ESP32 Falldetektor - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Ich möchte DFRobot für das Sponsoring dieses Projekts danken.

Hier eine Auflistung der verwendeten Teile:

DFRobot ESP32 ESP-WROOM-Modul ×1 -

Silicon Labs CP2102 USB-zu-UART-Brücke ×1

MCP73831 Li-Ionen-Ladegerät IC ×1

LM317BD2T Einstellbarer Regler ×1

0805 4.7uF Kondensator ×2

0805 100nF Kondensator ×1

0805 1uF Kondensator ×1

WS2812b LED ×1

1206 LED ×4

Micro-USB-Anschluss × 1

0805 470 Ohm Widerstand ×1

0805 2k Ohm Widerstand ×1

0805 510 Ohm Widerstand ×1

0805 300 Ohm Widerstand ×1

0805 10k Ohm Widerstand ×2

0805 270 Ohm Widerstand ×2

6mm x 6mm Drucktaste ×2

SMD 6mm x 6mm hoher Drucktaster ×1

Schritt 1: Vorheriges Projekt

Bereits im August 2017 stellte ich mir ein Gerät vor, das Benutzer warnen könnte, wenn einer ihrer Lieben einen Sturz erlebt oder einen „Panik“-Knopf drückt. Es verwendete einen ESP8266 und wurde auf einem Stück Perfboard montiert. Es hatte eine einzelne LED, die anzeigte, ob ein Sturz aufgetreten war. Das Gerät verfügte auch über eine sehr einfache LiPo-Ladeschaltung, die keine Anzeigen hatte.

Schritt 2: Neue Idee

Da mein letzter Falldetektor so rudimentär war, wollte ich drastische Verbesserungen vornehmen. Der erste war USB-programmierbar, also habe ich einen CP2102 USB-zu-UART-Konverter-IC verwendet, um die serielle USB-zu-UART-Verbindung zu handhaben.

Ich wollte auch, dass es mehr Hinweise auf den Betrieb gibt, also fügte ich eine LED zum Laden, eine für die Stromversorgung und zwei für den USB-Status hinzu. Ich habe mich aufgrund seiner erhöhten Leistung und Bluetooth-Konnektivität für einen ESP32 entschieden, der eine zukünftige Erweiterung wie eine begleitende App ermöglichen kann.

Schritt 3: PCB-Design

All diese neuen Funktionen würden eine Menge zusätzlicher Schaltungen erfordern, und ein einfaches Stück Perf-Board würde es nicht schneiden. Dies erforderte eine Leiterplatte, die ich in EagleCAD entworfen habe. Ich begann damit, die Verbindungen mit ihrem Schaltplaneditor festzulegen. Dann machte ich weiter mit der eigentlichen Platine und Spuren.

Schritt 4: Löten

Dies war der schwierigste Teil wegen der feinen Stifte. Die am schwierigsten zu lötende Komponente war die CP2102, die in einem QFN-28-Gehäuse geliefert wird. Jeder Stift ist nur 0,5 mm voneinander entfernt und ohne Schablone war dies ziemlich schwierig zu befestigen. Ich habe dieses Problem gelöst, indem ich eine großzügige Menge flüssiges Flussmittel auf die Pads aufgetragen und dann eine kleine Menge Lot über die Pins gefahren habe.

Schritt 5: Verwendung

Das Gerät funktioniert, indem es die vom MPU6050 gemessene Beschleunigung in festgelegten Intervallen überprüft. Sobald es einen Sturz erkennt, sendet es eine E-Mail an einen festgelegten Kontakt. Ich habe herausgefunden, dass der Akku etwa drei Tage hält, also muss er regelmäßig aufgeladen werden. Es gibt auch eine Schaltfläche, die mit einem Hardware-Interrupt verbunden ist, der beim Drücken eine E-Mail senden kann.