Postlåda och garageportmeddelare: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Denna instruktion är baserad på Johan Moberg Mailbox Notifier. Jämfört med detta projekt gjorde jag några ändringar:

1. Långt bort från mitt hus finns inte bara brevlåda, utan också garage. De ligger på en plats nära vägen och huset ligger cirka 50 meter inne i marken. På grund av mycket känslig fjärrkontroll för garage har det hänt några gånger, garageporten stod öppen av misstag. Nu skulle jag vilja veta exakt om dörren på garaget är stängd eller inte. Därför förlänger jag originalprojektet med ytterligare en kontakt, garageportkontakten.
2. MCU (Microprocessor Control Unit) i avsändaren förblir Attiny-85, vilket är viktigt för låg strömförbrukning. Det finns inte tillräckligt med digitala stift (jag gillar inte att använda Återställ stift) och jag löser ett problem med en enkel hårdvarulösning.
3. Mottagarindikering sker med optiska och akustiska signaler. Optiska signaler görs av lysdioder och för akustisk finns det en kretsproducerande låt. MCU (Microprocessor Control Unit) i avsändaren ändras och det är Arduino Nano. Ursprungligen skulle jag vilja använda Attiny-85, men bristen på ytterligare en ledig pin var ett stort hinder. Det finns ingen enkel hårdvarulösning.
4. Små förändringar gjordes i Arduino -programvaran för att bibehålla maskinvaruändringar ovan.
5. Trådlös halv duplexkommunikation fungerar bra om båda enheterna (avsändare och mottagare) fungerar. Men om en av båda enheterna misslyckas (som låg batterinivå och så vidare) fortsätter den andra enheten att köra och låtsas som kommunikation (mottagare). I ett sådant fall avbryts kommunikationen även om felet åtgärdas på någon webbplats. Lösning: en ny kommunikation bör skapas. Av denna anledning finns det en extra återställningskrets i avsändaren, med indikator.

Beskrivning

Projektet består av två delar: avsändare och mottagare. Avsändaren på garageplatsen upptäcker signaler från brevlådekontakt och garageportens öppna kontakt. Om en av dessa kontakter är aktiverad skickar sändaren HC12 trådlös signal till mottagaren. På mottagaren indikeras "larm" -status, som "postmeddelande" eller "garagedörr öppen" genom att blinka motsvarande led och spelad låt. Genom att återställa tryckknappen på mottagarenheten, kan indikationen avbrytas och startar ett nytt tillstånd att vänta på larm.

Maximalt avstånd

HC-12 kommunikationsmodul är avsedd för avstånd till 1,8 km. Men detta värde är teoretiskt och kan nås utomhus. Inuti byggnaden är maximal räckvidd kortare. Jag hade problem med att nå avstånd ca 100m med enkel strängantenn. I detta fall var båda enheterna inställda på maximalt intervall - FU4 -läge och 1200 baudhastighet. En enhet var inne i byggnaden, bakom 4 tjocka väggar. Med SMA antenn anslutning upprättades, men inte stabil. I det här fallet löstes problemet genom att placera mottagarenheten i ett rum som är orienterat mot platsen för garaget (bara en vägg).

Enligt mina erfarenheter. Jag rekommenderar att du använder SMA -antenner med rätt förlängningssladd. Denna kabel ska matcha kontakterna på båda sidor (antenn SMA-kontakt och HC-12 Ipex-kontakt).

Steg 1: Delar och verktyg

Det finns följande delar som används:

Länkar finns för mindre vanliga delar.

Avsändare:

• Attiny-85, ebay
• HC-12, ebay
• Motstånd 68, 150, 1k, 10k
• Diod Schottky SR240, ebay
• Diod universell, 1N589 eller 1N4148
• Kopplingsplint, banggood
• SMA -antenn, ebay
• Kondensatorer 1000M
• Transistor NPN, S9013, 2N2222 eller liknande
• Batteri AA -hållare (3 delar) och batterier
• Växla Micro C + NO + NC för återställning
• LED 5 mm blå
• Vasskontakter för post- och garageportbrytare, banggood
• Magneter, banggood
• Prototyp PCB, banggood
• Kontaktdon XH, banggood

Mottagare:

• Arduino-nano, banggood
• HC-12, ebay
• Spänningsstabilisator 7805T
• Melodi IC UM66
• Transistor NPN, S9013, 2N2222 eller liknande
• Motstånd 2x470, 10k
• Trim Pot 10k
• Liten högtalare
• Switch Återställ, banggood
• LED 10 mm, grönt och gult
• Diod universell, 1N589 eller 1N4148
• Kondensator 2x10M, 1000M
• Huvudadapter 220V AC till 5V DC
• SMA -antenn
• Jackkontakt för huvudadapter, banggood
• LED 10mm, 2st grönt och gult
• Kontaktdon XH, banggood

Verktyg:

• Arduino-uno Rev3-kort för inställning av HC-12 och programmering av Attiny-85
• Lödkolv
• Multimeter
• Bakbord

Steg 2: Avsändare

Avsändarens schema finns på bilden ovan.

Batterier är tre stycken av AA -typ. Deras maximala förbrukning är under den första kommunikationen som startades, (cirka 100mA). Försök att göra den här tiden så kort som möjligt. Under väntetiden är förbrukningen mycket låg (mindre än 1ma), och under larm är förbrukningen cirka 40mA under kort tid. D1 skyddar kretsar mot överspänning, om batterierna är nya.

SW3, R1, C1 skapar återställningskrets. Statusindikering efter återställning, är blå LED D4. Denna lysdiod måste lysa efter återställning och indikera: "avsändaren är redo att upprätta anslutning". Om den blå lampan lyser kan kommunikationen startas genom att trycka på knappen Återställ på mottagaren.

D2 och D3 är Schottky -dioder med låg framspänning. På grund av dessa dioder använder omkopplaren "garageporten öppen" samma programvaruavbrott, eftersom växeln "post kom". Om SW1 (e -post) är ansluten till marken aktiveras avbrott och larm för e -post. Om SW2 (garage) är ansluten till marken aktiveras avbrott för post tillsammans med larm för garage. På detta sätt löstes en saknad stift på MCU.

Lämplig larmindikering görs med programvara. Denna hårdvarulösning gör det möjligt att använda bara ett enkelt avbrott.

Beskrivning av Attiny-85 och HC-12 är mycket bra gjort inuti nämnda Johan Moberg Instructables.

Steg 3: Mottagare

Mottagaren drivs från huvudströmmen med adapter 220V AC till 5V DC. Det kan vara vilken liten adapter som helst med DC -utström ca 0,3A. Eftersom adapterens utspänning beror på utströmmen (det var spänning ca 8V med låg ström) har jag lagt till enkel spänningsstabilisator IC1. Diod D1 minskar spänningen för HC-12.

Arduino Nano -utgång D7 ansluter spänning om 4V till IC2 -melodigenerator under larmtillstånd. T1 förstärker signalen till högtalaren. Volymen kan justeras med variabelt motstånd R4. Jag rekommenderar att lämna ett hål i mottagarlocket för att komma åt detta motstånd. D5 och D6 är utgångar för larmdioder. D3, D4-stiften är anslutna till HC-12 och ger seriell kommunikation. D2 -stift är ingångs- och avkänningstillstånd för omkopplaren "Återställ".

Återställningsomkopplare används för två funktioner:

1. Aktivera den första anslutningen. Efter att ha tryckt på den ska kommunikationen starta.
2. När anslutningen är upprättad och larmet uppstår kan Reset -knappen återställa larmet och ändra mottagarens tillstånd för "väntar".

LED -indikering är följande:

1. Båda lysdioderna är tända och tänds permanent. Detta är initialtillstånd efter att mottagaren slås på. Om avsändaren är redo - blått lyser på avsändaren är På, anslutningen kan upprättas med återställningsknappen på mottagaren.
2. Efter att anslutningen upprättats blinkar båda lysdioderna omväxlande under cirka 2 sekunder.
3. Vid larm blinkar motsvarande lysdiod under cirka 1 sekund, den andra lysdioden är mörk.

Steg 4: Programvara

Arduino ino -filer med komplett programvara ingår i detta steg.

Programvara för avsändare bör laddas till MCU Attiny-85. För programmering av Attiny, använd Arduino Uno och Arduino IDE på PC. Det finns många handledning om hur man gör det på internet. Jag rekommenderar den här Attiny85 -programmeringen. Efter att programmet har laddats till Attiny sätter du in chipet i uttaget på avsändarens kretskort.

Att programmera Arduino Nano är detsamma som att programmera Arduino Uno. Använd USB -kabel och Arduino IDE med valt Nano -kort i "Tools" och "Board manager". Denna process kan göras med bräda infört på brödbräda. Efter programmering placera Nano -kortet i uttaget på mottagarens kretskort.

Båda enheterna HC-12 bör ställas in på samma parametrar med Arduino Uno. Instruktionerna finns i originalinstruktioner.

Steg 5: Hårdvara och inställning

De mest kritiska delarna är kontakter för post och garageport. Dessa kontakter placeras inuti brevlådan och vid garageportens mekaniska spår, på plats som dörren når, under stängning. Postlådekontakt består av vassströmbrytare och neodymmagnet. Vassbrytaren monteras med tejp, inuti lådan på ena sidan av hålet för infogning av bokstäver. Magnet är fäst på brevklaff på ett sådant sätt att den delvis öppna luckan aktiverar omkopplaren. Ledningar är anslutna till en liten XH -kontakt.

Samma kontaktlösning används för garageport. I det här fallet kan kontakt också skapas med gränslägesbrytare. Det är upp till dig, vilken variant som ska väljas. Men det finns några fler möjligheter: Samma garagesystem kan ha kopplingsplint med gränslägesbrytarkontakter, inuti garagekontrollbox. I det här fallet är det bara att ansluta kablarna till behöriga skruvar.

Avsändare

Delar placeras på prototyp PCB, som skärs till mindre storlek. På kortet finns uttag för HC-12-modul och för Attiny-85, kontakter för batteri och plintar för båda larmkontakterna. Utanför brädet är placerad Återställ omkopplare, blå led och SMA -antenn. Alla andra komponenter är på kretskortet lödda och anslutna med ledningar i nedre delen av kortet. Batterihållare och kretskort är monterade inuti plastlådan. Det kan vara vilken plastlåda som helst med rätt dimensioner, jag använder fuktsäker kopplingsdosa. Lådan är monterad under garagetak och ledningar leds genom plaströr.

På bilden av avsändarlådan finns några delar, som inte är ämnen för den här artikeln. Jag lade till lite mer elektronik inuti lådan.

Mottagare

Mottagarens komponenter kan placeras i valfri universalbox. Jag har använt plastlåda från den gamla trådlösa dörrklockan. Delar löds på prototyp PCB igen, inklusive båda leddioderna. Det finns uttag för MCU och HC-12-modul och hankontakter lödda på kortet för högtalare, återställningsknapp och strömspänning. På framsidan finns hål för lysdioder, i övre delen för återställningsknapp och antenn.

Miljö

Som författaren till det ursprungliga projektet har skrivit finns det många och många anledningar som kan förhindra framgångsrik kommunikation mellan avsändare och mottagare. Först och främst, dubbelkontrollera trådanslutning och lödning. Om allt är OK, försök att upprätta kommunikation med båda enheterna placerade på bordet, sida vid sida. Om det finns problem, kolla HC-12-moduler i enkel krets med arduino, på två brödbrädor. Använd instruktioner enligt mycket bra artikel om modul: Långdistanskommunikation Det finns enkel mjukvara HC-12 messenger. Ladda samma programvara till både arduino och kontrollera kommunikation. Om OK är båda modulerna bra.

Som nästa steg, försök att förlänga arduino uno med HC-12 på brödbräda, till alla komponenter för avsändare och mottagare, och programmera båda arduinoerna. I det här fallet, kontrollera arduino uno-stift som jämförs med Attiny-85 och Nano i ino-filer och ändra stiftnummer, om det behövs. Av denna anledning har jag lagt in ino -filer motsvarande arduino -stift i anmärkningsrader. Om problemet kvarstår, försök att hitta fel i programmeringen med hjälp av hårdvara. På så sätt kan du mata in några viktiga programpunkter, kontrollera meddelanden och se dem i seriell bildskärm. Du kan se vilka delar av programmet som är slutförda och vilka som inte är det. Simulera omkopplare för post och garage genom att vidröra trådar. Efter problemlösning byt ut bakplattor mot MCU (Attiny och Nano).

Den första kommunikationen mellan enheterna bör göras på bordet. Om allt är OK, montera enheterna på plats och kontrollera igen.

Tack för att du läser och lycka till.