Електронний термометр з віддаленою передачею даних

9

Електронні термометри для вимірювання температури тіла, повсюдно витісняють з нашого життя ртутні. Найпростіший електронний термометр має одну функцію-вимірювання температури — і коштує зовсім недорого. На ряду з ними є медичні прилади, які вміють не тільки вимірювати температуру, але і вимірювати тиск, рівень кисню в крові, пульс і т.д.

Розглянутий в цій статті термометр призначений для вимірювання температури і передачі даних на комп’ютер. Така функція зручна при веденні електронного щоденника здоров’я. Хоча цей термометр можна використовувати не тільки для вимірювання температури тіла, але і в інших побутових цілях.

отже, пристрій має наступні функції: читання даних в реальному времениавтоматический перехід в сплячий режим, коли пристрій не используетсяуправление термометром з веб-страницыпечатная платавстроенный програматор esp-01fинтегрированная схема зарядки аккумуляторакорпус, надрукований на 3d-препринте

Інструменти та матеріали:-esp-01f:-резистори smd: -конденсатори smd: -транзистор bc817: -cp2102 ic: -tp4056 ic:-світлодіоди smd: -регулятор напруги: -мікро-usb: -нитка для 3d-принтера:-датчик температури ds18b20: -oled-дисплей: -3d-принтер:

Крок перший: компонентиѕр-01f має 1 мб флеш-пам’яті. Поряд з цим він також має такі функції, як wi-fi, uart, тактову частоту до 160 мгц. Поряд з цим, esp — 01f є дуже енергоємним модулем через вбудоване wi-fi підключення. Енергоспоживання можна значно знизити, перевівши модуль в режим глибокого сну. У цьому режимі він споживає всього 20 мка.

У термометрі використовується 0,91-дюймовий oled-дисплей 128×32, датчик температури ds18b20 і невеликий літій-полімерний акумулятор ємністю 150 маг.

Для перетворення usb в послідовний порт майстер використовує мікросхему cp2012. Така мікросхема в основному використовується в nodemcu.

Для зарядки літій-полімерного акумулятора використовується мікросхема tp4056 і мікро-usb.

Крок другий: схема і друкована плата для термометра майстер розробив друковану плату. Файли для виготовлення плати можна завантажити тут.

Крок третій: монтажпісля виготовлення друкованої плати майстер зробив монтаж згідно схеми. Схему в форматі pdf можна завантажити нижче.термометр v2 принципова схема.pdf

У процесі монтажу виникла проблема. Справа в тому, що, помилково, дисплей спроектований в іншу сторону. Виправити помилку легко, потрібно просто припаяти дроти і встановити дисплей як потрібно.

Крок четвертий: програмуванняпрограмування дуже просте. Просто відкриваємо код » thermometer v2.ino » в arduino ide і налаштовуємо arduino ide для завантаження коду в esp8285. При натисканні кнопку завантаження, код повинен автоматично прошивати esp8285. Якщо це не відбулося, просто натискаємо і утримуємо кнопку, як показано на першому зображенні, під час процесу завантаження.

Крок п’ятий: веб-сторінкадля веб-сторінки майстер використовував мережевий протокол websocket. Код можна завантажити тут. На веб-сторінці відображаються показники температури в реальному часі.

Крок шостий: 3d-друк і сборкапосле монтажу плати майстер виміряв її розміри разом з датчиком і дисплеєм, і розробив корпус. Файли для друку можна завантажити нижче.case top.stlfront ring.stlback closer.stlcase bottom.stl

налаштування для друку наступні: принтер-ender 3v2підтримка — включенависота шару — 0,2 ммнити — pla +температура сопла — 210 °стемпература столу-72 °c

Крок сьомий: тестування термометратперь можна спробувати, як працює термометр. При натисканні на кнопку пристрій вийде із сплячого режиму. Як тільки пристрій стане активним, автоматично відбудеться підключення до комп’ютера. Якщо автоматично він не підключається, то шукаємо його за адресою » http: / / temperature.local ». Тепер можна виміряти температуру, натиснувши кнопку «пуск», і побачити дані в реальному часі на веб-сторінці.термометр можна перевести в сплячий режим, натиснувши кнопку сну. Також, якщо пристрій увімкнено більше хвилини, і ніхто не підключився до веб-сторінки, пристрій автоматично перейде в режим глибокого сну для економії енергії.

Коли точка доступу включена і клієнт підключився, споживання енергії становить близько 93 ма . Коли термометр знаходиться в глибокому сні, він споживає близько 1,8 ма.

Враховуючи, що esp-01f споживає близько 20 мка (з таблиці), загальна схема все одно повинна споживати менше 100 мка. Причина, по якій він споживає 1,8 ма, полягає в тому, що додані інші функції, такі як схема зарядки і вбудований програматор cp2102 usb для послідовного порту.

джерело (source)