საფოსტო ყუთი და ავტოფარეხის კარის შეტყობინება: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ეს ინსტრუქცია დაფუძნებულია იოჰან მობერგის საფოსტო ყუთის შემმოწმებელზე. ამ პროექტთან შედარებით, მე შევიტანე ცვლილებები:

1. ჩემი სახლიდან შორს არის არა მხოლოდ საფოსტო ყუთი, არამედ ავტოფარეხიც. ისინი ერთ ადგილას მდებარეობს გზის მახლობლად და სახლი მდებარეობს მიწის ნაკვეთზე დაახლოებით 50 მეტრში. ძალიან მგრძნობიარე დისტანციური ავტოფარეხის კონტროლერის გამო, ეს რამდენჯერმე მოხდა, ავტოფარეხის კარი შემთხვევით გაიხსნა. ახლა ზუსტად მინდა ვიცოდე, დახურულია თუ არა კარი ავტოფარეხში. ამიტომ ვაგრძელებ ორიგინალურ პროექტს კიდევ ერთ კონტაქტზე, ავტოფარეხის კარის კონტაქტზე.
2. MCU (მიკროპროცესორული კონტროლის განყოფილება) გამგზავნში რჩება Attiny-85, რაც მნიშვნელოვანია დაბალი ენერგიის მოხმარებისთვის. არ არის საკმარისი ციფრული ქინძისთავები (მე არ მომწონს Reset pin– ის გამოყენება) და მე პრობლემას ვხსნი მარტივი ტექნიკური გადაწყვეტით.
3. მიმღებების მითითება ხდება ოპტიკური და აკუსტიკური სიგნალებით. ოპტიკური სიგნალები მზადდება led– ებით, ხოლო აკუსტიკური ერთისთვის დამატებულია წრიული სიმღერა. MCU (მიკროპროცესორული კონტროლის განყოფილება) გამგზავნში იცვლება და ეს არის არდუინო ნანო. თავდაპირველად მსურს გამოვიყენო Attiny-85, მაგრამ კიდევ ერთი უფასო პინის ნაკლებობა იყო დიდი დაბრკოლება. არ არსებობს რაიმე მარტივი ტექნიკური გადაწყვეტა.
4. მცირე ცვლილებები განხორციელდა Arduino პროგრამულ უზრუნველყოფაში, რათა შეინარჩუნოს აპარატურის მოდიფიკაცია.
5. უკაბელო ნახევრად დუპლექსური კომუნიკაცია კარგად მუშაობს, თუ ორივე ერთეული (გამგზავნი და მიმღები) მუშაობს. მაგრამ, თუ ორივე ერთეული ვერ ხერხდება (როგორც დაბალი ბატარეა და ასე შემდეგ), სხვა ერთეული აგრძელებს მუშაობას და აცხადებს კომუნიკაციას (მიმღებს). ასეთ შემთხვევაში, კომუნიკაცია წყდება მაშინაც კი, თუ შეცდომა დაფიქსირებულია ნებისმიერ საიტზე. გამოსავალი: უნდა შეიქმნას ახალი კომუნიკაცია. ამ მიზეზით, გამგზავნს ემატება გადატვირთვის სქემა, ინდიკატორით.

აღწერა

პროექტი შედგება ორი ნაწილისგან: გამგზავნი და მიმღები. ავტოფარეხის ადგილზე მყოფი გამგზავნი აღმოაჩენს სიგნალებს საფოსტო ყუთში და ავტოფარეხის კარის ღია კონტაქტში. თუ ამ კონტაქტებიდან ერთი გააქტიურებულია, გადამცემი HC12 უკაბელო სიგნალს უგზავნის მიმღებს. მიმღებზე მითითებულია "განგაშის" მდგომარეობა, როგორიცაა "ფოსტა ჩამოვიდა" ან "ავტოფარეხის კარი ღიაა" შესაბამისი led და დაკრული სიმღერის დახამხამებით. მიმღების ერთეულის ღილაკზე გადაყენებით, ეს მაჩვენებელი შეიძლება გაუქმდეს და დაიწყოს სიგნალიზაციის მოლოდინის ახალი მდგომარეობა.

მაქსიმალური მანძილი

HC-12 საკომუნიკაციო მოდული განკუთვნილია 1.8 კმ მანძილზე. მაგრამ ეს მნიშვნელობა თეორიულია და მისი მიღწევა შესაძლებელია ღია ცის ქვეშ. შენობის შიგნით მაქსიმალური დიაპაზონი უფრო მოკლეა. მე მქონდა პრობლემა, რომ მიმეღწია 100 მ მანძილზე მარტივი სიმებიანი ანტენის საშუალებით. ამ შემთხვევაში ორივე ერთეული დაყენებულია მაქსიმალურ დიაპაზონში - FU4 რეჟიმი და 1200 baud კურსი. ერთი კორპუსი შენობის შიგნით იყო, 4 სქელი კედლის უკან. SMA ანტენასთან კავშირი დამყარდა, მაგრამ არა სტაბილური. ამ შემთხვევაში პრობლემა მოგვარდა მიმღების ერთეულის განთავსებით ოთახში ავტოფარეხის ადგილზე ორიენტირებული (მხოლოდ ერთი კედელი).

ჩემი გამოცდილების მიხედვით. მე გირჩევთ გამოიყენოთ SMA ანტენები შესაბამისი გაფართოების კაბელით. ეს კაბელი უნდა შეესაბამებოდეს კონექტორებს ორივე მხრიდან (ანტენის SMA კონექტორი და HC-12 Ipex კონექტორი).

ნაბიჯი 1: ნაწილები და ინსტრუმენტები

გამოიყენება შემდეგი ნაწილები:

ბმულები მოცემულია ნაკლებად გავრცელებული ნაწილებისთვის.

გამგზავნი:

• Attiny-85, ebay
• HC-12, ebay
• რეზისტორები 68, 150, 1k, 10k
• დიოდი Schottky SR240, ebay
• დიოდი უნივერსალური, 1N589 ან 1N4148
• ტერმინალის ბლოკი, banggood
• SMA ანტენა, ebay
• კონდენსატორები 1000 მ
• ტრანზისტორი NPN, S9013, 2N2222 ან მსგავსი
• ბატარეის AA დამჭერი (3 ცალი) და ბატარეები
• გადართვა Micro C + NO + NC გადატვირთვისთვის
• ლიდერი 5 მმ ლურჯი
• რიდის კონტაქტები ფოსტისა და ავტოფარეხის კარების გადამრთველებისთვის, banggood
• მაგნიტები, კარგი
• პროტოტიპი PCB, banggood
• კონექტორები XH, banggood

მიმღები:

• არდუინო-ნანო, ბანგუდ
• HC-12, ebay
• ძაბვის სტაბილიზატორი 7805T
• მელოდიის IC UM66
• ტრანზისტორი NPN, S9013, 2N2222 ან მსგავსი
• რეზისტორები 2x470, 10k
• მორთვა ქოთანი 10 კ
• პატარა სპიკერი
• გადართვა გადატვირთვა, banggood
• LED 10 მმ, მწვანე და ყვითელი
• დიოდი უნივერსალური, 1N589 ან 1N4148
• კონდენსატორი 2x10M, 1000M
• მთავარი გადამყვანი 220V AC 5V DC
• SMA ანტენა
• ჯეკ კონექტორი ძირითადი ადაპტერისთვის, banggood
• Led 10 მმ, 2 ცალი მწვანე და ყვითელი
• კონექტორები XH, banggood

ინსტრუმენტები:

• Arduino-uno Rev3 დაფა HC-12- ის დასაყენებლად და Attiny-85 პროგრამირებისთვის
• გასაყიდი რკინა
• მულტიმეტრი
• პურის დაფა

ნაბიჯი 2: გამგზავნი

გამომგზავნის სქემა მოცემულია ზემოთ მოცემულ სურათზე.

ბატარეები არის AA ტიპის სამი ცალი. მათი პიკური მოხმარება არის პირველი კომუნიკაციის დაწყების დროს (დაახლოებით 100mA). შეეცადეთ ეს დრო რაც შეიძლება მოკლედ გახადოთ. ლოდინის დროს მოხმარება ძალიან დაბალია (1 მ -ზე ნაკლები), ხოლო განგაშის დროს, მოხმარება მოკლე დროში დაახლოებით 40mA. D1 იცავს სქემებს ზედმეტი ძაბვისგან, თუ ბატარეები ახალია.

SW3, R1, C1 ქმნის გადატვირთვის სქემას. გადატვირთვის შემდეგ მდგომარეობის მითითება არის ლურჯი led D4. ეს led უნდა განათდეს გადატვირთვის შემდეგ და მიუთითოს: "გამგზავნი მზად არის კავშირის დასამყარებლად". თუ ლურჯი led ჩართულია, კომუნიკაცია შეიძლება დაიწყოს მიმღებზე Reset ღილაკზე დაჭერით.

D2 და D3 არის Schottky დიოდები დაბალი წინ ძაბვით. ამ დიოდების გამო, შეცვლა "ავტოფარეხის კარი ღიაა" იყენებს იმავე პროგრამულ წყვეტს, როგორც გადამრთველი "ფოსტა მოვიდა". თუ SW1 (ფოსტა) მიწასთან არის დაკავშირებული, ფოსტის შეწყვეტა და სიგნალიზაცია გააქტიურებულია. თუ SW2 (ავტოფარეხი) მიწასთან არის დაკავშირებული, ფოსტის შეწყვეტა გააქტიურებულია ავტოფარეხის სიგნალთან ერთად. ეს გზა მოგვარდა ერთი დაკარგული პინი MCU– ზე.

სიგნალის შესაბამისი მითითება ხდება პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით. ეს ტექნიკური გადაწყვეტა საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ მხოლოდ ერთი მარტივი შეფერხება.

აღწერა Attiny-85 და HC-12 ძალიან კარგად არის შესრულებული იოჰან მობერგის ინსტრუქციებში.

ნაბიჯი 3: მიმღები

მიმღები იკვებება ძირითადი დენიდან გადამყვანი 220V AC– ით 5V DC– მდე. ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი პატარა ადაპტერი DC გამომავალი დენით დაახლოებით 0.3A. იმის გამო, რომ ადაპტერის გამომავალი ძაბვა დამოკიდებულია გამომავალ დენზე, (იყო ძაბვა დაახლოებით 8V დაბალი დენით), მე დავამატე მარტივი ძაბვის სტაბილიზატორი IC1. დიოდი D1 ძაბვის შემცირება HC-12– ისთვის.

Arduino Nano გამომავალი D7 განგაშის დროს დაუკავშირეთ ძაბვას დაახლოებით 4V IC2 მელოდიის გენერატორთან. T1 აძლიერებს სიგნალს დინამიკზე. მოცულობა შეიძლება მორგებული იყოს ცვლადი რეზისტორით R4. მე გირჩევთ დატოვოთ რამოდენიმე ხვრელი მიმღების საფარქვეშ ამ რეზისტორზე წვდომისათვის. D5 და D6 არის სიგნალიზაციის სიგნალების გამოსასვლელი. D3, D4 ქინძისთავები დაკავშირებულია HC-12– თან და უზრუნველყოფს სერიულ კომუნიკაციას. D2 პინი არის "გადატვირთვის" გადართვის შეყვანისა და გრძნობის მდგომარეობა.

გადატვირთვის გადამრთველი გამოიყენება ორი ფუნქციისთვის:

1. გააქტიურეთ პირველი კავშირი. მასზე დაჭერის შემდეგ, კომუნიკაცია უნდა დაიწყოს.
2. მას შემდეგ რაც კავშირი დამყარდება და განგაში ხდება, ღილაკს გადატვირთვა შეუძლია განგაშის გადატვირთვა და მიმღების მდგომარეობის შეცვლა "ლოდინისთვის".

LED მითითება შემდეგია:

1. ორივე ნათურა ჩართულია და მუდმივად ანათებს. ეს არის საწყისი მდგომარეობა მიმღების ჩართვის შემდეგ. თუ გამგზავნი მზად არის - გამგზავნზე ჩართულია ლურჯი ფერი, კავშირი შეიძლება დამყარდეს მიმღების ღილაკზე გადატვირთვის ღილაკით.
2. კავშირის დამყარების შემდეგ ორივე led აციმციმდება მონაცვლეობით დაახლოებით 2 წამის განმავლობაში.
3. განგაშის შემთხვევაში, შესაბამისი led აციმციმებს დაახლოებით 1 წამის განმავლობაში, მეორე led მუქი.

ნაბიჯი 4: პროგრამული უზრუნველყოფა

Arduino ino ფაილები სრული პროგრამული უზრუნველყოფით შედის ამ ნაბიჯში.

გამგზავნის პროგრამული უზრუნველყოფა უნდა იყოს ჩატვირთული MCU Attiny-85– ში. Attiny პროგრამირებისთვის გამოიყენეთ Arduino Uno და Arduino IDE პროგრამული უზრუნველყოფა კომპიუტერზე. არსებობს მრავალი გაკვეთილი, თუ როგორ უნდა გავაკეთოთ ეს ინტერნეტში. მე გირჩევთ ამ Attiny85 პროგრამირებას. პროგრამის Attiny- ზე ჩატვირთვის შემდეგ ჩადეთ ჩიპი სოკეტში გამგზავნის გამშვებ დაფაზე.

Arduino Nano პროგრამირება იგივეა, რაც Arduino Uno პროგრამირება. გამოიყენეთ USB კაბელი და Arduino IDE შერჩეული ნანო დაფით "ინსტრუმენტები" და "დაფის მენეჯერი". ეს პროცესი შეიძლება გაკეთდეს პურის დაფაზე ჩასმული დაფით. პროგრამირების შემდეგ განათავსეთ ნანოს დაფა მიმღების PCB- ზე.

ორივე ერთეული HC-12 უნდა იყოს მითითებული ერთსა და იმავე პარამეტრზე Arduino Uno– სთან ერთად. ინსტრუქციები მოცემულია ორიგინალ ინსტრუქციებში.

ნაბიჯი 5: აპარატურა და დაყენება

ყველაზე კრიტიკული ნაწილებია ფოსტისა და ავტოფარეხის კარის კონტაქტები. ეს კონტაქტები მოთავსებულია საფოსტო ყუთში და ავტოფარეხის კარის მექანიკურ ბილიკზე, იმ ადგილას, რომლის კარიც აღწევს დახურვის დროს. საფოსტო ყუთის კონტაქტი შედგება ლერწმის გადამრთველისა და ნეოდიმი მაგნიტისგან. ლერწმის გადამრთველი დამონტაჟებულია წებოვანი ლენტით, ყუთის შიგნით ხვრელის ერთ მხარეს, ასოების ჩასასმელად. მაგნიტი მიმაგრებულია ფოსტის ფლაპზე ისე, რომ ნაწილობრივ გაიხსნას, გააქტიურეთ გადამრთველი. მავთულები უკავშირდება პატარა XH კონექტორს.

იგივე საკონტაქტო ხსნარი გამოიყენება ავტოფარეხის კარისთვის. ამ შემთხვევაში, კონტაქტი შეიძლება შეიქმნას ლიმიტის გადამრთველითაც. თქვენზეა დამოკიდებული, რომელი ვარიანტი იქნება არჩეული. მაგრამ არსებობს კიდევ რამდენიმე შესაძლებლობა: ერთსა და იმავე ავტოფარეხის სისტემებს შეიძლება ჰქონდეთ ტერმინალური ბლოკი ლიმიტის გადამრთველებით, ავტოფარეხის საკონტროლო ყუთში. ამ შემთხვევაში, უბრალოდ დააკავშირეთ მავთულები კომპეტენტურ ხრახნებთან.

გამგზავნი

ნაწილები მოთავსებულია პროტოტიპ PCB– ზე, რომელიც მოჭრილია უფრო მცირე ზომის. დაფაზე განთავსებულია სოკეტები HC-12 მოდულისთვის და Attiny-85– ისთვის, ბატარეის კონექტორები და ტერმინალის ბლოკები განგაშის ორივე კონტაქტისთვის. დაფის გარეთ მოთავსებულია Reset switch, ლურჯი led და SMA ანტენა. ყველა სხვა კომპონენტი მოთავსებულია PCB– ზე და დაკავშირებულია მავთულხლართებით დაფის ქვედა ნაწილში. ბატარეის დამჭერი და PCB დამონტაჟებულია პლასტმასის ყუთში. ეს შეიძლება იყოს ნებისმიერი ზომის პლასტიკური ყუთი შესაბამისი ზომებით, მე ვიყენებ ნესტგამძლე საყრდენ ყუთს. ყუთი დამონტაჟებულია ავტოფარეხის სახურავის ქვეშ და მავთულები მიედინება პლასტმასის მილებში.

გამგზავნის ყუთის ფოტოზე არის რამდენიმე ნაწილი, რომელიც არ არის ამ სტატიის საგანი. ყუთში დავამატე კიდევ რამდენიმე ელექტრონიკა.

მიმღები

მიმღების კომპონენტები შეიძლება განთავსდეს ნებისმიერ უნივერსალურ ყუთში. მე გამოვიყენე პლასტიკური ყუთი ძველი უკაბელო კარის ზარიდან. ნაწილები კვლავ იკვრება პროტოტიპ PCB– ზე, მათ შორის ორივე led დიოდები. არსებობს სოკეტები MCU და HC-12 მოდულისთვის, ხოლო მამრობითი კონექტორები გამყარებულია დაფაზე დინამიკის, გადატვირთვის ღილაკისა და დენის ძაბვისთვის. წინა საფარში არის ხვრელები ლიდერებისთვის, ზედა ნაწილში გადატვირთვის ღილაკი და ანტენა.

დაყენება

როგორც ორიგინალური პროექტის ავტორმა დაწერა, არსებობს მრავალი და მრავალი მიზეზი, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს გამგზავნსა და მიმღებს შორის წარმატებულ კომუნიკაციას. უპირველეს ყოვლისა, ორმაგი შემოწმება მავთულის კავშირი და soldering. თუ ყველაფერი წესრიგშია, შეეცადეთ დაამყაროთ კომუნიკაცია მაგიდაზე განთავსებულ ორივე ერთეულთან ერთად. თუ პრობლემებია, შეამოწმეთ HC-12 მოდულები მარტივი წრეში arduino– ით, ორ დაფაზე. გამოიყენეთ ინსტრუქცია მოდულის შესახებ ძალიან კარგი სტატიის მიხედვით: გრძელვადიანი კომუნიკაცია არსებობს მარტივი პროგრამული უზრუნველყოფა HC-12 მესინჯერი. ჩატვირთეთ ერთი და იგივე პროგრამული უზრუნველყოფა არდუინოში და შეამოწმეთ კომუნიკაცია. თუ კარგია, ორივე მოდული კარგია.

როგორც შემდეგი ნაბიჯი, შეეცადეთ გააფართოვოთ arduino uno HC-12 პურის დაფაზე, გამგზავნისა და მიმღების ყველა კომპონენტზე და დაპროგრამეთ ორივე არდუინო. ამ შემთხვევაში, შეამოწმეთ arduino uno ქინძისთავები Attiny-85 და Nano– სთან შედარებით ino ფაილებში და შეცვალეთ პინის ნომრები, საჭიროების შემთხვევაში. ამ მიზეზით, მე დავამატე შიგნით ფაილების შესაბამისი arduino ქინძისთავები შენიშვნების ხაზებში. თუ პრობლემა შენარჩუნებულია, სცადეთ იპოვოთ შეცდომა პროგრამირებაში, ტექნიკის სერიის გამოყენებით. ამ გზით თქვენ შეგიძლიათ შეიყვანოთ პროგრამის ზოგიერთი კრიტიკული წერტილი, შეამოწმოთ შეტყობინებები და ნახოთ ისინი სერიულ მონიტორზე. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ, პროგრამის რომელი ნაწილებია დასრულებული და რომელი არა. ფოსტისა და ავტოფარეხის გადამრთველების სიმულაცია მავთულხლართებით. პრობლემის გადაჭრის შემდეგ შეცვალეთ დაფები MCU– ებით (Attiny და Nano).

ერთეულებს შორის პირველი კომუნიკაცია უნდა გაკეთდეს მაგიდაზე. თუ ყველაფერი წესრიგშია, დააინსტალირეთ ერთეული ადგილზე და შეამოწმეთ ისევ.

მადლობა კითხვისთვის და წარმატებებს გისურვებთ.