पोस्टिनो: क्या डाकिया ने कुछ दिया?: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

मेरा कोई विचार नहीं: एक दिन एक मित्र ने मुझसे दूर से यह जांचने का तरीका पूछा कि क्या कोई पोस्ट-मेल उसके मेलबॉक्स में पड़ा है। मेलबॉक्स उसके दरवाजे के रास्ते पर नहीं है, इसलिए, क्योंकि वह एक आलसी लड़का है, उसने सोचा कि क्या एक तकनीकी गैजेट उसे मेलबॉक्स में किसी भी पत्र के बारे में चेतावनी देने में सक्षम होना चाहिए। मैंने बाज़ार पर एक नज़र डाली और मुझे उसकी ज़रूरतों के लिए उपयुक्त कोई भी तैयार उपकरण नहीं मिला, इसलिए मैंने अपने लिए एक चुनौती उठाई: क्यों न इसे डिज़ाइन और निर्मित किया जाए?

बाधाएं थीं:

• बैटरी परिवर्तन के बीच एक उचित जीवन के साथ बैटरी चालित;
• वाईफाई संचार;
• दिन में सिर्फ एक बार जांचें कि मेल था या नहीं;

मुख्य प्रश्न था: किस प्रकार का सेंसर मेरी आवश्यकताओं के अनुरूप हो सकता है? एक निकटता सेंसर काम नहीं कर सका, क्योंकि जांच दिन में सिर्फ एक बार की जानी थी न कि वास्तविक समय में; एक वजन सेंसर न तो, क्योंकि इससे जटिलता और संवेदनशीलता की समस्याएं बढ़ जातीं (कागज की एक शीट बहुत हल्की हो सकती है)। मेरी पसंद टाइम-ऑफ-फ्लाइट (एक माइक्रो लेजर) सेंसर पर उतरी। एक बार मेलबॉक्स के आकार के लिए इसे कैलिब्रेट करने के बाद, बीच में कुछ भी रखने से सेंसर चालू हो जाता! 3 बाधाओं को ध्यान में रखते हुए, मैंने एक ESP8266 (सॉफ्टवेयर चलाना और वाईफाई से लिंक करना), माप के लिए एक VL6180 टाइम-ऑफ-फ्लाइट सेंसर और दिन में एक बार सभी सर्किटरी को ट्रिगर करने के लिए एक DS3231 रियल टाइम क्लॉक का उपयोग करने का निर्णय लिया। पोस्टिनो का जन्म हुआ!

चरण 1: भाग और घटक

• ESP8266-01 (या ESP-12E NodeMCU)
• VL6108 टाइम-ऑफ-फ्लाइट सेंसर
• DS3231 रीयल टाइम क्लॉक
• IRLZ44 एन-चैनल MosFET
• BC547 ट्रांजिस्टर
• प्रतिरोधों
• CR123 बैटरी

चरण 2: सेंसर

सिस्टम का दिल VL6180 सेंसर है। यह एक अभूतपूर्व तकनीक है जो लक्ष्य परावर्तन से स्वतंत्र पूर्ण दूरी को मापने की अनुमति देती है। वस्तु से वापस परावर्तित प्रकाश की मात्रा (जो कि रंग और सतह से काफी प्रभावित होती है) को मापकर दूरी का अनुमान लगाने के बजाय, VL6180X सटीक रूप से उस समय को मापता है जब प्रकाश निकटतम वस्तु तक जाता है और सेंसर को वापस प्रतिबिंबित करता है (समय -प्रकाश बंद)। एक आईआर एमिटर, एक रेंज सेंसर और एक थ्री-इन-वन रेडी-टू-यूज़ रिफ्लोएबल पैकेज में एक एंबियंट लाइट सेंसर का संयोजन, वीएल६१८०एक्स को एकीकृत करना आसान है और एंड-प्रोडक्ट निर्माता को लंबे और महंगे ऑप्टिकल और मैकेनिकल डिज़ाइन अनुकूलन को बचाता है।

मॉड्यूल कम बिजली के संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। मैंने पोलोलू ब्रेकआउट बोर्ड का उपयोग किया जिसमें बोर्ड पर वोल्टेज नियामक हैं जो इसे 2.7 वी से 5.5 वी की इनपुट वोल्टेज रेंज पर काम करने की अनुमति देते हैं।

सेंसर 3 मान्य स्केलिंग कारकों की अनुमति देता है जो विभिन्न संवेदनशीलता के साथ माप की अधिकतम सीमा 20 से 60 सेमी तक निर्धारित करते हैं। रेंज स्केलिंग कारक को कॉन्फ़िगर करके, कम रिज़ॉल्यूशन की कीमत पर सेंसर की संभावित अधिकतम सीमा को बढ़ाया जा सकता है। स्केलिंग फ़ैक्टर को 2 पर सेट करना 2 मिमी रिज़ॉल्यूशन के साथ 40 सेमी तक की सीमा प्रदान करता है, जबकि 3 का स्केलिंग फ़ैक्टर 3 मिमी रिज़ॉल्यूशन के साथ 60 सेमी तक की सीमा प्रदान करता है। आपको अपने मेलबॉक्स आयामों के साथ 3 पैमानों का परीक्षण करना होगा। चूंकि मेरा 25 सेमी (एच) था, इसलिए मैंने स्केल फैक्टर = 1 का इस्तेमाल किया।

चरण 3: वास्तविक समय घड़ी अनुकूलन

RTC के लिए मैंने एक DS3231 ब्रेकआउट बोर्ड का उपयोग किया जिसमें एक EEPROM (मेरे उद्देश्य के लिए बेकार) और एक सिक्के के आकार की बैटरी शामिल है। जैसा कि मैंने मुख्य डिवाइस बैटरी (एक 3v CR123) के माध्यम से RTC को पावर देने का निर्णय लिया, मैंने कॉइन बैटरी को हटा दिया; बिजली बचाने के लिए मैंने EEPROM (इसके पिनों को सावधानी से काटकर) को भी हटा दिया और ऑनबोर्ड का नेतृत्व किया।

कॉइन बैटरी मेरे लिए उपयोगी नहीं थी क्योंकि मुझे वास्तविक समय दिनांक/घंटा/मिनट/सेकंड रखने की आवश्यकता नहीं थी, लेकिन आरटीसी को केवल 24 घंटों के लिए गिनना था और फिर डिवाइस पर अलार्म को चालू करना था।

चरण 4: बोर्ड पर अन्य विविध

डिवाइस को चालू करना एक ट्रांजिस्टर और MosFET सर्किट द्वारा पूरा किया जाता है, जिसे RTC अलार्म द्वारा ट्रिगर किया जाता है। एक बार अलार्म रीसेट हो जाने पर, सर्किट एक और 24 घंटे के चक्र के लिए डिवाइस की बिजली काट देता है। जब अलार्म पहुंच जाता है, तो DS3231 एक पिन को उच्च से निम्न पर स्विच करता है: सामान्य परिस्थितियों में ट्रांजिस्टर संतृप्त होता है और MosFET के गेट को छोटा करता है। एक बार जब अलार्म ट्रांजिस्टर के आधार को जमीन पर लाता है, तो यह खुलता है और MosFET को सर्किट को बंद करने और बाकी घटकों को शक्ति देने की अनुमति देता है।

इसके अलावा, मैंने एक "टेस्ट-1M" जम्पर जोड़ा। इस स्विच का उद्देश्य है - यदि सक्रिय है - परिनियोजन परीक्षण चलाने के लिए चक्र को दिन में एक बार से एक मिनट में एक बार बदलना। एक दिन से एक मिनट के अंतराल को बदलने के लिए, आपको पहले जम्पर "टेस्ट-सी" को लगभग 15 सेकंड के लिए बंद करना होगा, घड़ी की अलार्म सक्रियण अवधि को बायपास करने और डिवाइस पर स्विच करने के लिए। जब परीक्षण किए जाते हैं, तो जंपर्स खोलें और डिवाइस (साइकिल पावर) को रीसेट करें।

चरण 5: योजनाबद्ध

चरण 6: सॉफ्टवेयर और तर्क

परीक्षणों के दौरान मैंने (व्यावहारिक कारणों से) एक NodeMCU नियंत्रक का उपयोग किया, इसलिए सॉफ़्टवेयर CHIP variale को "NodeMCU" या "esp8266" पर सेट करके इसका ध्यान रखता है।

स्केच वाईफाईमैनेजर लाइब्रेरी को लागू करता है ताकि डिवाइस को पहले रन के दौरान वैध वाईफाई एपी से कनेक्ट किया जा सके। ऐसे मामले में, डिवाइस एपी मोड में चला जाता है, जिससे आप इससे कनेक्ट हो सकते हैं और शामिल होने के लिए सही वाईफाई नेटवर्क चुन सकते हैं। उसके बाद, नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन को बाद के चक्रों के लिए EPROM में सहेजा जाता है।

जब सेंसर को मेलबॉक्स में कोई वस्तु मिलती है तो वेरिएबल REST_MSG में http संदेश होता है। मेरे मामले में, यह एक डोमोटिक आरईएसटी सर्वर को एक संदेश भेजता है, लेकिन आप इसे अपनी पसंद के अनुसार बदल सकते हैं: एक टेलीग्राम बीओटी संदेश, एक आईएफटीटीटी वेबहुक इवेंट इत्यादि।

शेष स्केच सभी सेटअप () फ़ंक्शन में है, क्योंकि लूप कभी नहीं पहुंचा है। कई पुस्तकालयों के लिए आवश्यक विन्यास के बाद, सॉफ्टवेयर घड़ी का समय 00:00:01 और अलार्म को दिन में एक बार (या "टेस्ट -1 एम" जम्पर सक्रिय होने पर मिनट में एक बार) सेट करता है। फिर यह माप करता है, सूचना भेजता है (यदि मेलबॉक्स में कोई वस्तु पाई जाती है) और डिवाइस को बंद करते हुए अलार्म पिन को रीसेट करता है। चक्र के अंत में, केवल आरटीसी चालू होता है, जिसकी गिनती 24 घंटे होती है। जम्पर टेस्ट -1 एम ईएसपी 8266 के आरएक्स पिन से जुड़ा है, जिसे सेटिंग के माध्यम से जीपीआईओ -3 के रूप में उपयोग किया जाता है: सेटमोड (पिन, FUNCTION_3)। इसके कारण, आप ESP8266 चलाते समय सीरियल मॉनिटर का उपयोग नहीं कर सकते: "#define DEBUG" लाइन (जो स्केच में सभी सीरियल प्रिंट की अनुमति देती है) का उपयोग केवल तभी किया जाता है जब ESP8266 के स्थान पर एक NodeMCU स्थापित किया जाता है।

ESP8266 अपने पिन GPIO-0 और GPIO-2 के माध्यम से RTC और सेंसर के साथ I2C संचार को वायर लाइब्रेरी में आरंभीकृत करता है।

इस लिंक से पूरा कोड डाउनलोड किया जा सकता है।

सहायक टेक प्रतियोगिता में उपविजेता