ESP32 Valdetector: 5 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Ik wil DFRobot bedanken voor het sponsoren van dit project.

Hier is een lijst van de gebruikte onderdelen:

DFRobot ESP32 ESP-WROOM-module ×1 -

Silicon Labs CP2102 USB naar UART-brug ×1

MCP73831 Li-Ion-oplader IC × 1

LM317BD2T Verstelbare regelaar ×1

0805 4.7uF condensator ×2

0805 100nF condensator ×1

0805 1uF condensator ×1

WS2812b LED ×1

1206 LED ×4

Micro-USB-connector × 1

0805 470 ohm Weerstand ×1

0805 2k ohm Weerstand ×1

0805 510 ohm Weerstand ×1

0805 300 ohm Weerstand ×1

0805 10k ohm Weerstand ×2

0805 270 ohm Weerstand ×2

6 mm x 6 mm drukknop × 2

SMD 6 mm x 6 mm hoge drukknop × 1

Stap 1: Vorig project

In augustus 2017 stelde ik me een apparaat voor dat gebruikers zou kunnen waarschuwen als een van hun dierbaren viel of op een "paniekknop" drukte. Het gebruikte een ESP8266 en was geassembleerd op een stuk perfboard. Het had een enkele LED die zou aangeven of er een val had plaatsgevonden. Het apparaat had ook een zeer eenvoudig LiPo-oplaadcircuit zonder indicatoren.

Stap 2: Nieuw idee

Omdat mijn laatste valdetector zo rudimentair was, wilde ik drastische verbeteringen aanbrengen. De eerste was om het USB-programmeerbaar te maken, dus ik gebruikte een CP2102 USB naar UART converter IC om de USB naar UART seriële verbinding te verwerken.

Ik wilde ook dat er meer indicaties waren van de bewerkingen, dus ik voegde een LED toe voor opladen, één voor stroomvoorziening en twee voor de USB-status. Ik koos ervoor om een ESP32 te gebruiken vanwege het grotere vermogen en de Bluetooth-connectiviteit, wat toekomstige uitbreiding mogelijk maakt, zoals een bijbehorende app.

Stap 3: PCB-ontwerp

Al deze nieuwe functies zouden veel extra circuits vergen, en een eenvoudig stuk perf-board zou het niet redden. Hiervoor was een PCB nodig, die ik in EagleCAD heb ontworpen. Ik begon met het leggen van de verbindingen met hun schematische editor. Daarna ging ik verder met het maken van het eigenlijke bord en de sporen.

Stap 4: Solderen

Dit was het moeilijkste deel vanwege de fijne pinnen. Het moeilijkste onderdeel om te solderen was de CP2102, die wordt geleverd in een QFN-28-verpakking. Elke pin is slechts 0,5 mm uit elkaar, en zonder stencil was dit vrij lastig om te bevestigen. Ik loste dit probleem op door een royale hoeveelheid vloeibare flux op de pads aan te brengen en vervolgens een kleine hoeveelheid soldeer over de pinnen te laten lopen.

Stap 5: Gebruik:

Het apparaat werkt door de door de MPU6050 gemeten acceleratie op gezette tijden te controleren. Zodra het een val detecteert, stuurt het een e-mail naar een vast contact. Ik heb ontdekt dat de batterij ongeveer drie dagen meegaat, dus deze moet regelmatig worden opgeladen. Er is ook een knop die is verbonden met een hardware-interrupt die een e-mail kan verzenden wanneer erop wordt gedrukt.