הודעת תיבת דואר ודלת המוסך: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

מדריכים אלה מבוססים על הודעת תיבת הדואר של Johan Moberg. בהשוואה לפרויקט הזה, ביצעתי כמה שינויים:

1. רחוק מהבית שלי הוא לא רק תיבת דואר, אלא גם מוסך. הם נמצאים במיקום אחד קרוב לכביש והבית ממוקם כ -50 מטר בתוך קרקע. בשל בקר מוסך מרוחק מאוד, זה קרה כמה פעמים, דלת המוסך הייתה פתוחה בטעות. עכשיו הייתי רוצה לדעת בדיוק אם הדלת של המוסך סגורה או לא. לכן אני מרחיב את הפרויקט המקורי לעוד איש קשר אחד, קשר דלת המוסך.
2. יחידת הבקרה של המיקרו-מעבד (MCU) בשולח נשארים Attiny-85, וזה חשוב לצריכת חשמל נמוכה. אין מספיק סיכות דיגיטאליות (אני לא אוהב להשתמש בסיכת איפוס) ואני פותר בעיה באמצעות פתרון חומרה פשוט.
3. חיווי מקלטים נעשה על ידי אותות אופטיים ואקוסטיים. אותות אופטיים מיוצרים על ידי נוריות ואחד לאקוסטי, יש שיר המייצר מעגלים נוספים. יחידת הבקרה של המיקרו -מעבד (MCU) בשולח משתנה וזה Arduino Nano. במקור הייתי רוצה להשתמש ב- Attiny-85, אך היעדר סיכה אחת פנויה נוספת הייתה מכשול גדול. אין פתרון חומרה פשוט.
4. שינויים קטנים בוצעו בתוכנת Arduino, כדי לשמור על שינוי חומרה מעל.
5. תקשורת חצי דופלקס אלחוטית פועלת היטב אם שתי היחידות (שולח ומקלט) פועלות. אבל, אם אחת משתי היחידות נכשלת (כמו סוללה חלשה וכן הלאה), יחידה אחרת ממשיכה לפעול ומעמידה פנים תקשורת (מקלט). במקרה כזה התקשורת נקטעת גם אם תוקנה השגיאה באתר כלשהו. פתרון: יש ליצור תקשורת חדשה. מסיבה זו נוסף מעגל איפוס בשולח, עם מחוון.

תיאור

הפרויקט מורכב משני חלקים: שולח ומקלט. השולח הממוקם באתר המוסך מזהה אותות ממגע תיבת הדואר ומגע פתוח בדלת המוסך. אם אחד מאנשי הקשר האלה מופעל, משדר HC12 שולח אות אלחוטי למקלט. על המקלט מצוין מצב "אזעקה", כמו "הגיע הדואר" או "דלת המוסך פתוחה" על ידי מהבהב השיר המתואם והנגן המתאים. על ידי איפוס כפתור הלחיצה ביחידת המקלט, יכול להיות שהאינדיקציה בוטלה ומתחילה מצב חדש של המתנה להתראה.

מרחק מקסימלי

מודול התקשורת HC-12 מוקדש למרחק עד 1.8 ק מ. אך ערך זה הוא תיאורטי וניתן להגיע אליו באוויר הפתוח. הטווח המרבי בתוך הבניין קצר יותר. התקשיתי להגיע למרחק של כ -100 מטר עם אנטנת מחרוזת פשוטה. במקרה זה שתי היחידות הוגדרו לטווח המרבי - מצב FU4 וקצב 1200 שידור. יחידה אחת הייתה בתוך הבניין, מאחורי 4 קירות עבים. עם חיבור אנטנה SMA נוצר, אך לא יציב. במקרה זה הבעיה נפתרה על ידי הצבת יחידת המקלט לחדר המכוונת לאתר המוסך (קיר אחד בלבד).

לפי החוויות שלי. אני ממליץ להשתמש באנטנות SMA עם כבל מאריך תקין. כבל זה צריך להתאים למחברים משני הצדדים (מחבר SMA אנטנה ומחבר Ipex HC-12).

שלב 1: חלקים וכלים

ישנם חלקים הבאים בשימוש:

קישורים מסופקים לחלקים פחות נפוצים.

שׁוֹלֵחַ:

• Attiny-85, ebay
• HC-12, eBay
• נגדים 68, 150, 1k, 10k
• דיודה שוטקי SR240, ebay
• דיודה אוניברסלית, 1N589 או 1N4148
• בלוק טרמינל, בנגגוד
• אנטנת SMA, ebay
• קבלים 1000M
• טרנזיסטור NPN, S9013, 2N2222 או דומה
• מחזיק AA סוללה (3 חלקים) וסוללות
• החלף מיקרו C + NO + NC לאיפוס
• LED כחול 5 מ"מ
• אנשי קשר קנים למתגים לדואר ולדלת המוסך, בנגגוד
• מגנטים, בנגגוד
• אב טיפוס PCB, banggood
• מחברים XH, banggood

מַקְלֵט:

• ארדואינו-ננו, בנג'ג
• HC-12, eBay
• מייצב מתח 7805T
• מלודיה IC UM66
• טרנזיסטור NPN, S9013, 2N2222 או דומה
• נגדים 2x470, 10k
• חיתוך סיר 10k
• רמקול קטן
• מתג איפוס, בנג'ד
• LED 10 מ"מ, ירוק וצהוב
• דיודה אוניברסלית, 1N589 או 1N4148
• קבלים 2x10M, 1000M
• מתאם ראשי 220V AC ל 5V DC
• אנטנת SMA
• מחבר שקע למתאם ראשי, Banggood
• LED 10 מ"מ, 2 יח 'ירוק וצהוב
• מחברים XH, banggood

כלים:

• לוח Arduino-uno Rev3 להגדרת HC-12 ותכנות Attiny-85
• מלחם
• מולטימטר
• לוח לחם

שלב 2: שולח

תוכנית השולח מופיעה בתמונה למעלה.

סוללות הן שלוש חתיכות מסוג AA. צריכת השיא שלהם היא במהלך התקשורת הראשונה שהתחילה, (בערך 100mA). נסה לקצר את הזמן הזה כמה שיותר קצר. בזמן ההמתנה הצריכה נמוכה מאוד (פחות מ 1ma), ובמהלך האזעקה הצריכה היא כ 40mA לזמן קצר. D1 להגן על מעגלים מפני מתח יתר, אם הסוללות חדשות.

SW3, R1, C1 יוצר מעגל איפוס. אינדיקציה למצב לאחר האיפוס, הוא D4 כחול. הנורית הזו חייבת להדליק לאחר האיפוס ולציין: "השולח מוכן ליצור חיבור". אם הנורית הכחולה דולקת, ניתן להתחיל בתקשורת על ידי לחיצה על כפתור האיפוס במקלט.

D2 ו- D3 הן דיודות שוטקי עם מתח קדימה נמוך. בשל דיודות אלה, מתג "דלת המוסך פתוחה" משתמש באותה הפרעה לתוכנה, כמו המתג "הדואר הגיע". אם SW1 (דואר) מחובר לקרקע, הפסקת אזעקה ודואר מופעל. אם SW2 (מוסך) מחובר לקרקע, הפסקת דואר מופעלת יחד עם אזעקה למוסך. בדרך זו נפתרה סיכה אחת חסרה ב- MCU.

חיווי אזעקה מתאים נעשה על ידי תוכנה. פתרון חומרה זה מאפשר להשתמש בהפרעה פשוטה אחת בלבד.

התיאור של Attiny-85 ו- HC-12 מבוצע היטב בפנים המוזכרים של יוהאן מוברג.

שלב 3: מקלט

המקלט מופעל מהחשמל הראשי באמצעות מתאם 220V AC ל 5V DC. זה יכול להיות כל מתאם קטן עם זרם פלט DC בערך 0.3A. מכיוון שמתח יציאת המתאם תלוי בזרם הפלט, (היה מתח על 8V עם זרם נמוך), הוספתי מייצב מתח פשוט IC1. דיודה D1 מתח ירידה עבור HC-12.

יציאת Arduino Nano D7 מתח מתח על 4V למחולל מנגינה IC2 במהלך מצב אזעקה. אות T1 מגביר את הרמקול. ניתן להתאים את עוצמת הקול על ידי הנגד המשתנה R4. אני ממליץ להשאיר חור בכריכת המקלט כדי לגשת לנגד זה. D5 ו- D6 הם יציאות עבור נוריות אזעקה. סיכות D3, D4 מחוברות ל- HC-12 ומספקות תקשורת טורית. סיכת D2 היא קלט ותחושה של מתג "איפוס".

מתג איפוס משמש לשתי פונקציות:

1. הפעל את החיבור הראשון. לאחר לחיצה עליו, התקשורת צריכה להתחיל.
2. לאחר חיבור ומתעוררת אזעקה, לחצן איפוס יכול לאפס את האזעקה ולשנות את מצב המקלט ל"המתנה ".

חיווי LED הוא כדלקמן:

1. שני האורות דולקים ותאורה לצמיתות. זהו מצב התחלתי לאחר הפעלת המקלט. אם השולח מוכן - הדלק הכחול על השולח מופעל, ניתן ליצור חיבור באמצעות כפתור הלחיצה על איפוס במקלט.
2. לאחר יצירת החיבור שני האורות מהבהבים לסירוגין במשך כשתי שניות.
3. במקרה של אזעקה, הלד המקביל מהבהב בתקופה של כשנייה אחת, הלייט השני כהה.

שלב 4: תוכנה

קבצי ino Arduino עם תוכנה מלאה כלולים בשלב זה.

יש לטעון תוכנה לשולח ל- MCU Attiny-85. לתכנות Attiny השתמשו בתוכנת Arduino Uno ו- Arduino IDE במחשב האישי. יש הרבה הדרכות כיצד לעשות זאת, באינטרנט. אני ממליץ על תכנות Attiny85 הזה. לאחר טעינת התוכנית ל- Attiny, הכנס שבב לשקע בלוח המעגלים של השולח.

תכנות Arduino Nano זהה לתכנות Arduino Uno. השתמש בכבל USB ו- Arduino IDE עם לוח הננו הנבחר ב"כלים "ו"מנהל לוח". תהליך זה יכול להתבצע עם לוח שהוחבר ללוח הלחם. לאחר התכנות הנח את לוח ה- Nano לשקע על הלוח המקלט של המקלט.

יש להגדיר את שתי היחידות HC-12 לאותם פרמטרים עם Arduino Uno. ההוראות נמצאות במדריך המקורי.

שלב 5: חומרה והגדרה

החלקים הקריטיים ביותר הם אנשי קשר לדואר ודלת המוסך. אנשי קשר אלה ממוקמים בתוך תיבת הדואר ובמסלול מכני של דלת המוסך, במקום שאליו הדלת מגיעה, במהלך הסגירה. קשר לתיבת הדואר מורכב ממתג קנים ומגנט ניאודימיום. מתג הקנים מותקן על ידי סרט דבק, בתוך הקופסה בצד אחד של החור להכנסת אותיות. מגנט מחובר לדש הדואר בצורה כזו, שהנפתח הפתוחה חלקית, מפעילה את המתג. חוטים מחוברים למחבר XH קטן.

אותו פתרון מגע משמש לדלת המוסך. במקרה זה, ניתן ליצור קשר גם באמצעות מתג הגבלה. זה תלוי בך, איזו גרסה תיבחר. אבל יש עוד כמה אפשרויות: לאותן מערכות מוסך עשוי להיות בלוק מסוף עם אנשי קשר של מתג גבול, בתוך תיבת הבקרה של המוסך. במקרה זה, פשוט חבר את החוטים לברגים מוכשרים.

שׁוֹלֵחַ

חלקים ממוקמים על אב טיפוס PCB, שנחתך לגודל קטן יותר. על הלוח מוצבים שקעים למודול HC-12 ול- Attiny-85, מחברים לסוללה ובלוקי מסוף לשני אנשי הקשר המעוררים. מחוץ ללוח ממוקם מתג איפוס, LED כחול ואנטנת SMA. כל שאר הרכיבים נמצאים על הלוח הלחמי הלחמים ומחוברים באמצעות חוטים בחלק התחתון של הלוח. מחזיק סוללה ו- PCB מותקנים בתוך קופסת פלסטיק. זה יכול להיות כל קופסת פלסטיק עם מידות מתאימות, אני משתמש בקופסת צומת חסינת לחות. הקופסה מותקנת מתחת לגג המוסך והחוטים מובלים דרך צינורות פלסטיק.

בתמונה של תיבת השולח ישנם חלקים מסוימים, שאינם נושאי מאמר זה. הוספתי עוד קצת אלקטרוניקה בתוך הקופסה.

מַקְלֵט

ניתן למקם רכיבים של המקלט בכל קופסה אוניברסלית. השתמשתי בקופסת פלסטיק מפעמון הדלת האלחוטי הישן. חלקים מולחמים שוב על אב טיפוס PCB, כולל שתי דיודות הלד. ישנם שקעים למודול MCU ו- HC-12, ומחברים זכריים מולחמים על הלוח לרמקול, לחצן איפוס ומתח מתח. בכריכה הקדמית עשויים חורים עבור נוריות, בחלק העליון של כפתור איפוס ואנטנה.

הגדרה

כפי שכתב המחבר של הפרויקט המקורי, יש הרבה סיבות רבות שיכולות למנוע תקשורת מוצלחת בין השולח למקלט. קודם כל, בדוק שוב את חיבור החוט והלחמה. אם הכל תקין, נסה ליצור תקשורת עם שתי היחידות המוצבות על השולחן, זו לצד זו. אם יש בעיות, בדוק את מודולי HC-12 במעגל פשוט עם ארדואינו, על שני לוחות לחם. השתמש בהוראות על פי מאמר טוב מאוד אודות מודול: תקשורת לטווח ארוך יש תוכנה פשוטה HC-12 messenger. טען את אותה תוכנה הן לארדואינו והן לבדיקת תקשורת. אם תקין, שני המודולים טובים.

כשלב הבא, נסה להרחיב את arduino uno עם HC-12 על קרש הלחם, לכל הרכיבים לשולח ולמקלט, ותכנת את שני הארדואינים. במקרה זה, בדוק סיכות arduino uno בהשוואה ל- Attiny-85 ו- Nano בקבצי ino ושנה את מספרי הסיכה, במידת הצורך. מסיבה זו, הוספתי בתוך קבצי ino המתאימים סיכות ארדואינו בשורות הערות. אם הבעיה נמשכת, נסה למצוא שגיאה בתכנות באמצעות חומרה סידרית. בדרך זו תוכל להזין כמה נקודות קריטיות של התוכנית, לבדוק הודעות ולראות אותן בצג הטורי. אתה יכול לראות אילו חלקים של התוכנית הושלמו ואילו לא. לדמות מתגים לדואר ולמוסך על ידי נגיעה בחוטים. לאחר פתרון בעיות החלף לוחות אחוריים במרכזי MCU (Attiny ו- Nano).

התקשורת הראשונה בין היחידות צריכה להיעשות על השולחן. אם הכל תקין, הרכיבו יחידות במקום ובדקו שוב.

תודה שקראתם ובהצלחה.