منبه صندوق البريد وباب المرآب: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

تستند هذه التعليمات إلى برنامج تنبيه صندوق البريد Johan Moberg. مقارنة بهذا المشروع ، أجريت بعض التغييرات:

1. بعيدًا عن منزلي ليس فقط صندوق بريد ، بل مرآب أيضًا. هم في مكان واحد قريب من الطريق والمنزل يقع على بعد حوالي 50 متر داخل الأرض. نظرًا لوحدة التحكم في المرآب الحساسة جدًا عن بُعد ، فقد حدث ذلك عدة مرات ، وتم فتح باب المرآب عن طريق الخطأ. الآن أود أن أعرف بالضبط ، ما إذا كان باب المرآب مغلقًا أم لا. لذلك أقوم بتمديد المشروع الأصلي لجهة اتصال أخرى ، جهة اتصال باب المرآب.
2. تظل MCU (وحدة التحكم في المعالجات الدقيقة) في المرسل Attiny-85 ، وهو أمر مهم لاستهلاك منخفض للطاقة. لا توجد دبابيس رقمية كافية (لا أحب استخدام إعادة تعيين الدبوس) وأقوم بحل مشكلة عن طريق حل بسيط للأجهزة.
3. يتم تحديد أجهزة الاستقبال عن طريق الإشارات الضوئية والصوتية. يتم عمل الإشارات الضوئية بواسطة مصابيح LED وللإشارة الصوتية ، هناك دائرة مضافة تنتج أغنية. تم تغيير MCU (وحدة التحكم في المعالجات الدقيقة) في المرسل وهو Arduino Nano. في الأصل ، كنت أرغب في استخدام Attiny-85 ، لكن عدم وجود دبوس مجاني آخر كان عقبة كبيرة. لا يوجد أي حل بسيط للأجهزة.
4. تم إجراء تغييرات صغيرة في برنامج Arduino ، للحفاظ على تعديل الأجهزة أعلاه.
5. تعمل الاتصالات نصف المزدوجة اللاسلكية بشكل جيد إذا كانت كلتا الوحدتين (المرسل والمستقبل) تعملان. ولكن ، في حالة فشل إحدى الوحدتين (مثل انخفاض البطارية وما إلى ذلك) ، تستمر الوحدة الأخرى في العمل وتتظاهر بالاتصال (جهاز الاستقبال). في مثل هذه الحالة ، يتم قطع الاتصال حتى إذا تم إصلاح الخطأ في أي موقع. الحل: يجب إنشاء اتصال جديد. لهذا السبب ، تمت إضافة دائرة إعادة تعيين في المرسل ، مع مؤشر.

وصف

يتكون المشروع من جزأين: المرسل والمستقبل. يكتشف المرسل الموجود في موقع المرآب إشارات من جهة اتصال صندوق البريد وفتح باب المرآب. في حالة تنشيط إحدى جهات الاتصال هذه ، يرسل جهاز الإرسال HC12 إشارة لاسلكية إلى جهاز الاستقبال. على جهاز الاستقبال يشار إلى حالة "التنبيه" ، مثل "وصل البريد" أو "باب المرآب مفتوحًا" عن طريق وميض الأغنية المقابلة التي تؤديها والتي يتم تشغيلها. عن طريق إعادة تعيين زر الضغط على وحدة الاستقبال ، يمكن أن يتم إلغاء المؤشر ويبدأ حالة جديدة من انتظار التنبيه.

المسافة القصوى

وحدة الاتصالات HC-12 مخصصة لمسافة تصل إلى 1.8 كيلومتر. لكن هذه القيمة نظرية ويمكن الوصول إليها في الهواء الطلق. المدى الأقصى داخل المبنى أقصر. واجهت صعوبة في الوصول إلى مسافة حوالي 100 متر بهوائي سلسلة بسيط. في هذه الحالة ، تم ضبط كلتا الوحدتين على النطاق الأقصى - وضع FU4 ومعدل الباود 1200. كانت هناك وحدة داخل المبنى ، خلف 4 جدران سميكة. تم إنشاء اتصال هوائي SMA ، ولكنه غير مستقر. في هذه الحالة تم حل المشكلة عن طريق وضع وحدة الاستقبال في غرفة موجهة إلى موقع المرآب (جدار واحد فقط).

حسب خبراتي. أوصي باستخدام هوائيات SMA مع سلك تمديد مناسب. يجب أن يتطابق هذا الكبل مع الموصلات الموجودة على كلا الجانبين (موصل SMA للهوائي وموصل HC-12 Ipex).

الخطوة 1: الأجزاء والأدوات

هناك الأجزاء التالية المستخدمة:

يتم توفير روابط للأجزاء الأقل شيوعًا.

مرسل:

• Attiny-85 ، موقع ئي باي
• HC-12 ، موقع ئي باي
• المقاومات 68 ، 150 ، 1 ك ، 10 ك
• ديود شوتكي SR240 ، موقع ئي باي
• الصمام الثنائي العالمي ، 1N589 أو 1N4148
• كتلة المحطة ، banggood
• هوائي SMA ، موقع ئي باي
• مكثفات 1000 م
• الترانزستور NPN ، S9013 ، 2N2222 أو واحد مشابه
• حامل بطارية AA (3 قطع) وبطاريات
• التبديل Micro C + NO + NC لإعادة التعيين
• 5mm الأزرق الصمام
• جهات اتصال Reed للبريد ومفاتيح باب المرآب ، banggood
• مغناطيس ، بانجود
• النموذج الأولي ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، banggood
• موصلات XH ، banggood

المتلقي:

• اردوينو نانو ، بانجود
• HC-12 ، موقع ئي باي
• مثبت الجهد 7805T
• لحن IC UM66
• الترانزستور NPN ، S9013 ، 2N2222 أو واحد مشابه
• المقاومات 2x470 ، 10 كيلو
• تقليم وعاء 10 كيلو
• مكبر صوت صغير
• تبديل إعادة تعيين ، banggood
• 10 ملم ، أخضر وأصفر
• الصمام الثنائي العالمي ، 1N589 أو 1N4148
• مكثف 2 × 10 م ، 1000 م
• محول رئيسي 220 فولت تيار متردد إلى 5 فولت تيار مستمر
• هوائي SMA
• موصل جاك للمحول الرئيسي ، banggood
• 10 ملم ، 2 قطعة الأخضر والأصفر
• موصلات XH ، banggood

أدوات:

• لوحة Arduino-uno Rev3 لإعداد HC-12 وبرمجة Attiny-85
• لحام حديد
• المقياس المتعدد
• اللوح

الخطوة الثانية: المرسل

مخطط المرسل في الصورة أعلاه.

البطاريات ثلاث قطع من نوع AA. كانت ذروة استهلاكهم خلال الاتصال الأول الذي بدأ ، (حوالي 100 مللي أمبير). حاول أن تجعل هذا الوقت أقصر ما يمكن. خلال وقت الانتظار ، يكون الاستهلاك منخفضًا جدًا (أقل من 1 مللي أمبير) ، وأثناء التنبيه ، يكون الاستهلاك حوالي 40 مللي أمبير لفترة قصيرة. D1 تحمي الدوائر من الجهد الزائد ، إذا كانت البطاريات جديدة.

تقوم SW3 ، R1 ، C1 بإنشاء دائرة إعادة تعيين. إشارة الحالة بعد إعادة التعيين ، هي زرقاء D4. يجب أن يضيء هذا المؤشر بعد إعادة التعيين ويشير إلى: "المرسل جاهز لإنشاء الاتصال". إذا كان المصباح الأزرق قيد التشغيل ، فيمكن بدء الاتصال بالضغط على زر إعادة الضبط الموجود بجهاز الاستقبال.

D2 و D3 هما ثنائيات شوتكي ذات جهد أمامي منخفض. نظرًا لهذه الثنائيات ، فإن التبديل "باب المرآب مفتوح" يستخدم نفس مقاطعة البرنامج ، حيث أن مفتاح التبديل "وصل البريد". إذا تم توصيل SW1 (البريد) بالأرض ، يتم تنشيط المقاطعة والإنذار للبريد. إذا تم توصيل SW2 (المرآب) بالأرض ، يتم تنشيط مقاطعة البريد مع تنبيه المرآب. بهذه الطريقة تم حل دبوس واحد مفقود في MCU.

مؤشر إنذار مناسب يتم بواسطة البرنامج. يسمح حل الأجهزة هذا باستخدام مقاطعة بسيطة واحدة فقط.

تم وصف Attiny-85 و HC-12 جيدًا داخل تعليمات Johan Moberg المذكورة.

الخطوة 3: جهاز الاستقبال

يتم تشغيل جهاز الاستقبال من الطاقة الرئيسية عن طريق محول 220 فولت تيار متردد إلى 5 فولت تيار مستمر. يمكن أن يكون أي محول صغير بتيار خرج تيار مستمر حوالي 0.3A. نظرًا لأن جهد خرج المحول يعتمد على تيار الخرج ، (كان هناك جهد حوالي 8 فولت مع تيار منخفض) ، فقد أضفت مثبت جهد بسيط IC1. يقلل الصمام الثنائي D1 الجهد لـ HC-12.

يقوم مخرج Arduino Nano D7 بتوصيل الجهد حوالي 4 فولت بمولد اللحن IC2 أثناء حالة الإنذار. يقوم T1 بتضخيم الإشارة إلى السماعة. يمكن تعديل الحجم بواسطة المقاوم المتغير R4. أوصي بترك بعض الفتحات في غطاء جهاز الاستقبال للوصول إلى هذا المقاوم. D5 و D6 هما مخرجات لمصابيح الإنذار. يتم توصيل دبابيس D3 و D4 بـ HC-12 وتوفر اتصالاً تسلسليًا. دبوس D2 هو حالة الإدخال والإحساس لمفتاح "إعادة التعيين".

يستخدم مفتاح إعادة الضبط لوظيفتين:

1. قم بتنشيط الاتصال الأول. بعد الضغط عليه ، يجب أن يبدأ الاتصال.
2. بعد إنشاء الاتصال وحدث الإنذار ، يمكن لزر إعادة الضبط إعادة ضبط التنبيه وتغيير حالة جهاز الاستقبال إلى "الانتظار".

مؤشر LED يتبع:

1. كلا المصباحين قيد التشغيل والإضاءة بشكل دائم. هذه هي الحالة الأولية بعد تشغيل جهاز الاستقبال. إذا كان المرسل جاهزًا - الضوء الأزرق على المرسل قيد التشغيل ، يمكن إنشاء الاتصال عن طريق زر إعادة الضبط على جهاز الاستقبال.
2. بعد إنشاء التوصيل ، يومض كلا المصباحين بالتناوب خلال ثانيتين تقريبًا.
3. في حالة الإنذار ، يومض مؤشر LED المقابل في فترة ثانية واحدة تقريبًا ، بينما يكون المصباح الآخر مظلمًا.

الخطوة 4: البرمجيات

يتم تضمين ملفات Arduino ino ذات البرامج الكاملة في هذه الخطوة.

يجب تحميل برنامج المرسل إلى MCU Attiny-85. لبرمجة Attiny ، استخدم برنامج Arduino Uno و Arduino IDE على جهاز الكمبيوتر. هناك العديد من الدروس حول كيفية القيام بذلك على الإنترنت. أوصي بهذا Attiny85 Programming. بعد تحميل البرنامج إلى Attiny ، أدخل الشريحة في المقبس على لوحة دوائر المرسل.

برمجة Arduino Nano هي نفس برمجة Arduino Uno. استخدم كبل USB و Arduino IDE مع لوحة Nano محددة في "الأدوات" و "مدير اللوحة". يمكن أن تتم هذه العملية مع إدخال اللوح في لوح الخبز. بعد البرمجة ، ضع لوحة نانو للمقبس على جهاز استقبال ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

يجب ضبط كلا الوحدتين HC-12 على نفس المعلمات مع Arduino Uno. التعليمات في Instructables الأصلية.

الخطوة 5: الأجهزة والإعدادات

الأجزاء الأكثر أهمية هي جهات الاتصال للبريد وباب المرآب. يتم وضع جهات الاتصال هذه داخل صندوق البريد وعلى المسار الميكانيكي لباب الجراج ، في المكان الذي يصل فيه الباب ، أثناء الإغلاق. تتكون جهة اتصال صندوق البريد من مفتاح القصب ومغناطيس نيوديميوم. يتم تثبيت مفتاح Reed بشريط لاصق ، داخل الصندوق على جانب واحد من الفتحة لإدخال الحروف. يتم توصيل المغناطيس برفرف البريد بهذه الطريقة ، بحيث يتم فتح الغطاء جزئيًا ، وتنشيط المفتاح. الأسلاك متصلة بموصل XH صغير.

يتم استخدام نفس محلول الاتصال لباب المرآب. في هذه الحالة ، يمكن إنشاء جهة اتصال عن طريق مفتاح الحد أيضًا. الأمر متروك لك ، ما هو البديل الذي سيتم اختياره. ولكن هناك بعض الاحتمالات الأخرى: قد تحتوي أنظمة المرآب نفسها على كتلة طرفية مع جهات اتصال مفتاح حد ، داخل صندوق التحكم في المرآب. في هذه الحالة ، ما عليك سوى توصيل الأسلاك بمسامير مناسبة.

مرسل

يتم وضع الأجزاء على نموذج أولي لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، والذي يتم قصه إلى حجم أصغر. يوجد على اللوحة مآخذ توصيل لوحدة HC-12 و Attiny-85 وموصلات للبطارية وكتل طرفية لكل من جهات اتصال الإنذار. يوجد خارج اللوحة مفتاح إعادة الضبط ، وهوائي LED أزرق وهوائي SMA. جميع المكونات الأخرى موجودة على PCB ملحومة ومتصلة بأسلاك في الجزء السفلي من اللوحة. يتم تثبيت حامل البطارية و PCB داخل صندوق بلاستيكي. يمكن أن يكون أي صندوق بلاستيكي بأبعاد مناسبة ، أستخدم صندوق تقاطع مقاوم للرطوبة. يتم تثبيت الصندوق تحت سقف المرآب ويتم توصيل الأسلاك من خلال أنابيب بلاستيكية.

يوجد في صورة صندوق المرسل بعض الأجزاء التي ليست مواضيع هذه المقالة. أضفت بعض الإلكترونيات داخل الصندوق.

المتلقي

يمكن وضع مكونات جهاز الاستقبال في أي صندوق عالمي. لقد استخدمت صندوقًا بلاستيكيًا من جرس الباب اللاسلكي القديم. يتم لحام الأجزاء على النموذج الأولي ثنائي الفينيل متعدد الكلور مرة أخرى ، بما في ذلك كل من صمامات ثنائية الصمام. هناك مآخذ لوحدة MCU و HC-12 ، وموصلات ذكر ملحومة على اللوحة لمكبر الصوت وزر إعادة الضبط والجهد الكهربائي. في الغطاء الأمامي يتم عمل فتحات للمصابيح ، في الجزء العلوي لزر إعادة الضبط والهوائي.

ضبط

كما كتب مؤلف المشروع الأصلي ، هناك العديد والعديد من الأسباب التي يمكن أن تمنع الاتصال الناجح بين المرسل والمستقبل. بادئ ذي بدء ، تحقق من اتصال الأسلاك واللحام. إذا كان كل شيء على ما يرام ، فحاول إنشاء اتصال مع كلتا الوحدتين الموضوعة على الطاولة جنبًا إلى جنب. إذا كانت هناك مشاكل ، فتحقق من وحدات HC-12 في دائرة بسيطة باستخدام اردوينو ، على لوحين. استخدم الإرشادات وفقًا لمقالة جيدة جدًا حول الوحدة النمطية: الاتصال طويل المدى يوجد برنامج بسيط HC-12 messenger. قم بتحميل نفس البرنامج على كل من اردوينو وتحقق من الاتصال. إذا كان موافق ، فإن كلا الوحدتين جيدتين.

كخطوة تالية ، حاول توسيع اردوينو أونو باستخدام HC-12 على اللوح ، لجميع مكونات المرسل والمستقبل ، وبرمجة كل من اردوينو. في هذه الحالة ، تحقق من دبابيس arduino uno مقارنة بـ Attiny-85 و Nano في ملفات ino وقم بتغيير أرقام الدبوس ، إذا لزم الأمر. لهذا السبب ، أضفت ملفات ino الداخلية المقابلة لدبابيس اردوينو في سطور الملاحظات. إذا استمرت المشكلة ، فحاول العثور على خطأ في البرمجة ، باستخدام تسلسل الأجهزة. بهذه الطريقة ، يمكنك إدخال بعض النقاط الحرجة في البرنامج ، والتحقق من الرسائل ، ورؤيتها في الشاشة التسلسلية. يمكنك أن ترى أي أجزاء من البرنامج مكتملة وأيها لم يتم. محاكاة مفاتيح البريد والجراج عن طريق لمس الأسلاك. بعد حل المشكلة ، استبدل اللوحات الخلفية بوحدات MCU (أتيني ونانو).

يجب أن يتم الاتصال الأول بين الوحدات على الطاولة. إذا كان كل شيء على ما يرام ، فقم بتركيب الوحدات في مكانها وتحقق منها مرة أخرى.

شكرا للقراءة وحظا سعيدا.