多点触控无线微型DIY传感器

维基百科说,DIY长期以来一直是亚文化。在本文中,我想谈谈我的小型无线多传感器传感器的diy项目,这将是我对这种亚文化的一小部分贡献。



这个项目的历史始于语料库,听起来像个傻瓜,但这就是这个项目的开始方式。该案例是在Aliexpress网站上购买的,应注意该案例的塑料成型质量非常好。与卖方进行短暂通信后,将图纸发送到邮局,然后开始了该项目。







图纸本身的尺寸非常差,并且未来的印刷电路板的边界,切口和技术孔的一半测量必须使用卡尺来完成。收到了外壳的所有内部尺寸后,很明显,必须将无线电芯片直接“布线”在PCB上,因为从PCB顶部到外壳内表面的高度为1.8毫米,而成品平均无线电模块的最小高度通常为2毫米(不带屏幕)。









选择了QFN48封装的nRF52 SoC作为传感器。在这种情况下,对于nRF52系列,Nordic具有三个选项:nRF52810,nRF52811(新),nRF52832。芯片参数:64 MHz Cortex-M4、2.4 GHz收发器,512/256 KB闪存,用于nRF52832和192 KB闪存的64/32 KB RAM,用于nRF52810,nRF52811的24 KB RAM,多协议芯片,支持低功耗蓝牙,蓝牙网状网络,除上述功能外,ESB,ANT和nRF52811以及Zigbee和Thread以及Bluetooth Directioning。





传感器本身决定使其成为多传感器,以便可以用于不同的任务。因此,考虑到组件的最小尺寸应不小于0603,芯片布局必须尽可能紧凑,以便可以手动焊接器件。将芯片连接到板上后,我开始选择传感器。在选择过程中,我要指导的主要问题是传感器主体的尺寸以及使用最少的设备(电烙铁和吹风机)在家焊接传感器的可能性。





为传感器选择了以下传感器:SHT20,SHt21,Si7020,Si7021,HTU21D(温度和湿度传感器),所有这些传感器都具有相同的主体和相同的引脚,HDC2080(温度和湿度传感器)也具有与以前相似的主体列出,但具有附加的中断输出,更节能,BME280(温度,湿度和压力传感器),LMT01(温度传感器),TMP117(高精度温度传感器),高能效,中断输出,设置温度上下限,LIS2DW12(加速度计) )高能效,这是同类产品中最好的一种或LIS2DH12。







同样在传感器的第一个版本中,列表中有一个簧片开关,但在以后的版本中,它被排除在外,因为没有足够的空间容纳一个带玻璃灯泡的1.6厘米大小的簧片开关,我通过在盒中安装成品板来拆分几个这样的传感器,这也是因为方形由于外壳的类型和高度较小,该设备不太适合用于打开和关闭磁传感器的作用。





除传感器外,传感器还具有2个LED,其中一个rgb位于传感器的下侧。两个smd按钮,一个连接以重置,第二个“自定义”用于实现某种传感器操作方案。传感器主体由三部分组成:主体,带有孔的内部插入物,该孔用于固定电池并通过四个螺钉固定到主体;底盖则卡入内部插入物的孔中。还有4个模拟引脚,2个数字引脚,以及另外两个可以是NFC天线或数字引脚的引脚,即一个SWD端口。



RGB LED和按钮位于PCB板上的方式是,当通过内部插件上的孔(用于卡住后盖)卸下底盖时,可以方便地访问它们。





该器件经过了两次修订,最早是在TMP117传感器的位置安装了MAX44009照明传感器,后来又被温度传感器所取代,两个传感器具有相同的主体,但腿上的引脚不同,所以更换它是徒劳的,也许值得一去。











现在我家里有4个这样的设备,其中两个是带有Si7021传感器的温度和湿度传感器(一个在nRF52832上,第二个在nRF52811上),一个是在LIS2DW12加速度计(nRF52810)上实现的震动传感器,以及在LMT01传感器(nRF52810)上实现的温度控制传感器。 )。



无线传感器由cr2032电池供电,nRF52810,nRF52811和nRF52832的睡眠功耗分别为1.8μA和3.7μA。数据传输模式下的功耗为8​​mA。







我认为,所用协议的描述以及针对不同使用场景的该传感器的软件开发,超出了本文的范围。



可以在下面的短视频中查看使用智能家居系统进行的传感器操作测试。





该传感器的项目是开源的,您可以在我的GitHub上获得该项目的所有材料



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