Электротехника: 2025

суббота, 22 марта 2025 г.

Дистанционно управляемый трактор на esp8266

Недорогие WIFI модули esp8266 отлично подходят для создания на их основе дистанционных игрушек. Существуют и другие варианты но вариант с esp8266 интересен тем что в данном модуле уже имеется много функций, реализация которых, в других случаях, потребовала бы применения большего количества модулей, деталей что привело бы к увеличению стоимости и увеличению количества работы которую нужно проделать чтобы получить результат. У данных модулей имеется встроенная СВЧ антенна, надежный защищенный высокоскоростной проверенный WIFI приемопердатчик, некоторое количество пинов GPIO которого вполне может хватить на реализацию некоторого количества каналов, также имеется довольно таки относительно не слабый процессор и нормальное количество памяти для реализации и всё это на вполне компактной плате и за небольшую стоимость. Имеются конечно же и недостатки. Например могут возникнуть проблемы с управлением сервомотором, имеется кратковременное появление лог. 1 при подаче питания, управление м.б. не очень оперативным из за некоторого количества времени необходимого на установление соединения. Но в челом это весьма неплохой модуль для своей цены и если использовать его в радиоуправляемых игрушках его функций более чем достаточно. В качестве пульта управления можно использовать прибор типа смартфона, планшета, ноутбука и т.д. с WIFI если настроить модуль для роботы в режиме точки доступа. Для питания модуля можно использовать понижающий стабилизатор на 3.3В который запитывается от повышающего стабилизатора на 5В поторый запитывается от аккумулятора на 3.7В. Сорвомотор в т.с. можно запитать от 5В с повышающего модуля а драйвер двигателя напрямую от аккумулятора. Такая система показалась хорошей на практике т.к. эксперименты с батарейками и радиоуправляемым по WIFI корабликом, показали что когда батарейки садятся, может возникнуть такая неприятная вещь как остановка кораблика посреди пруда и необходимость лезть в грязную холодную воду чтобы его достать. А например повышающий модуль на 5В может напр. долго стабильно и надежно вытаскивать энергию из акумулятора даже когда он находиться под нагрузкой + некоторые готовые модули имеют встроенную светодиодную индикацию разряда батареи что может быть весьма полезным. В общем готовая схема радиоуправляемой игрушки если это напр трактор м.б. примерно такой:

В данном случае я решил сделать драйвер управления двигателем на транзисторах которые часто используются в импортных кинескопных телевизорах и по этому такие такие транзисторы можно достать практически бесплатно. Внешний вид трактора получился таким:

Большие колеса сделаны из консервных банок, маленькие это подшипники прикрученные к стойкам. Стойки сразу приделаны к сервомотору и т.о. трактор может разворачиваться очень круто, практически на месте, при крайних положениях сервомотора. Скетч для управления трактором это скетч для управления ховеркрафтом, о котором уже была речь в данном блоге, но с небольшими переделками:

#include <Servo.h> #include <ESPAsyncWebServer.h> #ifdef ESP32 #include <WiFi.h> #include <AsyncTCP.h> #else #include <ESP8266WiFi.h> #include <ESPAsyncTCP.h> #endif #define LED_PIN1 14 // просто мотор в 1 сторону #define LED_PIN2 16 // просто мотор в 2 сторону #define LED_PIN3 4 // #define LED_PIN4 5//16 // к этому пину подключить сервомотор Servo servo; const char* ssid = "id"; const char *password = "987654321"; // пароль обязательно должен быть длиннее 8ми символов // Настройки IP адреса IPAddress local_IP(192,168,4,22); IPAddress gateway(192,168,4,9); IPAddress subnet(255,255,255,0); // Создаем объект AsyncWebServer на порту 80 AsyncWebServer server(80); const char index_html[] PROGMEM = R"rawliteral( <!DOCTYPE HTML><html> <head> <meta charset="Windows-1251"> <meta name="viewport" content="user-scalable=no, width=device-width, initial-scale=1.0" /><meta name=\"apple-mobile-web-app-capable\" content=\"yes\" />\ <style> body{overflow:hidden;width:100%;} .stk{transform: rotate(-90deg);} /*минус-чтобы начало было внизу*/ .stk::-webkit-slider-thumb{padding:20px;} .stk::-moz-range-thumb{padding:20px;} /*for Firefox*/ .body{padding:35px;display:flex;flex-direction:row;align-items:center;} .btm_stk{padding:35px;} </style> </head> <body> <div class="body"> <div> <input class="stk" type="range" id="stick1" min="-255" max="255" value="0"> <div id="stick1_out"></div> </div> <div >  </div> </div> <div class="btm_stk"> <input type="range" id="stick2" min="0" max="180" value="0"> <div id="stick2_out"></div> </div> <div class="btm_stk"> <input type="range" id="stick3" min="0" max="255" value="0"> <div id="stick3_out"></div> </div> <script> var stick1 = document.getElementById('stick1'); stick1.addEventListener('input',function (){ document.getElementById('stick1_out').innerHTML = stick1.value; fetch('/update?stick1='+stick1.value); }); stick1.addEventListener('change',function (){ stick1.value = 0; document.getElementById('stick1_out').innerHTML = stick1.value; fetch('/update?stick1=0'); }); var stick2 = document.getElementById('stick2'); stick2.addEventListener('input',function (){ document.getElementById('stick2_out').innerHTML = stick2.value; fetch('/update?stick2='+stick2.value); }); // закомментированно для того чтобы стик не возвращался в 0 при отпускании //stick2.addEventListener('change',function (){ // stick2.value = 0; // document.getElementById('stick2_out').innerHTML = stick2.value; // fetch('/update?stick2=0'); //}); var stick3 = document.getElementById('stick3'); stick3.addEventListener('input',function (){ document.getElementById('stick3_out').innerHTML = stick3.value; fetch('/update?stick3='+stick3.value); }); </script> </body> </html> )rawliteral"; int pre_stick2_val=0; int stick2_val=0; void setup() { Serial.begin(115200); // настройка пинов на выход pinMode(LED_PIN1, OUTPUT); pinMode(LED_PIN2, OUTPUT); // пин подъемного мотора pinMode(LED_PIN3, OUTPUT); //pinMode(LED_PIN4, OUTPUT); //servo.attach(LED_PIN4); // поворотный сервомотор // возможно это поможет исправить проблему //analogWriteResolution(16); //увеличиваем разрядность ШИМ до 16 бит //servo.attach(LED_PIN4, 544, 2444); // указываем управляющий пин, параметр min и max //https://community.alexgyver.ru/threads/nodemcu-v3-esp8266-i-servo-mg90s.6049/ // для точки доступа WiFi.softAPConfig(local_IP, gateway, subnet); WiFi.softAP(ssid, password); //WiFi.softAP(ssid); delay(100); // для обычного Wi-Fi //WiFi.begin(ssid, password); //while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) //{ // delay(1000); // Serial.println("Connecting to WiFi.."); //} IPAddress IP = WiFi.softAPIP(); Serial.print("AP IP address: "); Serial.println(IP); // Распечатать локальный IP-адрес //Serial.println(WiFi.localIP()); // Маршрут для корневой / веб-страницы server.on("/", HTTP_GET, [](AsyncWebServerRequest *request) { request->send(200, "text/html", index_html); }); server.on("/update", HTTP_GET, [] (AsyncWebServerRequest *request) { String stick1; int stick1_val=0; String stick2; //int stick2_val=0; String stick3; int stick3_val=0; if(request->hasParam("stick1")) // двигательный мотор { stick1 = request->getParam("stick1")->value(); stick1_val = stick1.toInt(); if(stick1_val>0){analogWrite(LED_PIN1,stick1_val);} else if(stick1_val<0){analogWrite(LED_PIN2,-stick1_val);} else{analogWrite(LED_PIN1,0);analogWrite(LED_PIN2,0);} } if(request->hasParam("stick2")) // поворотный сервомотор { stick2 = request->getParam("stick2")->value(); stick2_val = stick2.toInt(); //if(stick2_val>0){analogWrite(LED_PIN2,stick2_val);} // if(stick2_val<0){analogWrite(LED_PIN4,-stick2_val);} //else{analogWrite(LED_PIN2,0);analogWrite(LED_PIN4,0);} //servo.attach(LED_PIN4, 544, 2444); //delay(1); //servo.write(stick2_val); //delay(1); //servo.detach(); } if(request->hasParam("stick3")) // подъемный мотор { stick3 = request->getParam("stick3")->value(); stick3_val = stick3.toInt(); analogWrite(LED_PIN3,stick3_val); } request->send(200, "application/json", ""); }); // Запустить сервер server.begin(); } void loop() { if(pre_stick2_val != stick2_val) { servo.attach(LED_PIN4, 544, 2444); delay(10); servo.write(stick2_val); delay(10); pre_stick2_val = stick2_val; } else { servo.detach(); } /* servo.attach(LED_PIN4, 544, 2444); delay(50); servo.write(stick2_val); delay(50); servo.detach(); delay(500); */ }

О том как запрограммировать данный модуль через Arduino IDE есть отдельная статья - https://electe.blogspot.com/2023/06/esp8266-arduino-ide.html. После загрузки скетча нужно будет отключить перемычку (см. по ссылке выше) подать питание (при этом моторы на некоторое время сработают (особенность модуля ESP8266)) после можно включить WIFI на смартфоне, найти WIFI сеть модуля ESP8266 и подключиться к ней по указанному в скетче логину и паролю. После можно через браузер на смартфоне (напр. гугл хром) зайти в веб интерфейс трактора, набрав его IP адрес (192,168,4,22) в адресной строке браузера и запустив загрузку страницы. Управлять трактором можно используя ползунки в открывшемся веб интерфейсе. Каждый ползунок отвечает за свой мотор. Процесс управления можно увидеть на видео:

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

воскресенье, 9 февраля 2025 г.

Бесконтактный инфракрасный измеритель температуры LU90614

Бесконтактные инфракрасные измерители температуры могут быть полезны в тех случаях когда контакт с поверхностью, температуру которой необходимо измерить, нежелателен или невозможен. Например при измерении температуры каких либо агрессивных коррозионных жидкостей вроде кислот и растворов солей а также в медицине когда поверхностью является кожа человека которая может содержать опасные микроорганизмы, в таком случае контактный измеритель будет дополнительным переносчиком инфекции. Помимо этих, возможно есть много примеров когда бесконтактный измеритель температуры будет лучше контактного. Про принципу действия, контактные датчики делятся на много типов. Одним из них являются термопары которые работают на эффекте Зеебека. Большинство недорогих бесконтактных датчиков, на самом деле, работают на таком же эффекте но термопар в них много, они маленькие и соединены последовательно а ЭДС в них возникает при нагревании под действием инфракрасного излучения от источника температура которого измеряется. Также в таких датчиках имеется оптический фильтр который не пускает на термопары не тепловое излучение. Т.к. термопара измеряет не температуру а разность температур то такие датчики дополняются встроенными терморезисторами для измерения холодной части термопары для правильного расчета температуры. В общем правильный расчет температуры будет не прост. Существуют готовые модули с датчиками, оптическими системами фокусировки инфракрасного излучения и контроллерами которые собирают информацию с датчика и выдают готовые цифровые данные с температурой. Например популярный датчик MLX90614. Но он достаточно дорогой и ему есть недорогая дешёвая альтернатива - датчик LU90614 который, на момент написания данной статьи, стоит на порядки дешевле и также может измерять температуру. Он имеет несколько другую оптическую систему, несколько большие размеры а также выдает данные по асинхронному интерфейсу UART в отличии от MLX90614 который выдает данные по синхронному интерфейсу. Для получения данных с датчика, можно подключить его к ПК через USB-uart переходник.

При подключении важно не перепутать выводы питания. После подключения датчика к ПК можно начать с ним коммуникацию через какую либо программу-терминал последовательного порта, поддерживающий отправку данных в 16тиричном виде. Например такую которую можно скачать по ссылке https://disk.yandex.ru/d/s3CgtoBmzA81ug. Традиционный монитор последовательного порта среды Arduino не подходит т.к. он не позволяет отправлять данные в 16тиричном виде. После подключения платы к ПК и открытия терминала, нужно выбрать правильный COM порт из списка, скорость 9600 бод (для данного модуля) и остальные настройки как на скриншотах:

После нажать "Connect" для соединения с модулем.

После успешного соединения можно получить запросить температуру объекта, отправив ему последовательность байт:

0xFA 0xC6 0xC0 0xFA 0xCA 0xC4

но для того чтобы программа корректно восприняла данные как 16тиричные их нужно отправлять в другом формате, без пробелов а перед каждым байтом ставить знак доллара так:

$FA$C6$C0$FA$CA$C4

Данную строку надо вписать в нижнее текстовое поле и нажать кнопку "Send" для отправки:

После этого модуль должен прислать последовательность байт. Третий из которых это целая часть измеренной температуры, четвертый - десятичная часть измеренной температуры:

Т.е. на скриншоте показана температура 27.5 градусов цельсия. Для того чтобы измерить температуру тела нужно аналогично вписать и отправить последовательность:

$FA$C5$BF$FA$CA$C4

Максимальная температура которую можно получить таким образом равна 255 т.к. это максимальное число которое м.б. в одном байте:

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

вторник, 7 января 2025 г.

W801 кнопка

Популярная отладочная плата с микроконтроллером w801 имеет достаточно много пинов ввода вывода общего назначения (GPIO). Пины общего назначения могут работать как выходы или как входны. Напр. можно выбрать нин PB8.

Рисунок 1 - Подключение кнопки к плате с микроконтроллером W801

Пин PB8 не имеет альтернативных функций поэтому его можно использовать как GPIO не боясь упустить какую либо интересную функцию имеющуюся у данного микроконтроллера помимо GPIO. Также ряддом с ним располагаются пины питания для организации подтяжки и собственно подключения самой кнопки.

рассмотрим код:

#include "wm_include.h" void UserMain(void) { printf("\n user task 5 \n"); u16 ret = 0; while(1) { // PB8 выбран т.к. у него нет альтернативных функций и он близко к +- питанию для подтыжки резистором tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_08, WM_GPIO_DIR_INPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); // проверить ещё также WM_GPIO_ATTR_PULLHIGH ret = tls_gpio_read(WM_IO_PB_08); if(ret) { for(long j=0;j<100000;j++) { tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_05, WM_GPIO_DIR_OUTPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); tls_gpio_write(WM_IO_PB_05,0);//led on } for(long j=0;j<100000;j++) { tls_gpio_cfg(WM_IO_PB_05, WM_GPIO_DIR_OUTPUT, WM_GPIO_ATTR_FLOATING); tls_gpio_write(WM_IO_PB_05,1);//led off } } } #if DEMO_CONSOLE CreateDemoTask(); #endif //User task }

Для настройки какого либо пина общего назначения, используется функция

tls_gpio_cfg();

чтобы настроить данный пин на вход, надо передать константу WM_GPIO_DIR_INPUT вторым параметром в данную функцию. Первым параметром передается константа с номером пина. Последним параметром передается тип подтяжки (если я правильно понял). Читается состояние пина функцией

ret = tls_gpio_read(WM_IO_PB_08);

у которой только один параметр это номер пина и которая возвращает его состояние. Если на пине лог. 0 то функция возвратит 0. Далее на основе этого имеется ветвление. Если на пине лог. 0 то светодиод будет мигать. Если нет то не будет. Для компиляции кода, нужно запустить из корня проекта команду

sudo make

для загрузки рошивки в плату, команду

sudo tools/w800/wm_tool -c ttyUSB0 -rs rts -dl bin/w800/w800.fls

Если загрузка продет удачно то светодиод будет мигать если кнопка не нажата. Если нажато то мигание должно не работать.

Адрес биткоин кошелька для поддержки блога - bc1qlhrmmkh77x2lzhqe4lt9qwkglswj64tsqt2l5g

суббота, 22 марта 2025 г.

Дистанционно управляемый трактор на esp8266

воскресенье, 9 февраля 2025 г.

Бесконтактный инфракрасный измеритель температуры LU90614

вторник, 7 января 2025 г.

W801 кнопка

суббота, 22 марта 2025 г.

воскресенье, 9 февраля 2025 г.

вторник, 7 января 2025 г.