ব্যাটারি চালিত ESP IoT: 10 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

এই নির্দেশাবলী দেখায় কিভাবে আমার আগের নির্দেশাবলীর নকশায় ব্যাটারি চালিত ESP IoT বেস তৈরি করতে হয়।

ধাপ 1: পাওয়ার সেভিং ডিজাইন

ব্যাটারি চালিত আইওটি ডিভাইসের জন্য বিদ্যুৎ খরচ একটি বড় উদ্বেগ। চলমান অবস্থায় অপ্রয়োজনীয় উপাদান থেকে দীর্ঘমেয়াদী বিদ্যুৎ খরচ (কয়েক এমএ) সম্পূর্ণরূপে দূর করার জন্য, এই নকশাটি সেই সমস্ত অংশকে ডিকপল করে এবং একটি উন্নয়ন ডকে স্থানান্তরিত করে।

ডেভেলপমেন্ট ডক

এটা গঠিত:

1. ইউএসবি থেকে টিটিএল চিপ
2. RTS/DTR থেকে EN/FLASH সিগন্যাল কনভার্টিং সার্কিট
3. লাইপো চার্জার মডিউল

ডেভেলপমেন্ট ডক শুধুমাত্র প্রয়োজন যখন উন্নয়ন এবং সবসময় কম্পিউটারের সাথে সংযোগ, তাই আকার এবং বহনযোগ্য একটি বড় উদ্বেগের বিষয় নয়। আমি এটি তৈরি করতে একটি আরো অভিনব পদ্ধতি ব্যবহার করতে চাই।

IoT ডিভাইস

এটা গঠিত:

1. ESP32 মডিউল
2. লাইপো ব্যাটারি
3. 3v3 এলডিও সার্কিট
4. পাওয়ার সুইচ (alচ্ছিক)
5. এলসিডি মডিউল (alচ্ছিক)
6. এলসিডি পাওয়ার কন্ট্রোল সার্কিট (alচ্ছিক)
7. গভীর ঘুম থেকে জেগে ওঠার বোতাম (alচ্ছিক)
8. অন্যান্য সেন্সর (alচ্ছিক)

ব্যাটারি চালিত আইওটি ডিভাইসের জন্য দ্বিতীয় উদ্বেগ আকারে কমপ্যাক্ট এবং কখনও কখনও বহনযোগ্যতা নিয়েও চিন্তা করে, তাই আমি ছোট উপাদানগুলি (এসএমডি) ব্যবহার করার চেষ্টা করব। একই সময়ে, আমি এটিকে আরও অভিনব করতে একটি এলসিডি যুক্ত করব। এলসিডি গভীর ঘুমের সময় কীভাবে বিদ্যুৎ খরচ কমানো যায় তাও দেখাতে পারে।

পদক্ষেপ 2: প্রস্তুতি

ডেভেলপমেন্ট ডক

• USB থেকে TTL মডিউল (RTS এবং DTR পিন ভেঙে দেওয়া)
• এক্রাইলিক বোর্ডের ছোট টুকরা
• 6 পিন পুরুষ হেডার
• 7 টি পিন বৃত্তাকার পুরুষ হেডার
• 2 NPN ট্রানজিস্টর (আমি এই সময় S8050 ব্যবহার করছি)
• 2 প্রতিরোধক (~ 12-20k ঠিক হওয়া উচিত)
• লাইপো চার্জার মডিউল
• কিছু রুটিবোর্ডের তার

IoT ডিভাইস

• 7 টি পিন বৃত্তাকার মহিলা হেডার
• ESP32 মডিউল
• 3v3 LDO নিয়ন্ত্রক (আমি এই সময় HT7333A ব্যবহার করছি)
• বিদ্যুৎ স্থিতিশীলতার জন্য SMD ক্যাপাসিটার (এটি ডিভাইসের সর্বোচ্চ বর্তমানের উপর নির্ভর করে, আমি এই সময় 1 x 10 uF এবং 3 x 100 uF ব্যবহার করছি)
• পাওয়ার সুইচ
• ESP32_TFT_ লাইব্রেরি সমর্থিত LCD (আমি এই সময় JLX320-00202 ব্যবহার করছি)
• SMD PNP ট্রানজিস্টার (আমি এই সময় S8550 ব্যবহার করছি)
• SMD প্রতিরোধক (2 x 10 K Ohm)
• লাইপো ব্যাটারি (আমি এই সময় 303040 500 mAh ব্যবহার করছি)
• ট্রিগার জেগে ওঠার জন্য পুশ বোতাম
• কিছু তামার টেপ
• কিছু প্রলিপ্ত তামার তার

ধাপ 3: RTS এবং DTR ব্রেক আউট

বেশিরভাগ ইউএসবি থেকে টিটিএল মডিউল যা আরডুইনো সমর্থন করে তাদের ডিটিআর পিন রয়েছে। যাইহোক, আরটিএস পিন ভাঙ্গা খুব বেশি মডিউল নেই।

এটি তৈরির 2 টি উপায় রয়েছে:

• RTS এবং DTR ব্রেক আউট পিনের সাথে একটি USB থেকে TTL মডিউল কিনুন

• আপনি যদি নিচের সমস্ত মানদণ্ড পূরণ করেন, তাহলে আপনি নিজেই RTS পিন ভেঙে ফেলতে পারেন, বেশিরভাগ চিপে, RTS হল পিন 2 (আপনার ডেটশীট দিয়ে আপনার দ্বিগুণ নিশ্চিত হওয়া উচিত)।

  1. আপনার কাছে ইতিমধ্যেই একটি 6 পিনের ইউএসবি থেকে টিটিএল মডিউল রয়েছে (আরডুইনোর জন্য)
  2. চিপটি SOP তে আছে কিন্তু QFN ফর্ম ফ্যাক্টর নয়
  3. আপনি সত্যিই বিশ্বাস করেন যে আপনি সোল্ডারিং দক্ষতার মালিক (সাফল্যের আগে আমি 2 টি মডিউল উড়িয়ে দিয়েছি)

ধাপ 4: উন্নয়ন ডক সমাবেশ

একটি দৃশ্যমান সার্কিট নির্মাণ একটি বিষয়গত শিল্প, আপনি আমার আগের নির্দেশাবলীতে আরও বিস্তারিত খুঁজে পেতে পারেন

এখানে সংযোগের সারাংশ:

টিটিএল পিন 1 (5V) -> ডক পিন 1 (Vcc)

-> লাইপো চার্জার মডিউল Vcc পিন TTL পিন 2 (GND) -> ডক পিন 2 (GND) -> লাইপো চার্জার মডিউল GND পিন TTL পিন 3 (Rx) -> ডক পিন 3 (Tx) TTL পিন 4 (Tx) -> ডক পিন 4 (আরএক্স) টিটিএল পিন 5 (আরটিএস) -> এনপিএন ট্রানজিস্টর 1 এমিটার -> 15 কে ওহম রোধ -> এনপিএন ট্রানজিস্টর 2 বেস টিটিএল পিন 6 (ডিটিআর) -> এনপিএন ট্রানজিস্টর 2 এমিটার -> 15 কে ওহম রোধ -> NPN ট্রানজিস্টার 1 বেস NPN ট্রানজিস্টার 1 কালেক্টর -> ডক পিন 5 (প্রোগ্রাম) NPN ট্রানজিস্টার 2 কালেক্টর -> ডক পিন 6 (RST) লাইপো চার্জার মডিউল BAT পিন -> ডক পিন 7 (ব্যাটারি +ve)

ধাপ 5: চ্ছিক: ব্রেডবোর্ড প্রোটোটাইপিং

আইওটি ডিভাইসের অংশে সোল্ডারিং কাজটি কিছুটা কঠিন, তবে এটি অপরিহার্য নয়। একই সার্কিট ডিজাইনের ভিত্তিতে, আপনি আপনার প্রোটোটাইপ করতে কেবল একটি ব্রেডবোর্ড এবং কিছু তার ব্যবহার করতে পারেন।

সংযুক্ত ছবি Arduino Blink পরীক্ষার সাথে আমার প্রোটোটাইপ পরীক্ষা।

ধাপ 6: IoT ডিভাইস সমাবেশ

কম্প্যাক্ট আকারের জন্য, আমি অনেক SMD উপাদান নির্বাচন করি। সহজ প্রোটোটাইপিংয়ের জন্য আপনি সেগুলিকে কেবল রুটিবোর্ড বান্ধব উপাদানগুলিতে পরিবর্তন করতে পারেন।

এখানে সংযোগের সারাংশ:

ডক পিন 1 (Vcc) -> পাওয়ার সুইচ -> Lipo +ve

-> 3v3 LDO রেগুলেটর Vin Dock pin 2 (GND) -> Lipo -ve -> 3v3 LDO Regulator GND -> capacitor (s) -ve -> ESP32 GND Dock pin 3 (Tx) -> ESP32 GPIO 1 (Tx) Dock পিন 4 (Rx) -> ESP32 GPIO 3 (Rx) Dock pin 5 (Program) -> ESP32 GPIO 0 Dock pin 6 (RST) -> ESP32 ChipPU (EN) Dock pin 7 (Battery +ve) -> Lipo +ve 3v3 LDO রেগুলেটর Vout -> ESP32 Vcc -> 10 K Ohm resistor -> ESP32 ChipPU (EN) -> PNP Transistor Emittor ESP32 GPIO 14 -> 10 K Ohm resistor -> PNP Transistor Base ESP32 GPIO 12 -> Wake button -> GND ESP32 GPIO 23 -> LCD MOSI ESP32 GPIO 19 -> LCD MISO ESP32 GPIO 18 -> LCD CLK ESP32 GPIO 5 -> LCD CS ESP32 GPIO 17 -> LCD RST ESP32 GPIO 16 -> LCD D/C PNP ট্রানজিস্টর কালেক্টর -> LCD Vcc -> LED

ধাপ 7: বিদ্যুত ব্যবহার

এই IoT ডিভাইসের প্রকৃত শক্তি ব্যবহার কি? আমার বিদ্যুৎ মিটার দিয়ে পরিমাপ করা যাক।

• সমস্ত উপাদান (CPU, WiFi, LCD), এটি প্রায় 140 - 180 mA ব্যবহার করতে পারে
• ওয়াইফাই বন্ধ, LCD তে ডিসপ্লে ফটো চালিয়ে যান, এটি প্রায় 70 - 80 mA ব্যবহার করে
• LCD বন্ধ, ESP32 গভীর ঘুমে যায়, এটি প্রায় 0.00 - 0.10 mA ব্যবহার করে

ধাপ 8: সুখী বিকাশ

আপনার নিজের ব্যাটারি চালিত আইওটি ডিভাইস বিকাশের সময় এসেছে!

যদি আপনি কোডিংয়ের জন্য অপেক্ষা করতে না পারেন, তাহলে আপনি আমার পূর্ববর্তী প্রকল্প উৎস কম্পাইল এবং ফ্ল্যাশ করার চেষ্টা করতে পারেন:

github.com/moononournation/ESP32_BiJin_ToK…

অথবা যদি আপনি পাওয়ার ডাউন ফিচারের স্বাদ নিতে চান, আমার পরবর্তী প্রকল্পের উৎসটি চেষ্টা করুন:

github.com/moononournation/ESP32_Photo_Alb…

ধাপ 9: এরপর কি?

পূর্ববর্তী ধাপে উল্লিখিত হিসাবে, আমার পরবর্তী প্রকল্পটি একটি ESP32 ফটো অ্যালবাম। ওয়াইফাই সংযুক্ত থাকলে এটি নতুন ছবি ডাউনলোড করতে পারে এবং ফ্ল্যাশে সংরক্ষণ করতে পারে, যাতে আমি সবসময় রাস্তায় নতুন ছবি দেখতে পারি।

ধাপ 10: ptionচ্ছিক: 3D মুদ্রিত কেস

আপনার যদি একটি 3D প্রিন্টার থাকে, তাহলে আপনি আপনার IoT ডিভাইসের ক্ষেত্রে প্রিন্ট করতে পারেন। অথবা আপনি এটি আমার আগের প্রকল্পের মতো একটি স্বচ্ছ মিষ্টি বাক্সে রাখতে পারেন।