Solarbetriebener Sicherheitssensor - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Dieser einfache und kostengünstige Sicherheitssensor hat einige bemerkenswerte Eigenschaften, die für Bastler von Interesse sein könnten:

• Solarbetrieben mit einer kleinen Solarzelle
• wiederaufladbare Lithiumbatterie
• Ladeschaltung kann über ein USB-Kabel zum ersten Aufladen oder Aufladen des Akkus mit Strom versorgt werden
• Mosfet-Verriegelungsschaltung, so dass NUR der Mikrowellensensor konstant mit Strom versorgt wird, bis eine Bewegung erkannt wird
• Mikrowellen-/Radarsensor verwendet nur Mikroampere Leistung.
• verwendet ein kostengünstiges ESP-01 für Benachrichtigungen

Der Schlüsselaspekt dieser Schaltung besteht darin, einen P-Kanal-Mosfet zu verwenden, um die Schaltung zu verriegeln, wenn ein Signal vom Sensor empfangen wird, und dann ein weiteres Signal vom ESP-01 zu haben, die die Schaltung eingeschaltet und die Verriegelung an Ort und Stelle hält, bis der ESP-01 ist bereit zum Ausschalten. Sobald der Stromkreis vom Sensor ausgelöst wurde, bleibt der Stromkreis eingeschaltet, auch wenn der Sensorauslöser ausgeschaltet wird, bis das ESP-01-Programm abgeschlossen ist. Diese Schaltung vermeidet das Problem, dass das ESP-01 davon abhängt, wie lange der Triggerausgang des Sensors aktiv bleibt. Bei einigen Sensoren können die Auslösezeiten am Sensor geändert werden, bei anderen ist es schwieriger. Bei dieser Konfiguration genügt ein kurzer aktiver Trigger.

Schritt 1: Wie es funktioniert

Wenn der Sensor ausgelöst wird, gibt er ein positives Signal an den Transistor Q1 aus. (Ich habe sowohl den Radarsensor als auch einen PIR verwendet. Beide scheinen gleich gut zu funktionieren. Der Radarsensor ist besser für den Außenbereich geeignet, da er Bewegungen durch einen Kunststoffbehälter und sogar Wände erkennt. PIRs sind im Freien nicht so funktional, wo Sonnenenergie vorhanden ist passender.)

Wenn Q1 einschaltet, wird Q3 durch die Diode D1 eingeschaltet. Wenn Q3 eingeschaltet wird, wird das Gate von Mosfet Q2 auf Masse gezogen, wodurch der Mosfet eingeschaltet wird und Strom im Stromkreis zum kleinen 3,3-V-Regler fließen kann (der zur Stromversorgung des ESP-01 verwendet wird).

Sobald der ESP-01 einschaltet, wird der Rx-Pin auf HIGH gesetzt, wodurch nun auch über die Diode D2 ein aktives Signal an Q3 angelegt wird. Wenn der Sensor nun niedrig ausgelöst wird, ist Q3 immer noch eingeschaltet, Strom fließt immer noch durch den Mosfet und der ESP-01 bleibt eingeschaltet. Dieses Modul bleibt eingeschaltet, bis sein internes Programm den Rx-Pin auf LOW setzt, und wenn der Sensortrigger immer noch LOW ist, wird die Stromversorgung des Moduls unterbrochen.

Schritt 2: Zubehör

1 - IRLML6402 P-Kanal-Mosfet (ich verwende eine SOT-23-Version). Diese kleinen Kerle sind im Vergleich zu größeren P-CH-Mosfets im T0-92-Stil viel billiger.

2 - 1N5817 Dioden

1 - LED Ihrer Wahl!

2 - 2P Anschlüsse für den Solarzelleneingang und den Lithiumbatterieeingang. Einige Lithiumbatterien werden mit JST-Anschlüssen unterschiedlicher Größe geliefert, sodass Sie möglicherweise entscheiden möchten, welche Art von Anschluss Sie verwenden möchten. Die Gerber-Dateien sind für Steckverbinder mit einem Abstand von 2,54 mm konfiguriert.

1 - 1000uf Kondensator (nicht unbedingt erforderlich. Sie können die Größe anpassen. Dies dient zur Glättung der Leistung des ESP-01)

2 - 2n3904 Transistoren

1 - 220 Ohm Widerstand

2 - 1k Widerstände

2 - 10k Widerstände

2 - 100k Widerstände

1 - 220k Widerstand

1 - 3-poliger Schiebeschalter

1 - 3-poliger Header für Sensoreingang

1 - ESP-01

1 - 2x4 (8 Pin) Buchsenleiste zum Einstellen von ESP-01

1 - 3,3 Volt Reglerplatine wie diese

1 - RCWL-0516 Mikrowellen-/Radarsensor wie dieser

1 - Solarladeplatine wie diese

Schritt 3: Arduino-Code für den ESP-01

Ich habe zwei Codedateien bereitgestellt, mit denen Sie die Schaltung testen können.

Die Datei LatchCircuitTest.ino ist die einfache Testschaltung, die die Onboard-LED des ESP-01 etwa 10 Sekunden lang blinken lässt, bevor die Verriegelung losgelassen wird. Ich verwende den Rx-Pin des ESP-01 für die Latch-Schaltung. (Stift 3). Solange dieser Pin auf HIGH gesetzt ist, bleibt die Schaltung mit Strom versorgt. Sobald dieser Pin auf LOW gesetzt ist (und vorausgesetzt, der Trigger-Pin ist auch LOW), schaltet sich der Stromkreis aus und der Sensor bleibt weiterhin mit Strom versorgt, um erneut ausgelöst zu werden.

Die zweite Datei, ESP-01_Email_Solar_Power_Latch_Simple.ino, ist so codiert, dass sie jedes Mal, wenn die Schaltung ausgelöst wird, eine E-Mail über Google Mail sendet.

Diese Datei muss mit den folgenden Informationen bearbeitet werden:

• Ihre WLAN-SSID
• Ihr WLAN-Passwort
• Ihre Google Mail-Adresse
• Ihr Google Mail-Passwort
• Eine An-Adresse für die E-Mail-Nachricht
• Eine Absenderadresse für die E-Mail-Nachricht

Die Datei enthält auch Code zum Senden einer HTTP-Webanfrage an ein ESP-01-betriebenes Summermodul, das auf die Anfrage antwortet. Es ist ideal, einen Summer so zu konfigurieren, dass nachts, wenn Sie keine E-Mails überwachen, der Summer ertönt, wenn der Sensorkreis ausgelöst wird.

Es gibt ein Beispiel für die einfache Summerplatine (ESP-01) in meinem ersten anweisbaren!

Schritt 4: Erstellen Sie Ihre eigene Leiterplatte

Der Schaltplan für dieses Projekt wurde mit der Kicad-Software erstellt. Das PCB, das Sie im Video sehen, wurde ebenfalls mit den von Kicad generierten Dateien erstellt.

Sie können PCBs für dieses Projekt von jclpcb.com oder einem anderen PCB-Lieferanten bestellen.

Hier ist ein Link zu den Gerber-Dateien, die für dieses Projekt erstellt wurden.