GPS_EXT RAM_EXT_RTC İLE ESP32 ADXL345 DATALOGGER: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Wemos 32 LOLIN tahtasıyla oynayanlarınız için şimdiye kadarki bazı bulgularımı belgelemeye başlamayı düşündüm.

Şu anki proje bir ADXL345 ivmeölçer ile arayüz oluşturmak ve yukarıdaki fotoğrafta gösterildiği gibi onu lolin'e başarıyla bağladım ve ADXL'i bir şok sensörü olarak yapılandırdım.

ADXL üzerindeki kayıtlar ekli pdf olarak ayarlandı ve kodda yapılandırdığım kesme, bir şok algılandığında seri bağlantı noktasındaki kodu tükürmek için.

Ayrıca hareketsizlik kaydını bir kesinti olarak kurdum ve hangi kesintinin tetiklendiğini kontrol ettikten sonra aynı verileri tükürdüm.

LOLIN'deki I2c bağlantı noktasını kullanıyorum ve ADXL'deki kayıtları tükürmek için bir rutinim olduğunu göreceksiniz, böylece hata ayıklama sırasında yapılandırmayı kontrol edebilirim. Bu işlev, kayıt defteri kitaplığını kullanan bir zamanlayıcı işlevinde çalışır. Bu, verilerin gizemli bir şekilde garip şeyler yapmasına neden olan bir şey yazmanız durumunda kayıtların hatalarını ayıklamak ve kontrol etmek için ayarlamak için yararlı bir işlevdir.

LOLIN'deki 2'nin iltifat verilerini normalleştirdim ve biçimlendirdim, böylece excel'e aktarılabilir.

İçe aktardığım bazı verilerle ekli PDF'ye bir göz atın ve FIFO modunu kullanarak tetik kaydındaki bir kesinti tarafından tetiklenen ADXL'deki bazı dokunuşları gösteren Excel'de grafik çizdim.

FIFO modu, mikroyu bağlamayan ve bir tetikleyicide 32 örnek saklayan kullanışlı bir özelliktir. Veri dökümlerime tekrar bakın ve sıfır noktasından nereden başladığımızı ve son örneğin 9.8 ms'de veya orada olduğunu görebilirsiniz. Grafikteki X çizgisi, soldan sağa artan mikrosaniye cinsinden zamanlamayı gösterir.

NOT SON GRAFİĞİ DEĞİŞTİRDİM EKSİ 9800 mikrosaniyeden itibaren ZAMAN ÇİZELGESİNİ GÖSTERMEK İÇİN DEĞİŞTİRDİM. FIFO'nun ilk patlaması en eski verilerdir, gerisi daha eskidir. Görünüm sağdan sola olmalıdır.

ADXL kartına giden üç kabloya dikkat edin. SDA/SCL ve INT'den INT 1. Yine kayıt ayarlarına bakarsanız ve veri sayfasına çapraz referans verirseniz, bu mantıklı olacaktır.

Veri numunesi, numuneler arasında 3125 usaniye veren 3200 numunede tam eğimdir ve 4 numunenin ön yakalamasıdır. Excel'deki cihazdan gelen verilerin pdf'sine ve çizdiğim grafiklerin her birine yakalama penceresini hareket ettirmemi gösteren bakın.

Yapılandırmanın bazı kodlarını koyacağım ve ilgilenen olursa araya gireceğim.

I2C için tel kitaplığını kullanıyorum ve bunun etrafında bazı işlevler yazdım.

SDA/SDL'ye bağladığım ve Sigrok'u kullanarak I2C veri yolunun kodunu gerçek zamanlı olarak çözebildiğim küçük veri dinleyicisine dikkat edin.

Bir sonraki adım, çalıştığını kanıtlamış olmama rağmen SAN diskine kaydetmek. Bu yapıldıktan sonra kablosuz arayüze bağlanacağım ve bir web sitesine yükleyeceğim.

Proje genişledikçe buna ekleyeceğim.

DİPNOT:

Dışarıdaki gözlemciler için, esp çipini koruyan kutuda büyük bir göçük ve pcb'de bir jumper göreceksiniz. Bunun nedeni, postayı inceleyen ve bana erişmeme izin vermeden önce tahtayı çiğnemeye karar veren yerleşik Cocker Spaniel oldu. Bence o bir espresso hayranı değil!.

Tabii ki her zaman olduğu gibi her zaman sorularınız için hazırım, bu yüzden lütfen sorun.

1. Adım: SIGROK VE PULSEVIEW

Pulsview ve sigrok'tan sadece kısa bir söz.

Bu internetten ücretsiz bir yazılımdır ve 8 mantık girişli küçük arayüz kartı ebay ve arkadaşlarından ucuzdur. ADXL çalışırken otobüsten aldığım birkaç resim göreceksiniz ve hata ayıklamak için tekrar çok kullanışlıdır. I2C için yerleşik bir kod çözücüye sahiptir.

Kapsam, sinyal seviyelerini kontrol etmek için harikadır, ancak daha önce bir döngü kurmuş ve elle hata ayıklamış olmama rağmen, I2c'nin elle kod çözmesi en iyi ihtimalle yorucudur. Bir çok pic projesinde yaptığım gibi port seviyesinde bit vurmayı takdir etmelisiniz ama bu zaman alıcı ve hatalara meyilli… özellikle geceleri!!

Bu uygulamayı yazan arkadaşlara teşekkürler. Bu, i2c'deki projeler için bir tanrı gönderir, ADXL'den kesme hattını izleyen D4 hattına dikkat edin.

Adım 2: Şok Sensörüne Ekleme

Tamam burada, kavram kanıtı için şok sensörüne bazı çevre birimleri ekledim.

Şimdilik fare yuvasını mazur görün, çalıştığında tüm bileşenleri birbirine bağlayan pcb'yi tasarlayacağım ve hepsini güzel bir kutuya koyacağım. SD kart dışında takılan tüm öğeler, spi veri yolundaki i2c üzerinde çalışıyor.

Eklenecek olan, WIP olan GPS modülüdür, ancak bu hafta sonuna kadar bir çözüm bulmayı umuyorum.

Yani mevcut proje şunlardan oluşur:

Kablosuz ile ESP32 LOLIN kartı.

PCF gerçek zamanlı saat. Geçerli tarih ve saati takip eder. Daha önce kazıdığım eski bir proje panosuna kaba lehimledim.

Harici flaş. Diğer şeylerin yanı sıra Accelerometer için kurulum verilerini tutar. Capacity 132k ve menüleri vb. kolaylaştırmak için bazı web verilerini üzerine dökebilir.

Dosya ivmeölçer verilerini ve günlüklerini depolamak için SPI SD kartı. 8 GB ama genişletebilir.

Menüleri ve diğer birkaç şeyi göstermek için OLED ekran.

İşte [sonunda] yapacakları

Arka planı aşan şokları ve etkinlikleri izleyin.

Şokları dahili saatten saat ve tarih ile SD karta kaydedin.

Varsa konumu GPS'den SD karta damgalayın

Verileri analiz etmek için bir erişim noktası kullanarak verileri bir web sunucusuna yükleyin… bu bir cep telefonu olabilir.

|Erişim noktalarını tarama, komutlar için bir web sunucusunu barındırma ve ardından istemci olarak bulut web sunucusuna bağlanma gibi LOLIN32'nin bir yeteneğidir. Her zaman sadece sd kartını çıkarabilir ve onu yükleyebilirsiniz!

Hala yapacak çok şey var ama devam ediyor.

Adım 3: ADXL ADRESLEME

Şimdi burada komik bir şey var. ADXL 345 çipini küçük bir tahta olarak satın aldım çünkü kendi başına bir çip tedarik etmekten daha ucuzdu…..bu nasıl çalışır? Her neyse, bundan sonra onu i2c veriyoluna bağlamaya başladım ve eeprom ile etkin bir şekilde 0x53'te başlayan ve A6'da bir yazma ve A7'de bir okuma anlamına gelen adreslerle bir çatışma yaşadığımı öğrendim.

Bu yüzden, bumf'ı okurken, SDO/ALT ADRES YÜKSEK'i alırsanız, onu 1D'ye zorlayabileceğiniz ortaya çıkıyor.

Küçük kartımın, yüksek çekebileceğiniz gibi görünen SDO pimine rağmen, ADXL'in 12 pimi üzerinde toprağa kablolu olduğu ortaya çıktı. Akım sınırlı bir güç kaynağı olmadan bunu evde denemeyin…. Neyse ki multimetreyi çıkarmama ve pimi toprağa kontrol etmeme neden oldu.. Bu işe yarar ve sizi balo çatışmasından kurtarır. Neyse ki çipin altındaki kısa devreyi yapmadılar, yoksa snooker ve çipi tahtadan çıkarmak zorunda kalırdım. Elimdeki yedek olan EEprom şu şekilde düzenlenmiştir. 64k'lık iki sayfa 0x52 ve 53 adresli. Bunu yaptığımda sorunum çözüldü.

Web sayfasını tekrar okumak 0x53 olarak ayarlandığını söylüyor ancak küçük harflerle yazılmış, bu yüzden dikkatli olun!

Adım 4: Şematik PCB Baskıları

İşte devre ve bileşenlerin hızlı bir incelemesi. Bu benim tasarımım ve hala WIP[Work In Progress]Şematik tasarlanmış ve daha sonra parçalar için çizime çevrilmiştir. Kullanarak tüm bileşenlerin beklendiği gibi çalıştığını doğruladım. farelerim yuvaya yaklaşıyor ve şimdi küçük bir kutuya sığacak bir tahta üzerine montaj yapıyorum[Ayrıntıyı takip etmek]

shocker.pdf'ye atıfta bulunarak.

Pano 8 ana bileşenden oluşur

1. SD KART DEPOLAMA
2. ADXL İVME ÖLÇER
3. EKRAN OLED
4. 3.3 V REG
5. GPS1 MODÜLÜ
6. EEPROM
7. ZAMANLAYICI RTC
8. RF KABLOSUZ ARAYÜZLÜ ESP32 LOLIN ÇİPİ

Her şey ivmeölçere bağlı.

ADXL, işlemci üzerindeki pin 14'e yönlendirilen INT1 üzerindeki işlemciyi kesintiye uğratacak şekilde ayarlanmıştır. Mikrodaki kod, bu kesintiyi engellemek ve ana rutinde üzerinde işlem yapılan bir bayrak ayarlamak için ayarlanmıştır. Kodu ekleyeceğim. kesme yordamını ve daha sonra geri arama işlevini kaydetmeyi özetler.

ADXL, şok veya hareketsizlik gibi farklı durumlardaki kesintileri ve birkaç diğerini destekler. Yapmaya çalıştığınız şeye bağlı olarak fantezinizi gıdıklayanları maskeleyebilirsiniz. ADXL, 32 numune saklayacak şekilde FIFO modunda çalıştırılır. şok olayını XYZ [96 değer] olarak yakalamak için

ADXL RTC ve EEPROM ekranının tümü I2C'den sürülür. SD CARD, SPI I/O'ya bağlanır ve GPS modülü, X12 X11 olarak işaretlenmiş LOLIN üzerindeki seri portlara bağlanır.

Sıralama aşağıdaki gibidir: GPS ünitesinden sürekli olarak 232 veriyi alın ve filtreleyin. Geçerli GPS Zamanınız varken RTC'yi belirli aralıklarla güncelleyin. Kesintide zaman/Enlem_Uzay/Hız/Yükseklik/Mağaza ADXL gibi değişkenleri SD Kart'a kaydedin. ham format 2'nin tamamlayıcısı ve 2 olmayanın tamamlayıcısı. Tüm veriler virgülle sınırlandırılmıştır.

Ayrıca pin 13'e bağlı bir sıfırlama pini olduğunu da not edeceksiniz. Bu pin, EEPROM'da saklanan bir erişim noktası kurmak için yapılandırıcıya bağlanmanıza izin veren yerleşik web sunucusunu başlatacaktır. Yeniden başlatıldığında, işlemci erişim noktasına bağlanacak ve SD Karttan dosya yüklemek için internete erişecektir. Veri yoksa ve bağlantı noktası yoksa, ünite sadece kullanarak sorgulayabileceğiniz sd karta veri kaydetme işlemini gerçekleştirir. program [ShockerView.exe][WIP]Sunucuda veriler bir SQL veritabanında depolanır ve görüntülenir[WIP]

Üst ve Alt için PCB Baskıları eklenmiştir.

Adım 5: Artwork Dağlama Prototipi

Prototip panolarımı şu şekilde üretiyorum

Resmi ağır bir aydınger kağıdına yazdırın. Demircilerden 63 GSM kullanıyorum, ucuz ve neşeli. Yazıcı burada anahtar. Mümkün olduğunca opak ve olabildiğince temiz istiyorsunuz. Lazer yazıcım şu anda çalışıyor ancak 10 bine kadar baskı yapmak için iyi, bundan daha az, aydınger kağıdının greni yoluna girmeye başladığından bazı özel donanımlara ihtiyacınız var. Uzman kağıt satın alabilirsiniz ama hey bu benim gibiler için fazla iyi. Her neyse, tasarımlarımı sürekli geliştiriyorum, bu yüzden küçük ole me için çok pahalı olur. Uygun bir tahtaya ihtiyacınız varsa, uzmanlardan bunu yapmasını isteyin.

Normalde panolarımı bölümler halinde prototipliyorum ve daha sonra bir internet şirketinin üretmesi için gerbers ile bir final oluşturuyorum. Prototip, gerçek para yatırmadan önce tüm bu hataları ve eksiklikleri giderir.

Görüntüleri iki ayrı A4 izleme yaprağına yazdırdıktan sonra, bunları hem üst üste bindirecek hem de konumlarına selo bantlayacak şekilde kesin. Çift taraflı panonuzun katmanlar arasında sıkışması için yeterli alan bırakın ve yazdırılan tarafın pcb'ye karşı olduğundan emin olun. Panoları kaydırmanıza ve geçici olarak bantlamanıza izin vermek için birkaç yarık yapın. Dikkatli olursanız, izleme görüntüsünü bozmadan açmanıza izin vermek için selo bandı üst üste getirebilirsiniz.

Tahtayı UV kutunuza bir tarafı aşağı gelecek şekilde yerleştirin. NB Benimkini dört yeni 13W UV lambası ve bazı eski kontrol tertibatları kullanarak yaptım ve şeffaf cam panelli bir kutu yaptım. Boşluk deneyseldi. Kapak aşağı doğru klipslenir ve köpüğü tahtanın arkasına sıkıştırır ve maskeyi cama doğru zorlar. Bunu yapmazsanız, ışık aşındırma direncini azaltacaktır. Açın ve her bir tarafta 1 dakika 40 saniye boyunca tahtayı açığa çıkarın. Saatinizi kullanın. Aslında bunu üzerinde bir zamanlayıcı ile değiştirmeliyim…oh başka bir proje yok…belki bir tane alacağım…biliyorsun almayacaksın!Mega Electronics'ten aldığım panolar, aşındırma dirençli ucuz prototip panolardır. Aşındırma direnci bazen biraz düzensiz ama dört yıldır sahip olduğum bazı panolarım var ve hala prototipleme için iyi panolar üretiyorlar!

Tahtayı çevirirken dikkatli olun, kaymasına izin vermeyin, aksi takdirde biraz çöpünüz olur.

Şimdi geliştiricinizi hazırlayın. 18: 1'de 2 kapak dolusu kullanıyorum, böylece iki kapak geliştirici ve 36 kapak saf katkısız musluk suyu. Geliştirici bir şişe veya toz formunda gelir ve bir şişe genellikle bana yaklaşık 6 yıl dayanır!!. Bir dondurma kabında karıştırıp ELDİVEN GİYİN. Parmaklarınızı içine sokmayın, aksi takdirde gres onu etkiler. Sıcaklık kışın bir sorun olabilir. Suyu 20 derece veya civarında tutun, kritik değil ama soğuksa sonuçlar tahmin edilemez olabilir. Bunu Ocak ayında garajımda bir su ısıtıcısıyla yaptım, böylece telafi edebilirsiniz.

Tahtanızı yerleştirdikten sonra kabı yavaşça bir yandan diğer yana hareket ettirin, eğer doğru yaptıysanız, bakırdan çıkan bir Macenta aşındırma direnci akışını göreceksiniz, raylar arasında hoş bir parlak bakır ortaya çıkar. Diğer tarafı kontrol etmek için eldivenlerinizi kullanarak ters çevirin. Bu işlem normalde yaklaşık bir dakika sürer, bu nedenle tamamlandığında tahtayı çıkarın ve ılık suda iyice durulayın. Eğer sıkıcıysa, o zaman şansı başarısız olur.

Bunu birkaç kez yaşadım ama bunun nedeni genellikle eldiven giymeyi başaramadığım ya da sıcaklığın çok düşük olduğu ya da dikkat dağınıklığı nedeniyle maruz kalma süresini berbat ettiğim için… neden bunu kritik bir şeyin ortasında yapıyorlar….

Bana Gravürlerini Göster

Tamam, şimdi, aşındırma direnciyle korunan güzel yeşil izleri olan bir tahtanız var ve şimdi Ferrik Klorürü oluşturmanız gerekiyor. Şimdi aynı dondurma kabını, israfı en aza indirmek ve paket üzerindeki notlara kadar karıştırmak için kullanıyorum. Ferrik Klorürü tarttığınız ve bir çözelti halinde çözdüğünüz top paketlerinde satın alıyorum. Dondurma küvetini yaklaşık 1/3'ü kadar dolduracak kadar doldurun. İşe yetecek kadar hazırlarsanız plastik bir kaba dökebilirsiniz ve uzun süre saklanacaktır.

ELDİVEN GİYMEK ZORUNDASINIZ…yağ vb. yüzünden değil, aksi takdirde elleriniz iki hafta boyunca parlak turuncu olacağı için. Bunu bir keresinde Londra'daki önemli bir toplantıdan önce yapmıştım ve tango yapılmış gibi görünüyordum. Ancak bunun bakırla ilgili herhangi bir şey ve gerçekten herhangi bir şey hakkında kötü olduğunu unutmayın. Eski kıyafetler giyin çünkü üzerlerine bulaşırsa çöpe giderler. Paslanmaz çelik lavabolara yapışır ve genellikle her şeyi lekeler. Bunu dışarıda veya her şeyden uzakta bir ek binada yapın. Artıkları kanalizasyona dökmeyin, su otoritesinin septik tanklarında teşvik etmek istemediği bakterileri öldürmek harikadır. Bazı yetkililer için bu da yasa dışıdır, bu yüzden yapmayın.

Tahtanızı çözeltiye ilk daldırdığınızda, bakır saldırıya uğradığı için hoş bir kırmızı bronz renge dönüşecektir. Olmazsa, yine de dağlayıcının çalışmasını engelleyen bir dağlama direnci katmanınız olabilir veya çözümünüz yanlıştır. Durum buysa, korkarım çizim tahtasına geri dönün, ancak yıkımları takip ettiyseniz, dağlayıcınızın yanlış olması muhtemel değildir.

Her neyse, her şey yolundaysa, aşındırma direnciyle korunan bazı mükemmel izleriniz var.

Normalde bu noktada profesyoneller, deliklerin ve yastıkların çevresini geliştirmek için bir dizi maske kullanır ve geçiş bakırını üretir ve ayrıca bileşen numaralarını vb. boyamak için bir serigrafi kullanır. Ne yazık ki zamanım veya eğilimim yok ve geçişlerimi yapıyorum katmandan katmana bir miktar bakır tel kullanmak… açıkçası çok katmanlı bu yöntemle hayır. Havamdaysam, bileşen numaralarını da kazımanız için baskı katmanına özenle bileşen numaraları ekleyeceğim. Montajda biraz zaman kazandırabilir ancak panonun ne kadar meşgul olduğuna bağlıdır.

Şimdi izleri her iki tarafta 2 dakika kadar daha açığa çıkarıyorum ve tüm aşındırma direncini kaldırmak için geliştiriciye daldırıyorum.

Şimdi viyaları ve herhangi bir açık deliği deliyorum ve tüm izleri kalaylıyor ve bir multimetre ile sürekliliği kontrol ediyorum. Bu kısım bir bilye ağrısıdır ve normalde gerçek viyalara sahip profesyonel üretilmiş bir tahta için yapmazsınız, ancak geçiş telinden kaçınmak için yapmaya değer sadece bir tarafı lehimlenmiş olmak…pek çok kez oldu!

Adım 6: Panonun Montajı

Tamam, şimdi gitmeye hazır bir tahtam var ve tüm geçişleri ve delikleri deldim.

Tüm viyaları her iki taraftan tel ve lehim ile geçirin. Korumak zorunda olmadığım için tüm izleri kalaylamayı seviyorum, ancak bakır oksitlenmesini durduruyor.

Yüzeye monte edilen sd kartını taktım ve üzerine bir lehim tutturmak için iki toprak ekledim, ayrıca alt tarafında sabitlemek için birkaç pim var.

Daha sonra ADXL EEPROM vb. eklendi.

Güç açısından plan, 5V'yi USB veya harici Bat'tan alıp karttaki 3.3V kayıttan beslemek. Ebay'den aldığım, modül olarak monte edilmiş ve 800mA değerinde küçük bir kayıt var… bu 300 gretaer USB'nin sağlayabileceğinden daha fazla. Yazılımda ince ayar yapabileceği gibi henüz herhangi bir güç ölçümü yapmadım…..başa çıkmak için ADXL'den INACTIVITY kesmesini kullanabilir.[WIP]

…yapı ilerledikçe resim eklemeniz gerekiyor.

Adım 7: KODLAMA

Tamam, bir başkası başka bir yerde çok daha iyi bir iş çıkardığı için kurulan tüm arduinolardan geçmeyeceğim.

Sadece kendi projenizde kullanılabilecek ilgili parçaları seçeceğim.

Bu, web sitesine yükleme dikkate alındığında hala devam eden bir çalışmadır, ancak bazı kodları gözden geçirelim.

Buradaki fikir, normal işlevselliğin GPS / ekran / sd kart / gerçek zamanlı saat / harici flaş bellek ve ivmeölçerden oluşan cihazlarda olmasıdır.

Bundan sonra kesme tuşuna sw basılı olup olmadığını görmek için bekleyen bir döngüye giriyoruz. Eğer öyleyse, wifi ağını, web sayfası konfigüratörüne giriş olarak belirtilen bir cihazda otomatik oturum açmak için yapılandırmak için konfigüratör menüsüne atlayın. İlk önce tüm cihazları bir ssid için tarar ve ardından birini seçmenize izin verir ve flaşa kaydeder. Bir sonraki açılışta ayarların flaştan yükleneceğini belirtmek için bir bayrakla. Flash'tan bir temizleme başlatmak ve varsayılanı yüklemek için ipadresi girip /killbill yazarak bunu her zaman geçersiz kılabilirsiniz.

işte adxl ivmeölçer kodunda tanımlanan kesme işlevi ve iki ayrı pin üzerinde yapılandırıcıya atlama. SHOCK olayını kesmek için ADXL kesmesini kullanıyoruz. Her iki kesme için de ana "döngüde" sıfırlanan bir bayrak belirledik. İşte böyle görünüyor:

ekteki koda bakın

Adım 8: SDA SCL Pinlerini Bulma

bu kodu kullanın:

Serial.println(SDA);

Seri.println(SCL);

SDL ve SCL için ESP'de halihazırda yapılandırılmış olan pinleri yazdırır

ESP32'de pinleri seri portlar gibi fonksiyonlara eşlemek için kullanılan bir dosya var.