microgeek.eu

Wpadliśmy z Antym na pomysł budowy sieci czujników komunikujących się z odbiornikiem. I chcieliśmy sobie dokonać spisu naszych założeń. Wydaję nam się, że forum będzie do tego idealnym miejscem.

Takie ogólne to chyba, że nadajniki będą pracowały na zasilaniu bateryjnym, zastosowanymi modułami będą NRF24L01+.
Odbiornik będzie zasilany z zasilacza sieciowego, ze względu na zastosowanie modułu o większej mocy, oraz wyświetlacza który będzie eksponował dane zebrane z czujników, w roli odbiornika będzie pracował moduł NRF24L01 PA LNA

Teraz rzeczy do przedyskutowania jakie procesory zastosować ?
Jaki wyświetlacz w odbiorniku idąc śladem kolegi DAMBO wyświetlacze na sterowniku ILI3941 fajnie się prezentują i mają spore możliwości w stosunku do na przykład HD44780 czy CS1621/HT1621
Pod jakie sensory projektujemy płytki pod każdy moduł z osobna czy uniwersalne ?
I takie tam zagadnienia związane z ultra niskim poborem mocy

Hmm...

1. Zasilanie nadajników. Proponuję dwie baterie AA/AAA lub jedna bateryjkę guzikową, np. CR2032. Można też rozważyć jakieś ogniwo fotowoltaiczne

2. Czujniki w nadajnikach. Myślę, że główny moduł pogodowy mógłby mieć BME280 oraz ewentualnie jakiś czujnik światła (choć niekoniecznie). Można pomyśleć o wiatromierzu, ale nie bardzo wiem, jak się za to zabrać od strony mechanicznej. Oprócz głównego modułu można przygotować jakiś uproszczony, który miałby tylko pomiar wilgotności i temperatury. Zasilanie bateryjne, a przeznaczenie...hmm, może po prostu do innego pomieszczenia w mieszkaniu.

3. Wyświetlacz odbiornika. Jeśli odbiornik ma być zasilany sieciowo, nie widzę przeszkód, by zastosować ILI9341 lub podobny, ale jeśli i tutaj ma być bateria, zdecydowanie wolałbym CBS084AA. Masz jednak rację, że będzie problem z prezentacją danych.

4. Mikrokontrolery. W szufladzie mam wiadro różnych AVR'ów i nieco mniej PIC'ów (głównie PIC18). Jeśli masz PicKit 3, to możemy coś podłubać przy PICach. Oczywiście można też popracować na STM32, ale kiedy ja się w końcu pozbędę tych wszystkich 8 bitowców? Mam chyba z 10 sztuk ATmega88 w TQFP. One chyba już mają "Pico Power".

A przypomniało mi się w nadajnikach musowo pomiar napięcia bateryjki/ogniwa

To da się zrobić, chyba nawet opamp nie będzie potrzebny, ale jeszcze się dopytamy mądrzejszych z elektroniki analogowej.

Mogę podpowiedzieć, ze protokołem możecie się dostosować do tego, który jest wykorzystywany w domoticzu (taki opensourcowy system do budowy automatyki budynkowej) tutaj jakiś poradnik jak dodać do niego sensor z NRFem - https://majsterkowo.pl/domoticz-komunik ... rzewodowa/ ale biblioteki do niego są chyba tylko w ardu. Co byłoby fajne - mielibyście już z głowy wizualizację i dostęp zdalny - domoticz to zapewni. A - serwerek lokalny domoticza można postawić np na RPi.

Sądzę, że na początek zrobimy coś własnego, ale niech się jeszcze Anoda wypowie. Jeśli chodzi o mnie, wolałbym uniknąć zakupu Maliny specjalnie do tego projektu.

Tak zdecydowanie na początek bez Maliny. Jak będziemy chcieli coś wrzucić na stronę to użyjemy ESP8266.

Ok to po drobnych ustaleniach mamy już co nieco uzgodnione:

Gdyby ktoś miał jakieś sugestie to proszę je podawać, zaktualizuję je w tym poście.

I tak

ODBIORNIK
-- ATmega32
-- Wyświetlacz: na początek CS1621/HT1621, a w późniejszym czasie ILI9341 (Postaramy się zaprojektować tak PCB, aby był kompatybilny z tymi dwoma modelami)
-- NRF24L01 PA LNA
-- Slot na kartę SD
-- Zasilanie przez złącze micro USB

NADAJNIK
--ATmega88
--NRF24L01
--Zasilanie przez baterie CR2032
--Złącze uniwersalne do podłączenia czujników (czyli wyprowadzenie SPI, I²C, chociaż jednego pinu ADC, i GPIO)

StaryAnoda pisze:Wpadliśmy z Antym na pomysł budowy sieci czujników komunikujących się z odbiornikiem. I chcieliśmy sobie dokonać spisu naszych założeń. Wydaję nam się, że forum będzie do tego idealnym miejscem.

A tak dla ignorantów (mówię o sobie przede wszystkim) nie będących w temacie może krótkie wyjasnienie jesli to maja byc założenia:
1. Czemu to ma słuzyć?
2. W jakich warunkach pracować?
3. Czy to tylko projekt z tzw "akademickich rozważań" czy może użytkowy?

Antystatyczny pisze:Hmm...
Można pomyśleć o wiatromierzu, ale nie bardzo wiem, jak się za to zabrać od strony mechanicznej.

Tutaj można by było wykorzystać prosty silnik DC, 4 łyżki, pomiar ADC. Kalibracja może polegać np na obrocie wokół własnej osi w zadanym czasie, jeżeli będzie znana średnica osi, wtedy można wyliczyć prędkość, jaka zostaje wygenerowana przy mierzonym prądzie. Proste, ale działa

Ja w stacjach mających pracować na zewnątrz nie stosowałbym czujników takich jak BME280, który zdaje się nie jest dopuszczony do pracy w warunkach kondensacji. Tak przynajmniej rozumiem datasheet (strona 11 tabela 5). Zastosowałbym raczej czujnik taki jak ten: http://www.tme.eu/en/details/sht10/humi ... sensirion/ (cyt. datasheet: "The sensor is not damaged by water immersion or condensation" oraz "the sensor will recover completely when water droplets evaporate") albo jego starszych (i droższych )braci SHT11 lub SHT15, wraz z obudową: http://www.tme.eu/en/details/sensirion- ... filtercap/ (dzięki której można zapewnić szczelność układu elektronicznego a jednocześnie kontakt czujnika z otoczeniem).
Czujnik pobiera max. 1mA przy pomiarze i 1,5µA po uśpieniu, a więc do zasilania bateryjnego raczej się nadaje.

xor

Ja o tym kompletnie nie pomyślałem, że tych czujników nie powinno wystawiać się "na zewnątrz" ... a też chciałem sobie taki pomiar zrealizować ....

W dokumentacji jest również:
Outdoor navigation, leisure and sports applications
Weather forecast

.... a jednocześnie na str 48 jest kilka uwag dodatkowych - krótko mówiąc na zewnątrz można stosować ale nie w dosłownym tego słowa znaczeniu, np. nawigacja na zewnątrz ale w zabudowanym urządzeniu na rękę itp.
przydadzą się również te informacje https://ae-bst.resource.bosch.com/media ... 000-07.pdf np od str 13

A myślałeś o procesorach nordic semiconductor serii nRF52? Nie żebym reklamował ale są mega energooszczędne (na pastylce 2032 około rok pracy, widziałem rozwiązania na baterii słonecznej), moc obliczeniowa - znośna ale powinno to wystarczyć, różnicą jest komunikacja bo nie WiFi a BLE.
Ale skoro mają to być czujniki to raczej przepustowość nie jest dla Ciebie jakoś specjalnie potrzebna. Pracowałem na tym procku i byłem zadowolony.
Pozdrawiam
Mrozzw

co fajnego robiłeś na nrf52? jakieś swoje płytki potem do tego, czy na deweloperskich?

Startowałem z deweloperskich, głównie chodziło o programator, ale późniejsze płytki to już sam projektowałem.
A zadanie to obsługa kilku czujników i wysłanie danych co jakiś czas do telefonu/innego urządzenia zbiorczego ( router na OpenWRT z modułem BLE na USB)

i sam zaprojektowałeś też antenki? mógłbyś to opisać, czy to jakaś czarna magia, czy coś prostego?

To zależy ile masz czasu, jakie możliwości i czy to ma być komercyjne rozwiązanie.
Po pierwsze poszukaj gotowych rozwiązań na stronce Nordica masz tam anteny tpu MIFA, IFA ale też znajdziesz ceramiczną.
Ja poszedłem w ceramiczną -drożej ale łatwiej dopasować antenę.
Ale jak coś zawsze możesz zagadać z serwisem Nordica i wysłać im płytkę do wyznaczenia idealnego dopasowania, no chyba ze masz kogoś z analizatorem sieciowym kto wyznaczy CI punkty pracy anteny.
Tak poza tym prototyp miał "antenę" jako kawałek ścieżki z punktem do wlutowania anteny gdzie zasięg 6 metrów nie był problemem.

no tak - ceramik załatwia sprawę projektowania anteny. Dzięki za odpowiedź

Nie tak do końca, ale jeżeli wykonasz idealną kopię to możesz osiągnąć zadowalające efekty.

A z ciekawości - można gdzieś zobaczyć twój projekcik?

Nie jest on udostępniony szerszej publiczności jak na razie
Zastosowanie procków nRF5X jest ściśle uzależnione od aplikacji.
Jeżeli masz mało danych ( kilkanaście bajtów na minutę) to polecam sieć mesh i mądrze rozłożyć czujniki,
w przypadku dużych odległości to nRF52840 rządzące sprzętowym wsparciem dla BLE 5 Long range.
Jeżeli masz dużo danych (kilkadziesiąt kilobajtów na sekundę) i dużą sieć to lepiej przejść na wifi, ale wtedy bateryjne zasilanie raczej nie ma sensu.