IOToilet: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

IOToilet არის პირველი ჭკვიანი ტუალეტის ქაღალდის დამჭერი, რომელიც თვალყურს ადევნებს ტუალეტის ქაღალდის ყოველდღიურ გამოყენებას და ამ სტატისტიკის ამსახველი სტატისტიკის დაგროვების საშუალებას იძლევა. და რატომ უნდა მაინტერესებდეს ტუალეტის ქაღალდის ყოველდღიური გამოყენება? როგორც ირკვევა, ჩვენი მუცლის ჯანმრთელობა, განსაკუთრებით საჭმლის მომნელებელი ციკლი, დიდ კავშირშია როგორც ჩვენს ფიზიკურ, ასევე გონებრივ ჯანმრთელობასთან. მაგალითად, აქ არის კარგი TED საუბარი (სხვათა შორის, რამდენიმედან), რომელიც ამ საკითხს ამუშავებს:

თავდაპირველად დამავალეს ამ მოწყობილობის 10 ერთეულის შექმნა ბრენდინგის სააგენტოსთვის, რომლის კლიპიც შეგიძლიათ იხილოთ ზემოთ (მე -2 მდებარეობა), მსხვილი კომპანიის მიზნობრივი მარკეტინგული კამპანიისთვის. დასაწყისში, მე უარვყო ეს იდეა, როგორც ერთი სხვა შემოქმედებითი გონებიდან, რომელიც სასოწარკვეთილი ცდილობდა კლიენტის ანგარიშის მოპოვებას, მაგრამ თანდათანობით ის ჩემზე გაიზარდა, სანამ არ გავაცნობიერე ამ მოწყობილობის საშუალებით შეგროვებული ინფორმაციის ღირებულება.

მშენებლობა ემყარებოდა ტექნიკას, რომელიც ჩემს კლიენტმა მიიღო EBay– დან, ხმის ჩამწერი მოწყობილობა ტუალეტის ქაღალდის დამჭერში ჩასმული. მას ჰქონდა სწორი ფორმის ფაქტორი და ყველა საჭირო პერიფერია უკვე ჩაშენებული, როგორიცაა დინამიკი, მოძრაობის სენსორი მოწყობილობის გასააქტიურებლად, ზამბარები ტუალეტის ქაღალდის ჩასატარებლად, ბატარეის განყოფილება და ჩართვის ჩამრთველი, ამიტომ სიამოვნებით ავირჩიე ამ მზა მოდელის გამოყენებით და არა საკუთარი მოდელირებითა და დაბეჭდვით.

ნაბიჯი 1: ინსტრუმენტები და მასალები

გამოყენებული მასალები:

ტუალეტის ქაღალდის დამჭერი

Wemos D1 მინი

ATTiny85 ჩიპი, DIP შეფუთვა

2 x 2n2222 ტრანზისტორი

220 Ohm რეზისტორი

2 * 1KOhm რეზისტორი

MPU6050 ამაჩქარებელი

სურვილისამებრ, თუ არ გამოვიყენებ ჩემს PCB- ს:

ვემოსის პროტოტიპების ფარი

მავთული, solder და ა.შ.

გამოყენებული ინსტრუმენტები:

დრემელი საჭრელი დისკით

ATTiny dev დაფა (ფირმის მოსახერხებელი ატვირთვისთვის)

USB Tiny ISP პროგრამისტი

სამკუთხა ხრახნიანი, მე გამოვიყენე ეს ნაკრები:

ნაბიჯი 2: ორიგინალური ერთეულის დეზინფექცია

ტუალეტის ქაღალდის ორიგინალური ბორბლის მოპოვების შემდეგ, სამკუთხა ხრახნის გამოყენებით გავხსენი მისი კარადა და ამოვიღე ორიგინალური PCB, გავთიშე სპიკერი და დავტოვე რაც შეიძლება მეტი მავთული.

შემდეგ გავამყარე LED და დახრის სენსორი ორიგინალური PCB– დან, რომელიც შემდგომში ჩადგმული იქნება ახალ სქემაში. ყურადღება მიაქციეთ, რომ არ გადახურდეს დახრის გადამრთველი, რადგან შეიძლება დაზიანდეს. ჩემი ნაცრისფერი იყო, მაგრამ ვინაიდან ორიგინალური მოწყობილობიდან ამოღებისას მე არ გადამიღია კარგი კადრი, მე უნდა გამოვიყენო ფოტო ქსელიდან (იხ. ზემოთ), სადაც ის მწვანე იყო. მხოლოდ უმნიშვნელო დეტალი.

კორპუსის გახსნისა და ელექტრონიკის ამოღების შემდეგ, მე ასევე გამოვიყენე დრემელი ზედმეტი პლასტმასის მოსაშორებლად, რომელიც გამოიყენებოდა ორიგინალური PCB- ის დასაჭერად, ეს პატარა პლასტმასის თაროები და ერთი 4 ხრახნიანი მილებიდან. თქვენ შეგიძლიათ გადადოთ ეს შეკრების ეტაპზე, თუ გსურთ, მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში საჭირო იქნება პლასტმასის მორთვა.

ნაბიჯი 3: მიკროსქემის ახსნა

ამრიგად, აქ არის რამოდენიმე წრის უკან არსებული ლოგიკა:

იმისათვის, რომ ბატარეები დიდხანს გაძლო, მე მომიწია Wemos D1 Mini– ში ორივე MPU6050 ამაჩქარებლის და ESP8266 პროცესორის ჩასმა ძილში აქტივაციებს შორის. პირველი მარტივად გაკეთდა ტრანზისტორის გამოყენებით, რომელმაც ჩართა და გამორთო MPU6050.

შენიშვნა: მე თავიდან მეგონა, რომ შემეძლო დამეპროგრამებინა ის სიგნალის გაგზავნა, რომელიც გააღვიძებდა მთავარ პროცესორს. სამწუხაროდ, მე ვერ ვიპოვე ამის განხორციელების საშუალება, MPU6050– ის შესაბამისი რეგისტრების კონფიგურაცია იყო სახიფათო ამოცანა, რომელიც მე ჯერ კიდევ არ ვიცი, შესაძლებელია თუ არა…

ჩემი მეორე ვარიანტი იყო ორიგინალური ერთეულისთვის მიწოდებული დახრის გადამრთველის გამოყენება ESP– ის გამოსაღებად. მე პირველად მივაბარე იგი Wemos RESET პინზე, როგორც ეს აღწერილია ზემოთ მოცემულ ფოტოებში, ტრანზისტორის გამოყენებით მექანიზმის გასააქტიურებლად/გამორთვისთვის. როდესაც ტრანზისტორის ბაზა მაღალი იყო, GND– ს შეეძლო გადაეცა დახრის გადამრთველი და გამოიწვიოს ის დროებით დაკავშირება RESET pin– თან, რამაც გამოიწვია MCU გადატვირთვა (ეს არის ერთადერთი გზა ESP– ის გაღვიძებისა ღრმა ძილისგან, როგორც ჩანს). შემდეგ მე დავუკავშირე D0 ტრანზისტორის ბაზას, იმის გათვალისწინებით, რომ ეს ფეხი მაღალია სანამ MCU სძინავს, და როგორც კი გაიღვიძებს, D0 ბრუნდება LOW– ზე, გამორთავს გადატვირთვის მექანიზმს. ყოველივე ამის შემდეგ, მე არ მჭირდებოდა განმეორებითი გადატვირთვა, მხოლოდ პირველად, როდესაც ტუალეტის ქაღალდის დამჭერმა დაიწყო მოძრაობა.

თუმცა, რაც აღმოვაჩინე ის იყო, რომ პინ D0- ს MCU გადატვირთვის შემდეგ საკმაოდ დიდი დრო სჭირდება LOW- ზე დასაბრუნებლად, დაახლოებით 200ms. ეს იმას ნიშნავდა, რომ თუ ტუალეტის ქაღალდის საყრდენს საკმარისად სწრაფად დავატრიალებდი MCU– ს ძილის დროს, ის მიიღებდა მრავალჯერადი გადატვირთვას, ნაცვლად რაუნდების დათვლისა, როგორც უნდა.

ამრიგად, მე შევეცადე ამ ახალი სიტუაციის გადაჭრა ცალკეული კომპონენტებით (კონდენსატორები, ტრანზისტორები და ა.

მე დავამთავრე კიდევ ერთი MCU, ATTiny85, რომელიც გამოღვიძებული იყო ძილისგან დახრის გადამრთველით, შემდეგ გაიღვიძა ESP8266 და დაელოდა ცოტა ხნით ადრე დაძინებამდე. მე ვიცი, რომ ეს ალბათ არ არის პრობლემის ყველაზე ეკონომიური გადაწყვეტა, მაგრამ მე ვადა მქონდა…

თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ დეტალური გადაწყვეტა სქემაში, რომელიც მე ჩავრთე. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ 10K რეზისტორები შეიცვალა 1K– ით, რადგან 10k რეზისტორები ძალიან მაღალი იყო ტრანზისტორების სრულად გახსნისთვის.

ნაბიჯი 4: ATTiny85– ის მომზადება

თუ თქვენ არასოდეს გაქვთ დაპროგრამებული ATTiny85, ნუ გეშინია! თქვენი საყვარელი Arduino IDE– ს გამოყენებით შეგიძლიათ ყველა გზა გაგიწიოთ. დაიწყეთ ამ ინსტრუქციით, თუ როგორ უნდა დააკონფიგურიროთ Arduino IDE:

github.com/SpenceKonde/ATTinyCore/blob/mas…

შემდეგი, დააინსტალირეთ USBTinyISP დრაივერები აქედან:

learn.adafruit.com/usbtinyisp/drivers

ახლა, ჩატვირთეთ თანდართული ტესტის კოდი: WakeOnExternalInterruptTest.ino

და დაკავშირება (იხ. ATTiny85 Pinout დიაგრამა):

1. ტაქტის ღილაკი პინ 3 -სა და მიწას შორის

2. led და 220 Ohm რეზისტორი სერიულად, პინ 2 -სა და მიწას შორის

შემდეგი, შეარჩიეთ USBTinyISP როგორც პროგრამისტი (Tools -> Programmer) და ატვირთეთ ტესტის ესკიზი დაფაზე.

LED უნდა აციმციმდეს 5 -ჯერ, შემდეგ ჩიპი უნდა დაიძინოს. ღილაკზე დაჭერით გამოიღვიძებს და გაიმეორებს ამ თანმიმდევრობას.

დაიწყო მუშაობა? დიდი! ატვირთეთ საბოლოო ესკიზი "Awakeer" ATTiny– ში, რომელიც გამოიყენება საბოლოო წრეზე.

ნაბიჯი 5: Wemos Shield– ის მშენებლობა

ამრიგად, ფარის შესაქმნელად თქვენ გაქვთ 3 ვარიანტი, რომელთაგან შეგიძლიათ აირჩიოთ:

1. გამოიყენეთ სტანდარტული protoshield for Wemos და შეაერთეთ წრედი მასზე.

2. დაამზადეთ PCB, დაფუძნებული EAGLE ფაილებზე დაყრდნობით.

3. მთხოვეთ PCB, რომელიც მე შემიძლია გამოგიგზავნოთ ლოკოკინების ფოსტით (მე მაქვს რამდენიმე ტყუილი, ღირებულება არაფერ შუაშია).

ნებისმიერ შემთხვევაში, მე გირჩევთ მიკროსქემის აგებას პურის დაფაზე PCB– ზე ჩაბარებამდე!

თუ იყენებთ PCB პარამეტრებს, აუცილებლად დააკავშირეთ შავი მავთული, როგორც ფოტოებში, დაფის წინა ან უკანა მხარეს (ეს უკანასკნელი საუკეთესოდ მუშაობდა ჩემთვის). ეს მავთული აკავშირებს GND– ს Wemos– დან ATTiny85– თან და მის გარეშე გაღვიძება არ მოხდება.

უბრალოდ კარგად დააკვირდით სურათებს და წაიკითხეთ ჩემს მიერ დამატებული ანოტაციები, ეს საკმარისი უნდა იყოს.

ნაბიჯი 6: ვემოსის მომზადება

თუ თქვენ არასოდეს გამოგიყენებიათ Arduino IDE Wemos დაფის დასაპროგრამებლად, დაწყებული დაფის მენეჯერის დაყენებით და დაფის არჩევით ინსტრუმენტები -> დაფის მენიუში, როგორც ეს აღწერილია აქ:

github.com/esp8266/Arduino

დაიწყეთ მოციმციმე ესკიზის ატვირთვით თქვენს დაფაზე, დარწმუნდით, რომ კოდი სწორად არის ატვირთული.

ნაბიჯი 7: ყველაფერი ერთად ააწყვეთ

დააინსტალირეთ ფარი Wemos– ზე. თქვენ შეგიძლიათ მისი შედუღება, მაგრამ მე გირჩევთ გამოიყენოთ Wemos– ზე გამობეჭდილი ქალი სათაურები, რომლებიც რაიმე პრობლემის შემთხვევაში დროებით კავშირს მიიღებენ Wemos– სა და ფარს შორის. უბრალოდ გაითვალისწინეთ, რომ ქალი თავსაბურავს მოუწევს ასვლა შეკრების ფინალურ ეტაპზე, რათა დანაყოფი პლასტმასის გარსში მოთავსდეს. ასევე, რომ საქმე ცოტათი გართულდეს, დიდი შანსია, რომ როდესაც ფარი Wemos- თან არის დაკავშირებული, კოდის ატვირთვა გამორთული იქნება. მე შევხვდი ამ ფენომენს არათანმიმდევრულად და არ მქონდა დრო მისი კვლევისთვის.

რჩევა: დაგეგმეთ წინასწარ.

ახლა, ტესტირება!

დაინსტალირების შემდეგ, დაიწყეთ BlinkAccelerometer ტესტის ესკიზის ატვირთვა Wemos– ზე და დარწმუნდით, რომ ის ჩართავს და გამორთავს MPU6050 LED– ს. თუ არა, შეამოწმეთ ტრანზისტორის გაყვანილობა, რომელიც პასუხისმგებელია MPU6050- ის ჩართვაზე. მისი ბაზა უნდა იყოს დაკავშირებული Wemos– ის პინ D5– თან, კოლექტორი უნდა იყოს დაკავშირებული ამაჩქარებლის GND– სთან და Emitter უნდა იყოს დაკავშირებული საერთო GND– თან.

შემდეგი, ატვირთეთ TurnCountTest1 ესკიზი Wemos დაფაზე და გახსენით სერიული მონიტორი. თქვენ უნდა ნახოთ მონიტორზე წარმოდგენილი აქსელერომეტრიდან მიღებული მონაცემები. თუ არ მუშაობს, შეამოწმეთ საათი და მონაცემთა გაყვანილობა: CLK უნდა იყოს დაკავშირებული D1- თან და DATA უნდა იყოს დაკავშირებული D2- თან.

ახლა, მიამაგრეთ დახრის გადამრთველი დაფაზე დანიშნულ ხვრელებზე (იხ. ანოტაციები), დარწმუნდით, რომ ის ბრუნვის ღერძის პერპენდიკულარულია ისე, რომ spindle spinle დაიხურება და გაიხსნება კავშირი მის ორ ლიდერს შორის.

შემდეგი, შეაერთეთ ბატარეის 3V შეყვანა Wemos VCC– თან და მისი მინუს ტერმინალი Wemos GND– თან. დარწმუნდით, რომ გადამრთველის ჩართვა ჩართავს მოწყობილობას. დაბოლოს, დაუკავშირეთ სპიკერი GEM- ს და დააინსტალირეთ Wemos D4.

ატვირთეთ საბოლოო კოდი Wemos– ში - ესკიზი სახელწოდებით SmartWipe. გახსენით სერიული მონიტორი და დარწმუნდით, რომ მოწყობილობა 3 წუთის შემდეგ იძინებს და იღვიძებს დახრის გადამრთველის გადაადგილებით (შესაბამისი შეტყობინებები უნდა გამოჩნდეს მონიტორზე).

თუ გსურთ შეამციროთ Wemos– ის გაღვიძების დრო (ძირითადად ტესტირების მიზნით), შეამცირეთ WIFI_CONFIGURATION_IDLE_TIMEOUT– ის მნიშვნელობა, რომელიც განსაზღვრულია params.h– ში და ატვირთეთ ესკიზი დაფაზე. დარწმუნდით, რომ მას შემდეგ, რაც Wemos მიდის ღრმა ძილში, დახრის გადამრთველის გადაადგილება იწვევს ATTiny– ის გაღვიძებას (სიგნალი LED– ით), რაც, თავის მხრივ, იღვიძებს Wemos– ს.

შეცვალეთ პარამეტრის მნიშვნელობა 180000 ლ -ზე (3 წუთი, მილიწამებში) და დარწმუნდით, რომ Wemos ააქტიურებს ცხელ წერტილს, სახელწოდებით IOToilet_XXXXXXXX, სადაც XXXXXXX ამოღებული იქნება ჩიპის MAC მისამართიდან. დაუკავშირდით ამ Wifi- ს ჭკვიანი ტელეფონის გამოყენებით და თქვენ უნდა იყოთ მიმართული რეგისტრაციის ფორმაზე (მექანიზმი სახელწოდებით Captive Portal). შეავსეთ დეტალები, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია თქვენი ადგილობრივი wifi- ს SSID და პაროლი და წარმოადგინეთ ფორმა. ერთეული უნდა შეეცადოს ქსელთან დაკავშირება მიწოდებული რწმუნებათა სიგელების გამოყენებით და წარმატების შემთხვევაში, 3 აღმავალი ბგერა დაუკრა დინამიკს. თუ პრობლემა იყო Wifi– სთან დაკავშირებისას, 3 დაღმავალი ხმა გაისმის. ამის შემდეგ, ვემოსი უნდა დაიძინოს, სანამ არ გაღვიძდება მოძრაობით.

და ბოლოს: სისტემის ბოლოდან ბოლომდე ტესტი.

გააფართოვოს ტუალეტის ქაღალდის დამჭერი მისი ბრუნვის ღერძის გასწვრივ რამდენიმე ტრიალით, შემდეგ განათავსეთ იგი სტაბილურ ზედაპირზე (რულონის გამოყენებით სიგნალი დასრულდა და გამოიწვიეთ მონაცემების ატვირთვა). დაელოდეთ დაახლოებით 10 წამი, სანამ როლების რაოდენობა გაიგზავნება ღრუბელში, შემდეგ გადადით https://smartwipe-iot.appspot.com/ და დააწკაპუნეთ შეკითხვაზე. თქვენ უნდა ნახოთ თქვენი რეგისტრაციის დეტალები და თქვენი ბოლოდროინდელი გამოყენების სია ღრუბელში! დარწმუნდით, რომ ჩაწერეთ თქვენი uuid, რომელიც არის თქვენი უნიკალური ID სისტემაში, ამოღებული თქვენი Wemos– ის MAC მისამართიდან.

თუ გსურთ ამოიღოთ მხოლოდ თქვენი სტატისტიკა JSON ფორმატში, გამოიყენეთ მსგავსი URL:

smartwipe-iot.appspot.com/api?action=query&uuid=1234567890

უბრალოდ შეცვალეთ uuid თქვენით.

მე შევიტანე ვებ – პროგრამის ყველა წყარო, რომელიც განთავსებულია Google App ძრავაზე, რათა მომხმარებლებს, რომელთაც სურთ მიიღონ მეტი კონფიდენციალურობა მონაცემებზე, შეძლონ მისი გამოყენება საკუთარ Google მომხმარებელზე, ავტორიზაციის დამატება და ა.

როდესაც ყველაფერი მუშაობს, მოათავსეთ ელექტრონიკა პლასტმასის გარსში, საჭიროებისამებრ მორთეთ პლასტიკური დრემლით. მთელი ნაჭერი ლამაზად უნდა მოთავსდეს კორპუსში.

უსიამოვნება? Მომწერეთ!

გავერთიანდეთ ჩვენ ვყიდით!