Rilevatore di cadute ESP32: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Vorrei ringraziare DFRobot per aver sponsorizzato questo progetto.

Ecco un elenco delle parti utilizzate:

Modulo DFRobot ESP32 ESP-WROOM ×1 -

Silicon Labs CP2102 USB a ponte UART ×1

CI caricatore agli ioni di litio MCP73831 × 1

Regolatore regolabile LM317BD2T ×1

0805 Condensatore 4.7uF ×2

0805 Condensatore 100nF ×1

0805 Condensatore 1uF ×1

WS2812b LED ×1

1206 LED ×4

Connettore micro USB × 1

0805 Resistenza da 470 ohm × 1

0805 Resistenza da 2k ohm × 1

0805 Resistenza da 510 ohm × 1

0805 Resistenza 300 ohm × 1

0805 Resistenza 10k ohm ×2

0805 Resistenza da 270 ohm ×2

Pulsante 6mm x 6mm ×2

Pulsante SMD 6 mm x 6 mm alto × 1

Passaggio 1: progetto precedente

Nell'agosto del 2017, ho immaginato un dispositivo in grado di avvisare gli utenti se uno dei loro cari ha subito una caduta o ha premuto un pulsante "panico". Ha usato un ESP8266 ed è stato assemblato su un pezzo di perf-board. Aveva un singolo LED che indicava se si era verificata una caduta. Il dispositivo presentava anche un circuito di ricarica LiPo molto semplice che non aveva indicatori.

Passaggio 2: nuova idea

Dal momento che il mio ultimo rilevatore di cadute era così rudimentale, volevo apportare miglioramenti drastici. Il primo è stato renderlo programmabile tramite USB, quindi ho utilizzato un convertitore IC da USB a UART CP2102 per gestire la connessione seriale da USB a UART.

Volevo anche che ci fossero più indicazioni sulle operazioni, quindi ho aggiunto un LED per la ricarica, uno per l'alimentazione e due per lo stato USB. Ho scelto di utilizzare un ESP32 a causa della sua maggiore potenza e connettività Bluetooth, che può consentire espansioni future, come un'app di accompagnamento.

Passaggio 3: progettazione PCB

Tutte queste nuove funzionalità richiederebbero molti circuiti aggiuntivi e un semplice pezzo di perf-board non lo taglierebbe. Ciò richiedeva un PCB, che ho progettato in EagleCAD. Ho iniziato tracciando le connessioni con il loro editor schematico. Poi sono passato alla realizzazione della tavola vera e propria e delle tracce.

Passaggio 4: saldatura

Questa è stata la parte più difficile a causa dei perni a passo fine. Il componente più difficile da saldare è stato il CP2102, che viene fornito in un pacchetto QFN-28. Ogni perno è distante solo 0,5 mm e, senza uno stencil, era abbastanza difficile da attaccare. Ho risolto questo problema applicando una generosa quantità di flusso liquido ai pad e quindi eseguendo una piccola quantità di saldatura sui pin.

Passaggio 5: utilizzo

Il dispositivo funziona controllando l'accelerazione misurata dall'MPU6050 ad intervalli prestabiliti. Una volta rilevata una caduta, invia un'e-mail a un contatto prestabilito. Ho scoperto che la batteria dura circa tre giorni, quindi deve essere caricata regolarmente. C'è anche un pulsante collegato a un interrupt hardware che può inviare un'e-mail quando viene premuto.