TicTac Super Wifi Analyzer, ESP-12, ESP8266: 5 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang proyektong ito ay nagtatayo sa orihinal na code ng moononournation at ang konsepto ng paggamit ng isang kahon ng TicTac bilang isang enclosure.

Gayunpaman sa halip na gumamit ng isang pindutan upang simulan ang mga pagbabasa ay gumagamit ito ng touch panel na may kasamang isang TFT SPI display. Ang code ay nabago upang mas mahusay na makontrol ang backlight ng LED at ilagay ang display sa mode ng pagtulog (dahil ang module ng pagpapakita ay kailangang manatiling pinapagana para sa touch chip). Ang kasalukuyang yunit sa pagtulog ay sapat na mababa para sa isang 1000mah lipo na tatagal ng maraming taon. Mayroon ding pagsingil ng baterya at proteksyon ng mababang boltahe sa lugar.

Tingnan ang huling hakbang para sa isang video na gumagana ito.

Mga Bahagi:

• 48g TicTac box
• ESP12 (mas mabuti ang ESP-12F)
• 2.4 "SPI TFT display
• Lipo module ng pagsingil
• Transistor ng PNP
• 3.3v mababang kasalukuyang quiescent, boltahe regulator
• Mga nauugnay na resistor at capacitor (detalye sa paglaon)

Hakbang 1: Pag-unlad

Naisip ko na ibabalangkas ko ang landas sa pag-unlad para sa proyektong ito. Maaari mong laktawan ang seksyong ito kung nais mong dumiretso sa paggawa nito.

Ito ang isa sa aking unang mga proyekto sa ESP8266. Kinuha ako ng maayos na konsepto ng paggamit ng isang kahon ng TicTac bilang isang enclosure para sa Wifi analyzer at nagpasyang gumawa ng isa. Salamat: Portable-WiFi-Analyzer. Napagpasyahan kong gumamit ng isang mas malaking display na 2.4 - kasama iyon ng isang touch panel at sa isang PCB na may mga pin na mas madaling kumonekta.

Nang sinimulan ko ang pagbuo ay ginalugad ko ang mga kaayusan na magkakaroon ng malinaw na pang-panghimpapawid na ESP12 ng electronics. Ang pagpipilian lamang ay para dito sa loob ng takip. Nais ko rin ang module ng charger sa ilalim ng dispenser. Ang tanong noon ay kung saan mahahanap ang 'on button'? Ayokong gumawa ng butas sa likod ng kaso. Ang tuktok na takip ay magiging pinakamahusay - ngunit walang silid kung mayroon ako ng dalawang mga module doon.

Humantong ito sa ideya ng paggamit ng touch panel bilang on button. Napansin kong ang isa sa mga konektor sa display ay may label na 'T_IRQ' - na mukhang nakasisigla. Ang touch chip ay isang XPT2046. At oo sa aking kasiyahan ay mayroong isang auto mode ng pagtulog at hinihila ang T_IRQ mababa kung ang panel ay hinawakan. Mainam ito upang palitan ang push switch at maaaring konektado lamang sa pag-reset ng ESP12.

Dapat kong nabanggit na ang code ay nagpapatakbo ng maraming mga pag-scan para sa mga network ng wifi at pagkatapos ay tinanggal ang kapangyarihan sa display at inilalagay ang ESP12 sa mahimbing na pagtulog - ginising iyon ng isang pag-reset ng input.

Kaya't sa malinaw na konsepto na ito, ginamit ko ito, gamit ang isang NodeMcu - at hindi ito gumana! Kaya't may kaunting gawain pa. May kamalayan din ako na hindi ko masuri ang kasalukuyang pagtulog sa NodeMcu dahil sa on-board USB chip at mataas na quiescent kasalukuyang boltahe na regulator. Nais ko rin ng isang sistema para sa madaling pagprogram ng ESP12's. Ito ay humantong sa aking paggawa ng isang ESP12 breakout board / development system na maaaring mai-program nang madali tulad ng NodeMCU, ngunit gumagamit ng isang programmer ng FTDI. Sa ganitong paraan hiwalay ang regulator at USB chip. Tingnan ang: Program ng Programming at Breakout Board ng ESP-12E at ESP-12F

Pagkatapos ay wired ko ito gamit ang aking bagong board na may hawak na isang ESP-12F - at gumana ito. Ang tanging pagbabago na nagawa ko ay upang maikli ang boltahe regulator sa display module kaya't ang lahat ay hinimok sa 3.3v. Sinimulan kong gawin ang aking mga code ng mod, partikular na ang code upang ilagay ang display chip (ILI9341) sa mode ng pagtulog dahil ito at ang touch panel chip ay kailangang mapagana (sa mode ng pagtulog) kapag ang module ng ESP ay natutulog din. Sinuri ko tuloy ang kasalukuyang tulog. Ito ay 90uA. Kaya ang isang 1000mah na baterya ay tatagal ng isang taon. Magandang simula.

Pagkatapos ay tinanggal ko ang boltahe regulator sa display module. Sapat na sana na itinaas lamang ang ground pin. Ngayon ang kasalukuyang sistema ng pagtulog ay 32uA. Kailangan ko pa bang magdagdag ng isang 3.3v regulator ngunit alam ang isa na may lamang 2uA quiescent kasalukuyang. Kaya ngayon tinitingnan namin ang 3 taong buhay ng baterya!

Nais ko ring i-mount ang mga bahagi hangga't maaari sa isang PCB upang mas maayos ang mga kable. Kaya sa puntong ito nagpatuloy ako sa isang disenyo ng PCB para sa yunit. Gusto kong kumonekta nang direkta sa mga display module na pin. Ito ay magiging medyo mahirap kaya nagpasyang sumali ako sa matapang na kawad mula sa PCB patungo sa display module.

Gumawa ako ng kaunti pang tinkering sa code. Nagdagdag ako ng isang abiso sa pagtulog - pinupuno ang screen ng itim at nagpi-print ng ZZZ bago matulog. Naantala ko din ang pag-on ng LED backlight hanggang sa mapunan ang screen. Iniiwasan nito ang puting flash sa simula ng orihinal na code. Ginawa ko ang mga katulad na mod sa dulo na pinapatay ang mga LED bago matulog ang display.

Maaaring nagtataka ka kung paano sukatin ang uA. Patay madali! Maglagay ng isang 1k risistor sa serye na may positibong lakas na humantong. Maikli ito sa isang lead ng jumper upang ang system ay maaaring tumakbo. Pagkatapos, kapag nasa mode na pagtulog tanggalin ang tingga ng jumper at sukatin ang boltahe na bumaba sa buong risistor. Sa 1k risistor na 100mv ay nangangahulugang 100uA. Kung ang pagbagsak ng boltahe ay masyadong malaki Gumagamit ako ng isang mas mababang paglaban sa halaga. Ginamit ko ang pamamaraang ito upang sukatin ang solong figure nA gamit ang isang 1m risistor sa iba pang mga system na may mababang mababang alon sa pagtulog.

Hakbang 2: Konstruksiyon

PCB o matigas na kawad?

Ang yunit na itinayo ko dito ay gumagamit ng isang PCB upang hawakan ang mga module ng ESP12F at charger at ang voltage regulator at PNP transistor at ang mga nauugnay na capacitor at pull-up resistors. Ito ang pinakahusay na ruta, ngunit nangangailangan ng pag-ukit ng PCB at kagamitan sa paghihinang ng SMD. Gayunpaman ang sistema ay maaaring gawin ng mga kable ng mga module nang direkta at paglalagay ng boltahe regulator at transistor ng PNP sa isang piraso ng stripboard - tulad ng kaso sa naunang proyekto ng TicTac (na na-link nang mas maaga).

Kung magpasya kang sumama sa pagpipilian ng PCB maaari mong hilingin na gawin din ang aking board ng programa ng ESP12, lalo na kung balak mong gumawa ng maraming mga proyekto sa mga board ng ESP12.

Listahan ng mga bahagi:

• 49g TicTac box
• Ang ESP-12F (o ESP-12E) Tandaan na ang ESP-12F ay may mas mahusay na saklaw, kung hindi man kapareho ng ESP-12E
• 2.4 "SPI TFT display na may ILI9341 driver at pindutin hal. TJCTW24024-SPI
• Module ng charger - tingnan ang larawan
• 2mm pin-strip (opsyonal ngunit sulit gamitin)
• Ang PNP transistor sa format na SOT23. Gumamit ako ng BCW30 ngunit ang anumang iba pa na may higit sa 100ma kakayahan at DC gain> 200 ay dapat na OK.
• 3v3 250ma (min) regulator sa format na SOT23. Gumamit ako ng Microchip MCP1703T-33002E / CB. Ang iba ay gagana ngunit suriin ang kanilang quiescent kasalukuyang. (magmungkahi ng mas mababa sa 30uA).
• Mga resistorista (lahat ng laki ng 0805)
• 10k 4off
• 3k3 1 off
• Mga Capacitor (lahat ng laki ng 0805)
• 2n2 2 naka-off
• 0.1u 1 na diskwento
• Ang PCB bilang naka-attach na WiFiAnalyserArtwork.docx file.
• Single cell LiPo na baterya. Kapasidad 400-1000mahr - magkakasya iyon sa kaso. Ang 400mahr ay sapat na malaki.

Para sa opsyong hindi PCB gumamit ng mga katumbas na pinangunahan, ang resistors ¼W at mas mataas pa, at ang mga capacitor na may boltahe na nagtatrabaho na 5v o mas mataas.

Kapag ginagawa ang PCB - drill ang mga butas sa 0.8mm. Kung mayroon kang isang masigasig na mata - ang mga butas ng ESP12 2mm na pin-strip ay maaaring 0.7mm para sa mas mahusay na suporta.

Paglalagay ng bahagi:

Kapag tipunin ang PCB gawin muna ang mga resistors at capacitor, pagkatapos ang regulator at transistor ng PNP, na susundan ng module ng charger at ang pin-strip para sa ESP12. Hindi ko naghinang ang ESP12 sa lugar dahil ito ay sapat na matatag na pinindot sa pin-strip, at mas madaling mag-reprogram sa board. Mapapansin mo na ang PCB ay may mga konektor para sa TX, RX, GPIO 0, I-reset at i-ground kung nais mong mag-reprogram sa in-situ. Tandaan na kinakailangan ng isang pindutan upang hilahin ang GPIO mababa. Ang hilig ay maaaring hilahin nang mababa sa pamamagitan ng pagpindot sa display. Maaaring magamit ang isang pindutan ngunit kung ang kawad sa display na T_IRQ ay naka-disconnect.

Hakbang 3: Mga kable

Bago ang mga kable ang display sa circuit board alisin ang regulator i1 at ilagay ang isang patak ng solder sa J1 na pagkatapos ay papalitan ito. Pagkatapos ay dapat itong magmukhang:

Pagkatapos ay alisin ang pin-strip o i-cut ang mga pin ng maikli. Ang pinakamahusay na paraan upang alisin ang pin-strip ay isang pin nang paisa-isa. Maglagay ng isang bakal na panghinang sa isang gilid habang hinihila ang pin na may pliers sa kabilang panig.

Ngayon ay maaaring magsimula ang mga kable, nagsisimula sa pagkonekta ng ribbon cable sa display. Gupitin ang paligid ng isang 7-8cm haba ng PC ribbon cable at pumili ng 10 mga paraan. Trim 9 ng mga paraan pabalik 10mm na iniiwan ang isang mas matagal sa isang gilid para sa T-IRQ pin. Ang natitira ay maaaring mai-splay out sa kung saan sila ay soldered at trimmed ng kaunti pa kung kinakailangan.

Inilagay ko at hinihinang ang isang tingga nang paisa-isang nagsisimula sa VCC.

Ilagay ang PCB kung saan kinakailangan na ito ay may kaugnayan sa display. Pagkatapos, isa-isa, i-trim ang mga wire sa 5mm o mas mahaba kaysa sa kinakailangan at i-strip ang 2mm pagkakabukod, i-lata ang dulo at maghinang sa lugar. Ang pagruruta ng kawad ay napupunta sa mga sumusunod (pagbibilang ng mga numero ng pin mula sa VCC):

Ipakita	PCB	Magkomento
1	1	VCC
2	8	GND
3	9	CS
4	5	I-reset
5	7	D / C
6	2	SDI (MOSI)
7	4	SCK
8	10	LED
9	3	SDO (MISO)
10	6	T_IRQ

Ngayon ang natitira lamang ay upang ikonekta ang baterya at i-program ang ESP12. Kung ang programang in-situ ay ikonekta ang baterya ngayon. Kung ang programa sa board ay ikonekta ang baterya pagkatapos.

Hakbang 4: Programming

I-download ang code na ESP8266WiFiAnalMod.ino file na nakakabit, lumikha ng isang folder na tinatawag na 'ESP8266WiFiAnalMod' sa iyong Arduino sketches folder at ilipat ang file dito.

Simulan ang Arduino IDE (mag-download at mag-install mula sa Arduino.cc kung kinakailangan) at idagdag ang mga detalye ng board ng ESP kung wala ang mga ito (tingnan ang: Sparkfun).

I-load ang code (File> Sketchbook>… ESP8266WiFiAnalMod).

Pagkatapos itakda ang mga detalye ng programa (Mga Tool):

Piliin ang board: Generic ESP8266 Module

Tingnan sa ibaba ang natitirang mga setting. Piliin ang Paraan ng pag-reset: "nodemcu" kung gumagamit ng isang programmer na may awtomatikong drive ng pag-reset at GPIO0. Kung hindi man ay nakatakda sa "ck" kung ang programa ay in-situ o sa pamamagitan ng direktang koneksyon sa isang USB sa serial converter.

Ang numero ng Port ay malamang na magkakaiba.

Kung nais mong mag-program in-situ kailangan mong mag-solder ng mga wire sa isang switch upang hilahin ang GPIO 0 mababa at kumonekta sa Tx at Rx - tingnan sa ibaba:

Ang isang mas madaling pagpipilian ay ang paggamit ng isang board ng programa: ESP-12E at ESP-12F Programming at Breakout Board

Kung ang programa sa lugar na lugar ay kumonekta tulad ng sa ibaba. Tandaan kung ang display ay konektado Ang pag-reset ay maaaring buhayin ng touch screen, kung hindi man kinakailangan ang isang switch mula sa I-reset sa GND. Kailangan ang lakas sa pisara, pinakamahusay sa pamamagitan ng paglalapat ng 3.7v sa OUT + at OUT-pin. Kung gumagamit ng isang baterya ang charger ay kailangang i-reset sa pamamagitan ng maikling pag-plug sa isang USB lead.

Kung ang setting ng mode ng manu-manong hilahin ang pag-reset ng mababa (touch screen), hilahin ang GPIO 0 mababa at habang mababa ang paglabas ng pag-reset. Ngayon i-click ang pindutan ng pag-download. Dapat magpatuloy ang programa.

Kung ginagamit ang programa at breakout board ikabit lamang ang FTDI USB serial converter, maglapat ng lakas na 3.3v sa programa ng board at i-click ang pag-download.

Hakbang 5: Pangwakas na Assembly at Pagsubok

Ngayon ay isang magandang panahon para sa isang paunang pagsubok. Kung ang ESP12 ay na-program in-situ dapat itong gumana - gaanong hawakan lamang ang screen at dapat itong magsimula. Kung naprograma sa unit - ipasok ang ESP12 at i-wire ang baterya at dapat itong gumana.

Inalis ko ang pagkakakonekta ng baterya habang dumadaan sa huling pagpupulong nang bahagya para sa kaginhawaan at bahagyang maiwasan ang anumang hindi inaasahang maikling circuit.

Ang display ay sandwich na maayos sa pagitan ng takip at sa ilalim ng kaso. Ang itinaas na seksyon sa base ay mahusay na humahawak ng screen sa gilid ng kahon.

Ang circuit board ay dapat na maayos sa display board upang parehong magkasya sa loob ng takip at ipakita ang USB singilin ang socket. Kapag ang kinakailangang ugnayan sa pagitan ng mga posisyon ng board ay makikita pagkatapos ay ilagay ang dobleng panig na tape (ang 1mm makapal na uri) sa parehong mga board. Magbibigay ito ng isang 2mm clearance na dapat na maiwasan ang anumang kontak sa elektrisidad. Naglagay ako ng ilang insulate tape na sumasakop sa mga display electronics bilang pag-iingat:

Susunod na kailangan naming kumuha ng humigit-kumulang 2mm mula sa tuktok na takip. Ginawa ko ito ng isang masikip na akma sa screen na may dagdag na mga piraso na gupitin para sa touch screen ribbon cable at ang screen plastic mount. Tingnan sa ibaba:

Panghuli kailangan naming ilagay ang baterya at gamitin ito upang hawakan ang display sa gilid ng kahon. Gumamit ako ng isang lumang piraso ng polystyrene foam at gupitin at pinaso ito hanggang sa kinakailangang kapal. Inilagay ko ito sa display PCB gamit ang manipis na dobleng panig na tape at ginamit ang isang pares ng mas maliliit na piraso ng tape upang ihinto ang pag-slide ng baterya.

Kapag nakakonekta mo na ang lahat at nalaman mong walang nangyayari, huwag mag-alala (pa). Ang circuit ng proteksyon ng baterya sa module ng charger ay kailangang i-reset. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagkonekta nito sa pamamagitan ng isang micro USB lead sa isang 5v supply. Ang ilang segundo ay sapat na mahaba.

At ngayon mayroon kang isang kapaki-pakinabang na aparato na nagpapakita ng lakas ng mga system ng ESP8266, at sa aking kaso ay humantong ako sa pagbabago ng aking WiFi channel dahil nakita nito ang 5 iba pa sa pareho!

Inaasahan kong nasiyahan ka sa magandang proyekto.

Mike