Calibri Wifi: 6 passaggi

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

Questo istruibile è un'aggiunta ai comuni calibri digitali che li rende abilitati al wifi con un server web integrato.

L'idea è stata ispirata dall'interfaccia wifi istruibile da Jonathan Mackey

Le caratteristiche di questa unità sono:

• Aggiungi al retro dei calibri digitali per rendere disponibili serie di misurazioni tramite Wi-Fi
• Autonomo, nessun cavo aggiuntivo
• Alimentazione a batteria (ricaricabile LIPO); punto di ricarica esterno; alimenta anche le pinze
• Corrente di riposo molto bassa (< 30uA) per una lunga durata della batteria
• Controllo a pulsante singolo per accendere, prendere misurazioni, spegnere
• L'auto si spegne se inattivo per un periodo
• Le misurazioni possono essere salvate e caricate in file contenenti fino a 16 misurazioni
• Le misurazioni individuali possono essere nominate
• Dati di stato e configurazione disponibili anche da interfaccia web
• Il software può essere aggiornato tramite interfaccia web
• AP iniziale per impostare i dettagli di accesso Wi-Fi alla prima configurazione o modifiche alla rete

Passaggio 1: componenti e strumenti necessari

Componenti necessari

• Modulo wifi ESP-12F
• Regolatore 3.3V xc6203
• Condensatore 220uF 6V
• 3 transistor npn (es. bc847)
• 2 diodi Schottky
• Pulsante da 6 mm
• piccola batteria LIPO 400mAh (802030)
• Resistori 4K7, 10K, 15K, 3 x 100K, 220K, 470K, 1M
• piccolo pezzo di scheda di prototipazione
• Connettore a 3 pin per la ricarica.
• Collegare il cavo
• Filo di rame smaltato autofondente
• Resina epossidica
• Nastro biadesivo
• Copertina stampata in 3D

Strumenti necessari

• Saldatore a punta fine
• pinzette

Passaggio 2: schematico

L'elettronica è abbastanza semplice.

Un regolatore LDO da 3,3 V converte il LIP in 3,3 V necessari al modulo ESP-12F.

Il calibro ha 2 segnali (clock e dati che sono a livelli logici di circa 1,5 V. Questi vengono alimentati attraverso semplici stadi a transistor npn per pilotare i pin GPIO13 e 14 ai livelli logici di 3,3 V necessari per ESP-12. I pull-up interni sono utilizzati come carichi.

GPIO4 è suddiviso e bufferizzato da n transistor npn per fornire alimentazione ai calibri.

Il pulsante fornisce un alto all'EN dell'ESP-12 tramite un diodo per accenderlo. Un'uscita GPIO può anche mantenerla alta tramite un diodo per mantenerla attiva fino a quando non viene messa in uno stato di sospensione profonda. Il pulsante può essere monitorato anche tramite GPIO12.

Passaggio 3: costruzione

Il calibro ha un'interfaccia semplice composta da 4 cuscinetti per PC dietro il piccolo coperchio scorrevole sul lato.

Ho scelto di collegarmi a questi saldando su fili di rame autofondenti smaltati. Ciò fornisce una connessione affidabile e consente di rimontare il coperchio per mantenerlo pulito. Dopo la saldatura ho usato una piccola macchia di resina epossidica come antistress sui fili.

Nel mio caso i segnali erano +V, orologio, dati, lettura 0V da sinistra a destra, ma potrebbe valere la pena controllarli nel caso variassero con calibri diversi.

Lo sforzo principale nella costruzione ha coinvolto il regolatore e l'elettronica periferica che ho montato su un piccolo pezzo quadrato di 15 mm di scheda di prototipazione. Ho usato componenti smd per mantenerlo il più piccolo possibile. Questa scheda è stata quindi collegata al modulo ESP-12F utilizzando i cavi dalla scheda ai pin di alimentazione e GPIO sul modulo per tenerla in posizione.

La batteria, il pulsante e il punto di ricarica sono stati quindi cablati. Per un punto di ricarica utilizzo un connettore a 3 pin con 0V esterno e pin di ricarica centrale, quindi la polarità non ha importanza. Ho un caricatore USB LIPO separato che uso per caricare questo e moduli simili. Ho incluso una semplice presa piccola nella linea della batteria all'interno del modulo per consentire la rimozione dell'alimentazione se necessario.

La batteria e il modulo ESP-12F sono stati attaccati alle pinze con nastro biadesivo e il cablaggio è stato completato. Il posizionamento deve essere eseguito con cura poiché la copertura deve adattarsi di nuovo su questi e agganciarsi alle pinze. La copertura è progettata per adattarsi bene alle pinze e io uso solo del nastro adesivo per fissare la copertura in posizione.

Passaggio 4: software e configurazione

Il software è realizzato in ambiente Arduino.

Il codice sorgente per questo è su https://github.com/roberttidey/caliperEsp Il codice può avere alcune costanti modificate per motivi di sicurezza prima di essere compilato e flashato sul dispositivo ES8266.

• WM_PASSWORD definisce la password utilizzata da wifiManager durante la configurazione del dispositivo sulla rete wifi locale
• update_password definisce una password utilizzata per consentire gli aggiornamenti del firmware.

Al primo utilizzo il dispositivo entra in modalità di configurazione wifi. Utilizzare un telefono o un tablet per connettersi al punto di accesso impostato dal dispositivo, quindi accedere a 192.168.4.1. Da qui puoi selezionare la rete wifi locale e inserire la sua password. Questo deve essere fatto solo una volta o se si cambiano le reti wifi o le password.

Una volta che il dispositivo si è connesso alla sua rete locale, ascolterà i comandi. Supponendo che l'indirizzo IP sia 192.168.0.100, utilizzare prima 192.168.0.100:AP_PORT/upload per caricare i file nella cartella dei dati. Ciò consentirà quindi a 192.168.0.100/edit di visualizzare e caricare ulteriori file e consentirà inoltre di utilizzare 192.168.0100:AP_PORT per inviare comandi di test.

Passaggio 5: utilizzo

Tutto è controllato da un pulsante. L'azione si verifica quando il pulsante viene rilasciato. Diverse azioni si verificano quando il pulsante viene tenuto premuto per brevi, medi o lunghi periodi prima di essere rilasciato.

Per accendere l'unità premere il pulsante una volta. Il display del calibro dovrebbe accendersi immediatamente. Il wifi potrebbe impiegare alcuni secondi per connettersi alla rete locale.

Accedere a https://ipCalipers/ dove ipCalipers è l'indirizzo IP dell'unità. Dovresti vedere la schermata del calibro che contiene 3 schede. Le misure possono contenere fino a 16 misurazioni. Il prossimo da prendere è evidenziato in verde. Stato mostra una tabella con lo stato corrente dell'unità. Config mostra i dati di configurazione corrente.

Nella scheda misure, viene eseguita una nuova misurazione premendo il pulsante per circa un secondo. Il nuovo valore verrà inserito nella tabella e passerà alla posizione successiva. Una pressione media di circa 3 secondi riporterà la posizione indietro di uno se è necessario ripetere la misurazione.

Nella parte inferiore della scheda delle misure c'è un campo per il nome del file e due pulsanti. Se il nome del file è cancellato, consentirà una scelta dai file di messaggi disponibili. È anche possibile inserire o modificare un nuovo nome. Nota che tutti i file di messaggio devono iniziare con il prefisso (questo può essere modificato nella configurazione). Se non viene inserito, verrà aggiunto automaticamente.

Il pulsante Salva salva l'attuale serie di misurazioni in questo file. Il pulsante di caricamento tenterà di recuperare una serie di misurazioni precedente.

Una pressione prolungata del pulsante di circa 5 secondi spegnerà l'unità.

Passaggio 6: interfaccia web

Il firmware supporta una serie di chiamate http per supportare l'interfaccia client. Questi possono essere usati per fornire client alternativi se viene creato un nuovo index.html.

• /edit - accesso al sistema di archiviazione del dispositivo; può essere utilizzato per scaricare i file delle misure
• /status - restituisce una stringa contenente i dettagli dello stato
• /loadconfig -restituisce una stringa contenente i dettagli di configurazione
• /saveconfig - invia e salva una stringa per aggiornare la configurazione
• /loadmeasures - restituisce una stringa contenente misure da un file
• /savemeasures - invia e salva una stringa contenente i dettagli della misura corrente
• /setmeasureindex - cambia l'indice da usare per la prossima misura
• /getmeasurefiles - ottiene una stringa con l'elenco dei file di misura disponibili