TicTac Super Wifi Analyzer, ESP-12, ESP8266: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Projek ini dibina berdasarkan kod moononournation yang asli dan konsep menggunakan kotak TicTac sebagai kandang.

Namun daripada menggunakan butang untuk memulai pembacaan ini menggunakan panel sentuh yang dilengkapi dengan paparan TFT SPI. Kodnya telah diubah untuk mengendalikan lampu latar LED dengan lebih baik dan memasukkan paparan ke mod tidur (kerana modul paparan harus tetap bertenaga untuk cip sentuh). Arus unit dalam tidur cukup rendah untuk lipo 1000mah untuk bertahan beberapa tahun. Terdapat juga pengecasan bateri dan perlindungan voltan rendah di tempat.

Lihat langkah terakhir untuk video yang berfungsi.

Bahagian:

• Kotak TicTac 48g
• ESP12 (lebih baik ESP-12F)
• Paparan 2,4 inci SPI TFT
• Modul pengisian lipo
• Transistor PNP
• 3.3v arus tenang rendah, pengatur voltan
• Perintang dan kapasitor yang berkaitan (perincian kemudian)

Langkah 1: Pembangunan

Saya fikir saya akan menggariskan jalan pembangunan untuk projek ini. Anda boleh melangkau bahagian ini jika anda ingin terus membuatnya.

Ini adalah salah satu projek ESP8266 pertama saya. Saya dibawa dengan konsep kemas menggunakan kotak TicTac sebagai penutup untuk penganalisis Wifi dan memutuskan untuk membuatnya. Terima kasih: Portable-WiFi-Analyzer. Saya memutuskan untuk menggunakan paparan 2,4 inci yang lebih besar - yang disertakan dengan panel sentuh dan pada PCB dengan pin yang lebih mudah disambungkan.

Semasa saya memulakan binaan, saya menerokai susunan yang akan menjauhkan udara elektronik ESP12. Satu-satunya pilihan adalah untuk berada di dalam penutup. Saya juga mahukan modul pengecas di bawah dispenser. Persoalannya ialah di mana untuk mencari ‘on button’? Saya tidak mahu membuat lubang di bahagian belakang kes itu. Topi teratas adalah yang terbaik - tetapi tidak ada ruang jika saya mempunyai dua modul di sana.

Ini membawa kepada idea untuk menggunakan panel sentuh sebagai butang hidup. Saya perhatikan salah satu penyambung paparan berlabel ‘T_IRQ’ - yang kelihatan memberangsangkan. Cip sentuh adalah XPT2046. Dan ya yang menggembirakan saya adalah mempunyai mod tidur automatik dan menarik T_IRQ rendah jika panel disentuh. Ini sesuai untuk menggantikan suis tekan dan boleh disambungkan ke tetapan semula ESP12.

Saya semestinya menyebutkan bahawa kod menjalankan beberapa imbasan untuk rangkaian wifi dan kemudian mengalihkan kuasa ke paparan dan meletakkan ESP12 dalam tidur nyenyak - yang terbangunkan oleh input semula.

Oleh itu, dengan konsep ini jelas, saya menyusunnya, menggunakan NodeMcu - dan ia tidak berjaya! Oleh itu, masih ada banyak kerja yang perlu dilakukan. Saya juga sedar bahawa saya tidak dapat memeriksa arus tidur dengan NodeMcu kerana cip USB on-board dan pengatur voltan semasa yang tinggi. Saya juga mahukan sistem untuk memprogramkan ESP12 dengan mudah. Ini menyebabkan saya membuat sistem pengembangan / pengembangan papan pemuka ESP12 yang dapat diprogram semudah NodeMCU, tetapi menggunakan pengaturcara FTDI. Dengan cara ini pengatur dan cip USB terpisah. Lihat: ESP-12E dan ESP-12F Programming and Breakout Board

Kemudian saya memasangnya menggunakan papan baru saya yang memegang ESP-12F - dan ia berfungsi. Satu-satunya perubahan yang telah saya buat adalah dengan mengurangkan pengatur voltan pada modul paparan sehingga semuanya dipacu pada 3.3v. Saya mula melakukan mod kod saya, terutamanya kod untuk meletakkan cip paparan (ILI9341) ke mod tidur kerana ini dan cip panel sentuh perlu dihidupkan (dalam mod tidur) ketika modul ESP juga dalam keadaan tidur. Saya kemudian memeriksa arus tidur. Ini adalah 90uA. Jadi bateri 1000mah akan bertahan setahun. Permulaan yang bagus.

Kemudian saya mengeluarkan pengatur voltan pada modul paparan. Sudah cukup untuk mengangkat pin ground. Sekarang arus tidur sistem adalah 32uA. Saya masih perlu menambah pengawal selia 3.3v tetapi tahu dengan hanya 2uA arus senyap. Jadi sekarang kita melihat jangka hayat bateri selama 3 tahun!

Saya juga mahu memasang komponen sebanyak mungkin pada PCB untuk menjadikan pendawaian lebih kemas. Oleh itu, pada ketika ini saya meneruskan reka bentuk PCB untuk unit tersebut. Saya ingin menyambung terus ke pin modul paparan. Ini akan menjadi sangat sukar, jadi saya memilih untuk memasang kabel dari PCB ke modul paparan.

Saya lebih banyak memperhatikan kodnya. Saya menambah pemberitahuan tidur - mengisi skrin dengan warna hitam dan mencetak ZZZ sebelum tidur. Saya juga menunda menghidupkan lampu latar LED sehingga skrin telah diisi. Ini mengelakkan kilatan putih pada permulaan kod asal. Saya melakukan mod serupa pada akhirnya mematikan LED sebelum mematikan paparan.

Anda mungkin tertanya-tanya bagaimana mengukur uA. Mati mudah! Pasang perintang 1k secara bersiri dengan plumbum daya positif. Pendekkan ini dengan jumper lead supaya sistem dapat berjalan. Kemudian, semasa berada dalam mod tidur, lepaskan plumbum pelompat dan ukur penurunan voltan di perintang. Dengan perintang 1k 100mv bermaksud 100uA. Sekiranya penurunan voltan terlalu besar saya menggunakan rintangan nilai yang lebih rendah. Saya telah menggunakan kaedah ini untuk mengukur satu angka nA menggunakan perintang 1m pada sistem lain dengan arus tidur yang sangat rendah.

Langkah 2: Pembinaan

PCB atau wayar keras?

Unit yang saya bina di sini menggunakan PCB untuk memegang modul pengecas ESP12F dan pengatur voltan dan transistor PNP serta kapasitor dan perintang penarik yang berkaitan. Ini adalah laluan paling rapi, tetapi memerlukan peralatan pematerian PCB dan pematerian SMD. Namun sistem dapat dibuat dengan memasang kabel secara langsung dan meletakkan pengatur voltan dan transistor PNP ke sekeping papan jalur - seperti yang berlaku dalam projek TicTac sebelumnya (dihubungkan sebelumnya).

Sekiranya anda memutuskan untuk menggunakan pilihan PCB, anda mungkin juga ingin membuat papan pengaturcaraan ESP12 saya, terutamanya jika anda merancang untuk melakukan lebih banyak projek dengan papan ESP12.

Senarai bahagian:

• Kotak TicTac 49g
• ESP-12F (atau ESP-12E) Perhatikan bahawa ESP-12F mempunyai julat yang lebih baik, jika tidak sama dengan ESP-12E
• Paparan SPI TFT 2.4 "dengan pemacu ILI9341 dan sentuhan mis. TJCTW24024-SPI
• Modul pengecas - lihat foto
• Jalur pin 2mm (pilihan tetapi wajar digunakan)
• Transistor PNP dalam format SOT23. Saya menggunakan BCW30 tetapi yang lain dengan kemampuan lebih dari 100ma dan keuntungan DC> 200 semestinya OK.
• Pengatur 3v3 250ma (min) dalam format SOT23. Saya menggunakan Microchip MCP1703T-33002E / CB. Yang lain akan bekerja tetapi memeriksa arus tenang mereka. (cadangkan kurang dari 30uA).
• Perintang (semua saiz 0805)
• 10k 4off
• Diskaun 3k3 1
• Kapasitor (semua saiz 0805)
• Diskaun 2n2 2
• Diskaun 0.1u 1
• PCB sebagai fail WiFiAnalyserArtwork.docx dilampirkan.
• Bateri LiPo sel tunggal. Kapasiti 400-1000mahr - yang sesuai dengan kes tersebut. 400mahr cukup besar.

Untuk pilihan bukan PCB gunakan setara timbal, perintang ¼W dan ke atas adalah baik, dan kapasitor dengan voltan kerja 5v atau lebih besar.

Semasa membuat PCB - gerudi lubang pada 0.8mm. Sekiranya anda mempunyai mata yang tajam - lubang pin pin 2 mm ESP12 boleh menjadi 0.7 mm untuk sokongan yang lebih baik.

Penempatan komponen:

Semasa memasang PCB lakukan perintang dan kapasitor terlebih dahulu, kemudian pengatur dan transistor PNP, diikuti oleh modul pengecas dan jalur pin untuk ESP12. Saya tidak memasangkan ESP12 di tempat kerana cukup kuat ditekan ke jalur pin, dan lebih mudah untuk memprogramkan semula papan. Anda akan melihat bahawa PCB mempunyai penyambung untuk TX, RX, GPIO 0, Reset dan ground jika anda ingin memprogramkan semula di situ. Perhatikan bahawa butang diperlukan untuk menarik GPIO rendah. Reset boleh ditarik rendah dengan menyentuh paparan. Butang dapat digunakan tetapi hanya jika wayar ke layar T_IRQ terputus.

Langkah 3: Pendawaian

Sebelum memasang wayar ke papan litar, lepaskan pengatur i1 dan letakkan gumpalan pateri pada J1 yang kemudian menggantikannya. Selepas itu kelihatan seperti:

Kemudian keluarkan pin-pin atau potong pin pendek. Cara terbaik untuk melepaskan pin-pin adalah satu pin pada satu masa. Sapukan besi pematerian ke satu sisi sambil menarik pin dengan tang di sisi lain.

Kini pendawaian dapat dimulakan, bermula dengan menyambungkan kabel pita ke paparan. Potong kabel reben PC sepanjang 7-8cm dan pilih 10 cara. Potong 9 cara kembali 10mm meninggalkan satu lagi di satu tepi untuk pin T-IRQ. Selebihnya kemudian dapat dilampirkan ke tempat mereka akan disolder dan dipangkas sedikit lagi jika perlu.

Saya meletakkan dan memateri satu petunjuk pada satu masa bermula dengan VCC.

Letakkan PCB di tempat yang sesuai dengan paparan. Kemudian, satu demi satu, potong wayar menjadi 5mm atau lebih lama daripada yang diperlukan dan lepaskan penebat 2mm, timah hujungnya dan pateri di tempatnya. Perutean wayar berjalan seperti berikut (mengira nombor pin dari VCC):

Paparan	PCB	Komen
1	1	VCC
2	8	GND
3	9	CS
4	5	LETAKKAN
5	7	D / C
6	2	SDI (MOSI)
7	4	SCK
8	10	LED
9	3	SDO (MISO)
10	6	T_IRQ

Sekarang yang tinggal hanyalah menyambungkan bateri dan memprogramkan ESP12. Sekiranya pengaturcaraan di tempat, sambungkan bateri sekarang. Sekiranya pengaturcaraan di luar papan sambungkan bateri selepas itu.

Langkah 4: Pengaturcaraan

Muat turun kod ESP8266WiFiAnalMod.ino yang dilampirkan, buat folder bernama 'ESP8266WiFiAnalMod' di folder sketsa Arduino anda dan pindahkan fail ke ini.

Mulakan Arduino IDE (muat turun dan pasang dari Arduino.cc jika perlu) dan tambahkan butiran papan ESP jika anda tidak memilikinya (lihat: Sparkfun).

Muatkan kod (Fail> Buku Sketsa> … ESP8266WiFiAnalMod).

Kemudian tetapkan perincian pengaturcaraan (Alat):

Pilih papan: Modul ESP8266 Generik

Lihat di bawah untuk tetapan selebihnya. Pilih kaedah Reset: "nodemcu" jika menggunakan programmer dengan pemacu automatik reset dan GPIO0. Jika tidak, tetapkan ke "ck" jika memprogramkan secara in-situ atau dengan sambungan langsung ke penukar siri ke USB.

Nombor Port kemungkinan berbeza.

Sekiranya anda ingin memprogramkan in-situ, anda perlu menyolder kabel ke suis untuk menarik GPIO 0 rendah dan menyambung ke Tx dan Rx - lihat di bawah:

Pilihan yang lebih mudah adalah menggunakan papan pengaturcaraan: ESP-12E dan ESP-12F Programming and Breakout Board

Sekiranya pengaturcaraan in-situ sambungkan seperti di bawah. Perhatikan jika paparan disambungkan Tetapkan semula dapat diaktifkan oleh layar sentuh, jika tidak diperlukan peralihan dari Reset ke GND. Daya diperlukan untuk papan, paling baik dengan menggunakan 3.7v pada pin OUT + dan OUT-. Sekiranya menggunakan bateri, pengecas perlu diset semula dengan menyambungkan plumbum USB sebentar.

Jika menetapkan mod pengaturcaraan secara manual tarik semula rendah (layar sentuh), tarik GPIO 0 rendah dan sementara rendah melepaskan tetapan semula. Sekarang klik butang muat turun. Pengaturcaraan harus diteruskan.

Sekiranya menggunakan papan pengaturcaraan dan pelarian hanya pasang penukar siri USB FTDI, gunakan kuasa 3.3v ke papan pengaturcaraan dan klik muat turun.

Langkah 5: Perhimpunan dan Ujian Akhir

Sekarang adalah masa yang tepat untuk ujian awal. Sekiranya ESP12 diprogramkan secara in-situ, ia mesti berfungsi - sentuh layar dengan ringan dan ia mesti dimulakan. Sekiranya diprogramkan dari unit - masukkan ESP12 dan pasangkan bateri dan ia semestinya berfungsi.

Saya memutuskan bateri semasa melalui pemasangan terakhir untuk keselesaan dan sebahagian untuk mengelakkan litar pintas yang tidak disengajakan.

Paparan akan berpakaian kemas antara penutup dan bahagian bawah casing. Bahagian yang dinaikkan di pangkal dengan baik memegang skrin ke sisi kotak.

Papan litar harus dipasang ke papan paparan agar keduanya sesuai di dalam penutup dan menghadirkan soket pengecasan USB. Apabila hubungan yang diperlukan antara kedudukan papan dilihat maka letakkan pita dua sisi (jenis tebal 1mm) ke kedua papan. Ini akan memberikan pelepasan 2mm yang harus mengelakkan sentuhan elektrik. Saya meletakkan beberapa pita penebat yang meliputi elektronik paparan sebagai langkah berjaga-jaga:

Seterusnya kita perlu mengambil kira-kira 2mm dari penutup atas. Saya membuat ini sesuai dengan layar dengan potongan tambahan untuk kabel pita skrin sentuh dan pelekap plastik layar. Lihat di bawah:

Terakhir kita perlu meletakkan bateri dan menggunakannya untuk menahan paparan di sisi kotak. Saya menggunakan sekeping busa polistirena lama dan memotong dan mengolesnya dengan ketebalan yang diperlukan. Saya melekatkan ini pada paparan PCB menggunakan pita dua sisi nipis dan menggunakan beberapa kepingan pita yang lebih kecil untuk menghentikan bateri tergelincir.

Apabila anda telah menghubungkan semuanya dan mendapati bahawa tidak ada yang berlaku, jangan risau (belum). Litar perlindungan bateri pada modul pengecas harus diset semula. Ini dilakukan dengan menghubungkannya melalui plumbum USB mikro ke bekalan 5v. Beberapa saat cukup lama.

Dan sekarang anda mempunyai peranti berguna yang menunjukkan kehebatan sistem ESP8266, dan dalam kes saya menyebabkan saya menukar saluran WiFi saya kerana ia mengesan 5 yang lain pada yang sama!

Saya harap anda menikmati projek yang indah ini.

Mike