Użytkownicy SUPLI w różny sposób radzą sobie z pomiarem temperatury oraz wilgotności we własnym domu lub mieszkaniu. W większości stosują czujniki podłączone do urządzeń wykonawczych realizujących inne funkcje (np. włączniki światła). Taki sposób pomiaru może być obarczony błędem wynikającym z wpływu temperatury elektroniki wykonawczej na czujnik pomiarowy. Oczywiście można wyprowadzić element pomiarowy poza obudowę włącznika, jednak trudno tu zachować jakąś w miarę sensowną estetykę takiego rozwiązania. Konkurencyjne systemy automatyki budynkowej posiadają w swoim portfolio czujniki pomiarowe zasilane bateryjnie.

Postanowiłem wykonać takie czujniki przy następujących założeniach:

  • czujniki zasilane są z baterii 14250 (3.6 V) i realizują pomiar temperatury oraz wilgotności co 1 minutę,
  • pomiar napięcia zasilania (poziom baterii) realizowany jest co 30 minut,
  • dane z czujników są wysyłane na serwer SUPLA Cloud,
  • czas pracy na baterii 14250 powinien przekraczać przynajmniej 6 miesięcy.

Przy tak postawionych założeniach nie byłem w stanie wykorzystać modułów ESP8266 ze względu na zbyt wysoki pobór prądu. Nawet gdybym usypiał moduł ESP, to czas pracy na baterii 14250 i tak nie przekroczyłby 2 – 3 tygodni.

Wykorzystałem więc moduły MOTEINO R6 firmy LowPowerLab specjalizującej się w budowie klonów Arduino z niskim zapotrzebowaniem na energię. Płytka ta ma jeszcze jedną bardzo ważną zaletę – posiada piny do wlutowania modułu radiowej transmisji danych RFM69. Ja zastosowałem radio pracujące na częstotliwości 868 MHz (RFM69CW) oraz czujnik temperatury i wilgotności Si7021. Całość została umieszczona w obudowie KM-84 produkcji firmy MASZCZYK Sp.J. Niestety nie znalazłem estetyczniejszej oraz mniejszej obudowy z gotowymi wycięciami pozwalającymi na swobodny dopływ powietrza do czujnika Si7021.

 

SCHEMAT IDEOWY TRANSMITERA

Uwaga! Na schemacie nie ma narysowanego modułu radiowego RFM69. Jest on wlutowany bezpośrednio na płytkę MOTEINO R6 stanowiąc jedną całość.

 

Krótkiego omówienia wymaga pokazany na schemacie układ na tranzystorach realizujący pomiar napięcia baterii. Zastosowanie tylko dzielnika napięcia zbudowanego na dwóch rezystorach R1 i R2 wprowadziłoby niepotrzebny ciągły pobór prądu. Stąd zastosowanie układu realizującego pomiar napięcia na wejściu analogowym A1 dopiero po podaniu napięcia (stanu wysokiego) na wyjściu A0. Symulację takiej funkcjonalności oraz wartości prądu płynącego przez układ pomiarowy można prześledzić na symulacji.

 

KOSZTORYS
  • Moteino R6 Atmega 328p, 4 Mbit Flash [17,10 zł]
  • Moduł radiowy RFM69CW 868 MHz [20,70 zł]
  • Czujnik temperatury i wilgotności Si7021 [14,00 zł]
  • Bateria 14250 3.6 V, 1.2 Ah [10,36 zł]
  • Tranzystor P-MOSFET BS250P [1,90 zł]
  • Tranzystor BC237 [0,34 zł]
  • Rezystory R1, R2, R3, R4 [0,20 zł]
  • Koszyk na baterię BTT-HOL42/PCB [3,46 zł]
  • Płytka drukowana PCB [2,00 zł]
  • Obudowa KM-84 [7,20 zł]

Ogółem koszt wykonania 1 szt. transmitera wynosi około 77,30 zł.

Ze względu na wielkość obudowy KM-84 zastosowałem elementy przewlekane, które są zdecydowanie łatwiejsze w lutowaniu. Płytkę mikrokontrolera MOTEINO R6 wlutowałem do PCB w taki sposób, aby moduł radiowy RFM59CW znajdował się na wierzchu. Przy wlutowywaniu modułu radiowego na płytkę mikrokontrolera proszę zwrócić uwagę na dokumentację (link). W zależności od zastosowanego modułu radiowego lutujemy go do właściwych pól lutowniczych na płytce MOTEINO R6. Antena to drut emaliowany 0.8 mm o długości 86 mm (o. 1/4 długości fali). Zwracam też uwagę na ostrożne obchodzenie się z tranzystorami MOSFET, które są bardzo wrażliwe na ładunki elektrostatyczne.

Gerber płytki drukowanej dopasowanej do obudowy KM-84 do pobrania: https://download.blaszczak.pl/?dir=SUPLA/RB-10. Może któryś z Czytelników znajdzie ciekawsze (mniejsze) obudowy, to proszę o informację zwrotną poprzez komentarz pod artykułem lub formularz kontaktowy.

 

W następnej części opiszę program oraz sposób programowania modułów MOTEINO. A tymczasem zapraszam do oglądnięcia kilku zdjęć wykonanych transmiterów.

 

>>> CZĘŚĆ 2 >>>

 

 

Spodobał Ci się artykuł? Udostępnij go.

5 komentarzy

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *