เครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลาง Wifi: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

คำแนะนำนี้เป็นส่วนเสริมของเครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลางดิจิตอลทั่วไปที่ทำให้ wifi เปิดใช้งานด้วยเว็บเซิร์ฟเวอร์ในตัว

แนวคิดนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากอินเทอร์เฟซ wifi ที่สอนโดย Jonathan Mackey

คุณสมบัติของยูนิตนี้คือ:

• เพิ่มที่ด้านหลังของเครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลางดิจิตอลเพื่อให้ชุดการวัดพร้อมใช้งานผ่าน wifi
• ในตัวไม่มีสายพิเศษ
• ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ (LIPO แบบชาร์จไฟได้); จุดชาร์จภายนอก; ยังให้พลังคาลิปเปอร์
• กระแสไฟนิ่งต่ำมาก (< 30uA) เพื่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนาน
• ปุ่มควบคุมปุ่มเดียวเพื่อเปิดเครื่อง วัดค่า ปิดเครื่อง
• ปิดอัตโนมัติหากหยุดนิ่งเป็นระยะเวลาหนึ่ง
• สามารถบันทึกและโหลดการวัดลงในไฟล์ที่มีการวัดได้สูงสุด 16 รายการ
• การวัดแต่ละรายการสามารถตั้งชื่อได้
• ข้อมูลสถานะและการกำหนดค่ายังมีให้จากเว็บอินเตอร์เฟส
• สามารถอัปเดตซอฟต์แวร์ผ่านเว็บอินเตอร์เฟส
• AP เริ่มต้นเพื่อตั้งค่ารายละเอียดการเข้าถึง wifi เมื่อกำหนดค่าครั้งแรกหรือเปลี่ยนแปลงเครือข่าย

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบและเครื่องมือที่จำเป็น

ส่วนประกอบที่จำเป็น

• โมดูล wifi ESP-12F
• ตัวควบคุม 3.3V xc6203
• ตัวเก็บประจุ 220uF 6V
• ทรานซิสเตอร์ 3 npn (เช่น bc847)
• ไดโอด schottky 2 ตัว
• ปุ่มกด 6 มม.
• แบตเตอรี่ LIPO ขนาดเล็ก 400mAh (802030)
• ตัวต้านทาน 4K7, 10K, 15K, 3 x 100K, 220K, 470K, 1M
• กระดานต้นแบบชิ้นเล็ก
• ขั้วต่อ 3 ขาสำหรับชาร์จ
• ต่อสายไฟ
• ลวดทองแดงเคลือบฟลักซ์ตัวเอง
• อีพอกซีเรซิน
• เทปสองหน้า
• ปกพิมพ์ 3 มิติ

เครื่องมือที่จำเป็น

• หัวแร้งหัวแร้ง
• แหนบ

ขั้นตอนที่ 2: แผนผัง

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ค่อนข้างง่าย

ตัวควบคุม LDO 3.3V จะแปลง LIP เป็น 3.3V ที่จำเป็นสำหรับโมดูล ESP-12F

คาลิปเปอร์มี 2 สัญญาณ (นาฬิกาและข้อมูลซึ่งอยู่ที่ระดับลอจิกประมาณ 1.5V ซึ่งถูกป้อนผ่านสเตจทรานซิสเตอร์ npn อย่างง่ายเพื่อขับเคลื่อน GPIO13 และ 14 พินที่ระดับลอจิก 3.3V ที่จำเป็นสำหรับ ESP-12 การดึงข้อมูลภายในคือ ใช้เป็นโหลด

GPIO4 ถูกแบ่งออกและบัฟเฟอร์โดยทรานซิสเตอร์ n npn เพื่อให้พลังงานแก่คาลิปเปอร์

ปุ่มกดให้ค่า EN สูงของ ESP-12 ผ่านไดโอดเพื่อเปิดเครื่อง เอาต์พุต GPIO ยังสามารถรักษาระดับที่สูงไว้ได้โดยใช้ไดโอดเพื่อคงไว้จนกว่าจะเข้าสู่สภาวะหลับลึก สามารถตรวจสอบปุ่มผ่าน GPIO12 ได้

ขั้นตอนที่ 3: การก่อสร้าง

คาลิปเปอร์มีส่วนต่อประสานที่เรียบง่ายซึ่งประกอบด้วยแผ่นพีซี 4 แผ่นด้านหลังฝาปิดแบบเลื่อนขนาดเล็กที่ด้านข้าง

ฉันเลือกที่จะเชื่อมต่อกับสิ่งเหล่านี้โดยการบัดกรีบนสายทองแดงที่ฟลักซ์ตัวเองเคลือบ สิ่งนี้ให้การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้และช่วยให้ฝายังคงเลื่อนกลับเข้าไปได้เพื่อให้มันเรียบร้อย หลังจากการบัดกรี ฉันใช้อีพอกซีเรซินเล็กน้อยเพื่อบรรเทาความเครียดบนสายไฟ

ในกรณีของฉัน สัญญาณคือ +V, นาฬิกา, ข้อมูล, อ่านค่า 0V จากซ้ายไปขวา แต่อาจคุ้มค่าที่จะตรวจสอบสิ่งเหล่านี้ในกรณีที่แตกต่างกันไปตามคาลิปเปอร์ที่แตกต่างกัน

ความพยายามหลักในการก่อสร้างเกี่ยวข้องกับตัวควบคุมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่อพ่วงซึ่งฉันติดตั้งบนกระดานสร้างต้นแบบชิ้นเล็กขนาด 15 มม. ฉันใช้ส่วนประกอบ smd เพื่อให้มีขนาดเล็กที่สุด บอร์ดนี้ได้รับการสนับสนุนโดย Piggy บนโมดูล ESP-12F โดยใช้สายไฟจากบอร์ดไปยังแหล่งจ่ายไฟและหมุด GPIO บนโมดูลเพื่อยึดเข้าที่

แบตเตอรี่และปุ่มและจุดชาร์จถูกต่อสายแล้ว สำหรับจุดชาร์จ ฉันใช้คอนเน็กเตอร์ 3 พินกับภายนอก 0V และพินสำหรับชาร์จตรงกลาง ดังนั้นขั้วจึงไม่สำคัญ ฉันมีที่ชาร์จ USB LIPO แยกต่างหากซึ่งฉันใช้เพื่อชาร์จโมดูลนี้และโมดูลที่คล้ายกัน ฉันได้รวมปลั๊กเสียบขนาดเล็กแบบเรียบง่ายไว้ในสายแบตเตอรี่ภายในโมดูลเพื่อให้สามารถถอดไฟออกได้หากจำเป็น

แบตเตอรี่และโมดูล ESP-12F ติดอยู่บนคาลิปเปอร์ด้วยเทปกาวสองหน้า และเดินสายเสร็จเรียบร้อย การวางตำแหน่งต้องทำด้วยความระมัดระวัง เนื่องจากต้องใส่ฝาครอบกลับเข้าที่แล้วยึดเข้ากับก้ามปู ฝาครอบออกแบบมาให้พอดีกับคาลิปเปอร์ และฉันใช้เทปกาวยึดฝาครอบให้เข้าที่

ขั้นตอนที่ 4: ซอฟต์แวร์และการกำหนดค่า

ซอฟต์แวร์ถูกสร้างขึ้นในสภาพแวดล้อม Arduino

ซอร์สโค้ดสำหรับสิ่งนี้อยู่ที่ https://github.com/roberttidey/caliperEsp รหัสสามารถเปลี่ยนแปลงค่าคงที่บางอย่างเพื่อความปลอดภัยก่อนที่จะคอมไพล์และแฟลชไปยังอุปกรณ์ ES8266

• WM_PASSWORD กำหนดรหัสผ่านที่ใช้โดย wifiManager เมื่อกำหนดค่าอุปกรณ์บนเครือข่าย wifi ในพื้นที่
• update_password กำหนดรหัสผ่านที่ใช้เพื่ออนุญาตการอัปเดตเฟิร์มแวร์

เมื่อใช้ครั้งแรก อุปกรณ์จะเข้าสู่โหมดกำหนดค่า wifi ใช้โทรศัพท์หรือแท็บเล็ตเพื่อเชื่อมต่อกับจุดเข้าใช้งานที่อุปกรณ์ตั้งค่าไว้ จากนั้นไปที่ 192.168.4.1 จากที่นี่ คุณสามารถเลือกเครือข่าย wifi ในพื้นที่และป้อนรหัสผ่าน ต้องทำเพียงครั้งเดียวหรือหากเปลี่ยนเครือข่าย wifi หรือรหัสผ่าน

เมื่ออุปกรณ์เชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่นแล้ว อุปกรณ์จะฟังคำสั่ง สมมติว่าที่อยู่ IP ของมันคือ 192.168.0.100 จากนั้นใช้ 192.168.0.100:AP_PORT/upload ก่อนเพื่ออัปโหลดไฟล์ในโฟลเดอร์ข้อมูล ซึ่งจะทำให้ 192.168.0.100/edit สามารถดูและอัปโหลดไฟล์เพิ่มเติมได้ และยังอนุญาตให้ใช้ 192.168.0100:AP_PORT เพื่อส่งคำสั่งทดสอบ

ขั้นตอนที่ 5: การใช้งาน

ทุกอย่างถูกควบคุมจากปุ่มเดียว การดำเนินการเกิดขึ้นเมื่อปล่อยปุ่ม การดำเนินการต่างๆ จะเกิดขึ้นเมื่อกดปุ่มค้างไว้เป็นเวลาสั้น กลาง หรือยาวก่อนจะปล่อย

หากต้องการเปิดเครื่องให้กดปุ่มหนึ่งครั้ง หน้าจอคาลิปเปอร์ควรเปิดขึ้นมาทันที ไวไฟอาจใช้เวลาสองสามวินาทีในการเชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่น

เรียกดู https://ipCalipers/ โดยที่ ipCalipers คือที่อยู่ IP ของหน่วย คุณควรเห็นหน้าจอคาลิปเปอร์ซึ่งมีมุมมองแท็บ 3 มุมมอง วัดได้ถึง 16 การวัด ภาพถัดไปที่จะถ่ายจะถูกเน้นด้วยสีเขียว สถานะแสดงตารางสถานะปัจจุบันของหน่วย Config แสดงข้อมูลการกำหนดค่าปัจจุบัน

บนแท็บหน่วยวัด การวัดใหม่จะดำเนินการโดยกดปุ่มประมาณหนึ่งวินาที ค่าใหม่จะถูกป้อนลงในตารางและจะเลื่อนไปยังตำแหน่งถัดไป การกดปานกลางประมาณ 3 วินาทีจะเป็นการเลื่อนตำแหน่งกลับเป็นตำแหน่งหนึ่ง หากคุณต้องการทำการวัดอีกครั้ง

ที่ด้านล่างของแท็บหน่วยวัดคือฟิลด์ชื่อไฟล์และปุ่มสองปุ่ม หากชื่อไฟล์ถูกล้าง จะอนุญาตให้มีทางเลือกจากไฟล์ข้อความที่มีอยู่ อาจมีการป้อนหรือแก้ไขชื่อใหม่ โปรดทราบว่าไฟล์ข้อความทั้งหมดต้องขึ้นต้นด้วยคำนำหน้า (ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในการกำหนดค่า) หากไม่ป้อนจะถูกเพิ่มโดยอัตโนมัติ

ปุ่มบันทึกจะบันทึกชุดการวัดปัจจุบันลงในไฟล์นี้ ปุ่มโหลดจะพยายามดึงชุดการวัดก่อนหน้า

กดปุ่มค้างไว้ประมาณ 5 วินาที เครื่องจะปิด

ขั้นตอนที่ 6: เว็บอินเตอร์เฟส

เฟิร์มแวร์รองรับชุดการโทร http เพื่อรองรับส่วนต่อประสานไคลเอ็นต์ สิ่งเหล่านี้อาจใช้เพื่อจัดหาไคลเอ็นต์สำรองหากมีการสร้าง index.html ใหม่

• /แก้ไข - เข้าถึงระบบการจัดเก็บอุปกรณ์; อาจใช้ดาวน์โหลดไฟล์วัดต่างๆ ได้
• /status - ส่งคืนสตริงที่มีรายละเอียดสถานะ
• /loadconfig -ส่งคืนสตริงที่มีรายละเอียดการกำหนดค่า
• /saveconfig - ส่งและบันทึกสตริงเพื่ออัปเดต config
• /loadmeasures - ส่งคืนสตริงที่มีหน่วยวัดจากไฟล์
• /savemeasures - ส่งและบันทึกสตริงที่มีรายละเอียดการวัดปัจจุบัน
• /setmeasureindex - เปลี่ยนดัชนีที่จะใช้สำหรับการวัดครั้งต่อไป
• /getmeasurefiles - รับสตริงพร้อมรายการไฟล์หน่วยวัดที่มีอยู่