Külső hőmérő

Ez a jelenlegi munkám. A belső hőmérőim gyáriak, ZigBee-n keresztül kommunikálnak a HomeAssistant-al. Hogy minek is nekem kintre is hőmérő? Nos, csak azért, mert később ahogy az itthoni rendszer fejlődik, ki akarom próbálni, hogy mit lehet elérni külső és belső hőmérséklet mérésével. Arra leszek főként kiváncsi, hogy lehet-e esetleg több energiát megspórolni azzal, ha a benti hőmérséklet mellett a kintit is figyelembe veszem. Mivel ez a projekt még csak tervezési fázisban van, így még csak pár 3D-s modellt tudok megmutatni. Várhatóan Januárban lesz belőle valami prezentálva. Ez az eszköz kimondottan egy dobozba lett tervezve! Ez a doboz IP65 védettséget élvez, fröccsenő víz ellen tökéletes. A teteje lecsavarozható, alatta lesz a 3db AA elem. A nyomtatott áramkört és az elemtartót egy 3D nyomtatott közdarab fogja eltartani egymástól. A nyomtatott áramkörre bevett szokásként 2db M2.5-es anyacsavar kerül felforrasztásra a Bottom oldalon. Ez fogja rögzíteni az elemtartót. A képen jól látszik, hogy a nyomtatott közbenső "távtartónak" hol van kivágása, ott fognak a vezetékek beférni. Önmagában egyébként én elégedett vagyok a kivitellel: kicsi, kompakt, egyszerű, stabil felépítés.
Utolsó képen egy hasonló felépítésű első generációs Moisture szenzor látható. Hasonló felépítés lesz ez is.

A cégnél bevett szokás lett, hogy a programot headeren keresztül töltjük fel. És bár tudja az eszköz az AutoDownload-ot, én a biztonság kedvéért a két nyomógombot mindenképp rá szoktam tervezni az eszközre. Az eszköz tud DeepSleep-et is, de a tapasztalaunk az volt, hogy nem elég "deep" ahhoz, hogy ne merítse le az elemet akár egy hét alatt. Ezért először programozott mikrovezérlővel - Attiny13A - próbálkoztunk, ez SPI buszon keresztül kommunikált az ESP-vel, és Ő kapcsolta ki a Boost konvertert. Egyébként ez a megoldás is egészen jó eredménnyel zárt! Most viszont találtam egy direkt erre a célra fejlesztett integrált áramkört TPL5110 néven. Ha minden igaz, kikapcsolt állapotban kevesebb mint 35nA-t fogyaszt. Még sosem próbáltam, de most már nagyon felcsigáz. A "TRG" nyomógombbal bármikor felébreszthető, egyébként a DipSwitchel 5 perctől 2órás felébredési késleltetés állítható be. Mérés végén az ESP8266 egy impulzust küld (TogleDone) a TPL5110 lábának, hogy most már ideje lesz aludni, így a kimenete magas szintre vált és lehúzza a TPS61023 Enable lábát ami ezáltal kikapcsol. A TPS61023 egy jó hatásfokú Boost konverter. A 4.5-4.8V-os elem feszültségét igyekszik 5V szinten tartani, és ha minden igaz akkor 3A áramot képes szolgáltatni. Sokat gondolkodtam azon, hogy mi lenne a jobb? Rögtön a Boost konverter feszültségét használni 3.3V-ra beállítva, vagy hagyjam 5V-on és építsek be még egy LDO 3.3V-os stabilizátort? A végén az utóbbi mellett köteleztem el magam, mert HE9073-nak mindössze a 200mV a DropOut-ja. Tehát ha az elemem 2V környékére merül, a Boost konverter jó eséllyel még mindig 5V-on tudja tartani a kimenő feszültségét, és 4.5V-ból van hová merülni 2V-ra (2.5V-ot) míg két elemmel 3V-ról már csak 1V-ot tud merülni az elem.
Némi magyarázattal tartozom a sok sorba kötött ellenállásért. Ezek azért vannak így, mert a JLCPCB az 'Extended Part' kategóriába eső alkatrészekért +3$ "betárazási díjat" számol fel. Na most ez 10 alkatrész esetén már +30$ többeltköltség. Ezért ha van egy furcsa érték például a Boost Konverter visszacsatolásában 732kOhm, azt igyekszem 'Basic Part' kategóriájú ellenállásokból összerakni.

Kicsit a benne futó programról:
Első indításnál 3 másodperces késleltetés van, ennyi idő van gombot nyomni. Gombnyomásra az eszköz AP üzemmódba áll. Fel lehet rá csatlakozni, majd a 10.10.10.10-es IP címen el lehet érni a webes felületét. Ez után a webes felületen SSID, jelszó, MQTT bróker IP cím, MQTT bróker PORT, MQTT Password, MQTT felhasználó megadása után felcsatlakozik a wifire, a brókerre, és lefuttat egy "atodiscovery" függvényt ami által a HomeAssistant MQTT Devices felületén anélkül, hogy az UserConfig.Jaml-be kézzel írogatnánk, a felületen automattikusan megjelennek a felküldött adatok. A felületre RSSI-t, a hőmérsékletet, páratartalmat, és az elemek töltöttségét küldi fel olyan időközönként ahogy beállítottuk a DipSwitchen. Egyébként SHT-XX hőmérőt tervezek vele használni, de ugyanakkor nyilván ráköthető a BME-280, DS18B20, és még biztosan van sok más is. NTC ellenálás maximum külső A/D konverterrel.
Feltöltök egy képet a HomeAssistant felületéről is, amelyen egy kísérleti példány működése látható:


Nem titok a kapcsolási rajz sem, ezért feltöltöm azt is:

---