرنامج على السبورة

في Arduino IDE ، قم بإنشاء رسم جديد باستخدام ملف / جديد وقم بتسميته على سبيل المثال "OpenWindowAlarm". انسخ الكود من OpenWindowAlarm.ino

أو

تنزيل واستخراج المستودع. افتح الرسم باستخدام ملف -> فتح … وحدد مجلد "OpenWindowAlarm".

تجميعها وتحميلها. ضع في اعتبارك أن هذا التحميل لن يعمل إذا كانت السماعة متصلة. إذا كان كل شيء يعمل بشكل جيد ، فسيومض مؤشر LED المدمج في Digispark 5 مرات (لتأخير التنبيه لمدة 5 دقائق) ثم يبدأ في الوميض بعد 8 ثوانٍ بفاصل 24 ثانية للإشارة إلى كل قراءة لدرجة الحرارة.

الخطوة الثالثة: تخفيض الطاقة

تستخدم لوحة Digispark الخاصة بنا 5 مللي أمبير عند 3 ، 0 فولت. مع بطاريتين AAA (1000 مللي أمبير) ، ستعمل لمدة 8 أيام. لكن من الممكن تقليل استهلاك الطاقة إلى 26 A في 3 خطوات.

1. يؤدي تعطيل مؤشر LED للطاقة عن طريق كسر السلك النحاسي الذي يربط مؤشر الطاقة LED بالصمام الثنائي بسكين أو إزالة / تعطيل المقاوم 102 إلى توفير 1.3 مللي أمبير.
2. إزالة منظم الجهد VIN يوفر 1.2 مللي أمبير.

3. يؤدي فصل مقاوم سحب USB (الذي يحمل علامة 152) من 5 فولت (VCC) إلى توفير 2.5 مللي أمبير المتبقية. افصله عن طريق كسر السلك النحاسي الموجود على جانب المقاوم الذي يشير إلى ATTiny. يؤدي هذا إلى تعطيل واجهة USB وبالتالي إمكانية برمجة لوحة Digispark عبر USB. لتمكينه مرة أخرى ، مع الحفاظ على الطاقة ، قم بتوصيل المقاوم (الذي يحمل علامة 152) مباشرة إلى USB 5 فولت الذي يتوفر بسهولة في الجانب الخارجي من الصمام الثنائي.

   يمكن العثور على الجانب الصحيح من الصمام الثنائي باستخدام جهاز اختبار الاستمرارية. يتم توصيل جانب واحد من هذا الصمام الثنائي بالدبوس 8 من ATtiny (VCC). الجانب الآخر متصل بـ USB 5 فولت.

يتم الآن تنشيط المقاوم سحب USB فقط إذا كانت لوحة Digispark متصلة بـ USB على سبيل المثال أثناء البرمجة واللوحة تستهلك 26 µA أثناء النوم.

إذا قمت بإعادة برمجة المصاهر ، يمكنك الحصول على 6 µA من استهلاك الطاقة.

لإعادة برمجة الصمامات ، تحتاج إلى ISP (الذي يمكن بناؤه باستخدام Arduino) ومحول توصيل. لإعادة البرمجة ، يمكنك استخدام هذا البرنامج النصي.

الخطوة 4: زر إعادة الضبط

إذا كنت لا تريد فصل الطاقة لإعادة ضبط المنبه ، فقم بتوصيل زر إعادة الضبط بين PB5 والأرض. لقد فعلت ذلك عن طريق توصيل السطح النحاسي VIN غير المتصل بـ PB5 ولحام زر إعادة الضبط مباشرة بفتحة دبوس VIN والسطح الأرضي الكبير لمنظم الجهد VIN الذي تمت إزالته.

إذا كنت تريد التخلص من 5 ثوانٍ انتظر اتصال USB بعد إعادة التعيين ، فيمكنك تغيير النواة الصغيرة على ATtiny85. قم بتشغيل البرنامج النصي "0_Burn_upgrade-t85_recommended.cmd" ثم أعد تحميل تطبيق OpenWindowAlarm مرة أخرى باستخدام Arduino IDE.

الخطوة 5: مكبر الصوت

لقد فككت سماعة رأس قديمة وقمت بتوصيل الموصل الذكر بالكابل.

الخطوة 6: التشغيل

لاستخدام اللوحة ، ضعها على حافة النافذة وقم بتوصيلها بالبطارية. إذا كانت درجة الحرارة على العتبة أقل من درجة الحرارة التي كانت موجودة في اللوحة في الأصل ، فسوف يستغرق الأمر 5 دقائق إضافية لتبني بذكاء قيمة البداية الجديدة.

ستشعر بعد ذلك بالذعر إذا تركت النافذة مفتوحة لأكثر من خمس دقائق.

العملية الداخلية

• تم الكشف عن نافذة مفتوحة بعد TEMPERATURE_COMPARE_AMOUNT * TEMPERATURE_SAMPLE_SECONDS (48) ثانية من قراءة درجة حرارة بقيمة TEMPERATURE_DELTA_THRESHOLD_DEGREE (2) أقل من درجة الحرارة TEMPERATURE_COMPARE_DISTANCE_SONDS_SECONDS (192 ثانية) قبل 12 ثانية (TEMPERATURE).
• يتم تنفيذ التأخير عن طريق النوم 3 مرات في "SLEEP_MODE_PWR_DOWN" لمدة 8 ثوانٍ لتقليل استهلاك الطاقة.
• يُشار إلى اكتشاف نافذة مفتوحة من خلال وميض أطول يبلغ 20 مللي ثانية ونقرة قصيرة كل 24 ثانية. لذلك ، يمتلك المستشعر الداخلي وقتًا مدته 3 دقائق للتكيف مع درجة الحرارة الخارجية من أجل التقاط حتى التغييرات الطفيفة في درجة الحرارة. كلما زاد تغير درجة الحرارة ، كلما تغيرت قيمة المستشعر واكتشف نافذة مفتوحة في وقت مبكر.

• "OPEN_WINDOW_ALARM_DELAY_MINUTES" (5) دقائق بعد اكتشاف النافذة المفتوحة ، تم تنشيط التنبيه.

  لن يبدأ التنبيه أو سيتوقف التنبيه المنشط إذا كانت درجة الحرارة الحالية أكبر من الحد الأدنى لدرجة الحرارة المقاسة (+ 1) ، أي أن النافذة مغلقة بالفعل.

• يستمر الإنذار الأولي لمدة 10 دقائق. بعد ذلك يتم تنشيطه لمدة 10 ثوانٍ مع استراحة متزايدة من 24 ثانية إلى 5 دقائق.
• كل VCC_MONITORING_DELAY_MIN (60) دقيقة يتم قياس جهد البطارية. اعتمادًا على نوع البطارية المكتشفة عند تشغيل الطاقة (انظر VCC_VOLTAGE_LIPO_DETECTION (3.6 فولت)) ، يُشار إلى وميض مؤشر LED بالصفير كل 24 ثانية عن طريق VCC_VOLTAGE_LOWER_LIMIT_MILLIVOLT_LIPO (3550) أو VCC_VOLTAGE_LOWER_LIMIT_MILLIVOLT_STANDARD مليفولت. يكون صوت الصفير فقط (وليس الفلاش) أطول بكثير من صوت التنبيه لاكتشاف نافذة مفتوحة.
• بعد التشغيل ، يكون وقت الاستقرار غير النشط 5 دقائق. إذا كانت اللوحة تزداد برودة أثناء وقت الاستقرار ، تتم إضافة 4:15 (أو 8:30) دقيقة لتجنب الإنذارات الكاذبة بعد تشغيل الطاقة.