הופכים מקרן ישן לחכם,מחברים אותו לwifi עם esp8266

נתחיל מזה שיש לי מקרן, שאנחנו רואים עליו סרטים, סדרות, Game of Thrones וDirt3 🙂
המקרן דיי ישן, viewsonic pj658, ישן ישן אבל עושה עבודה טובה.

IMG_4060

הבעיה היא שהוא ללא שלט והוא לא כל כך נגיש לפעמים, אז לטפס כל פעם בשביל להדליק ולכבות אותו ניהיה מציק, יום אחד כשעשיתי סדר, שמתי לב שיש לו חיבור COM בגב עם הכיתוב control
חיפוש זריז באינטרנט ישר העלה שviewsonic שמים ברוב המוצרים שלהם חיבורים כאלה ואפשר לשלוח לו פקודות סריאליות כדי לשלוט עליו, מהר הבנתי שלא קיים פרוטוקול סטנדרטי וכל מכשיר מקבל סט פקודות משלו.

IMG_4061

לאחר חפירה ארוכה במעמקי האינטרנט, מצאתי את אחיו התאום Dukane ImagePro 8776, מסתבר שיש לו עוד כמה אחים כאלה, אבל מה שמיוחד בManual שלו הוא שיש שם פירוט רחב של כל הפרוטוקול 🙂
viewsonic1

ישר חיברתי ארדואינו למחשב ולמקרן, פותח טרמינל, שולח פקודה ובום! לא עובד
למה זה לא עובד? לאחר כמה ניסיונות כושלים, הבנתי שזה לא עובד ועזבתי את זה..
ביום למחרת הבנתי את הטעות שלי, ארדואינו מדבר בסריאל TTL שזה סיגנלים של LOW וHIGH, כלומר 0V עד 3.3V/5V או כל דבר אחר. פרוטוקול RS-232 עובד על סיגנלים של 13V- עד 13V+
או האמת כל מתח שבין 3V-25V, בטח שזה לא יעבוד, מופתע שזה לא הרג לי את הארדואינו בכלל.
על ההבדלים אפשר לקרוא פה https://www.sparkfun.com/tutorials/215

אז חיברתי את זה לCOM של המחשב שעובד בפרוטוקול המתאים, שולח פקודה והמקרן נדלק 🙂

אין יותר מאושר ממני, פותח גוגל, תוך 10 שניות מוצא את MAX3232, ממיר תקשורת TTL-RS232
תוך עוד כמה דקות מחפש איך אני שם ידי על IC כזה, איביי, אנשים מהקבוצה, קונה בארץ?? כן, קונה בארץ! מהיום למחר איסוף עצמי ו9 שקלים חדשים (תודה לאלכס מ4Project על העסק שלו).

הmax3232 אולי נראה קצת מפחיד, אבל מעיף מבט לרגע בPDF, מחווט את הכל, מחבר למקרן, שולח פקודה ובום! זה עובד/

יאללה עכשיו WIFI

לא חשבתי יותר מידי ונזכרתי ב esp-link, זו קושחה שהופכת את המודול האהוב לwifi serial bridge.
מה זה אומר? זה אומר שברגע שאני פותח telnet מול הesp ושולח מידע, המידע יוצא מהפורט הסריאלי של הesp, שזה מושלם לתפקיד,כי בסופו של דבר רציתי להדליק ולכבות את המקרן בלחיצת כפתור במחשב.

ברגע שהמודול נדלק הוא מנסה להתחבר לרשת שהוא זוכר, כשהוא לא מצליח או לא מוצא את הרשת, כמו כן גם בהרצה ראשונה, הוא נכנס למצב AP, ניתן להתחבר אליו בכתובת 192.168.4.1 ולהדגדיר אותו, לאן מתחברים, מה הסיסמא, קונפיגורציה של הפינים ושל הסריאל וכל השאר…

עם קצת עיקובים עם esp-02 שקושחה לא רצה עליו באופן מושלם, עברתי לesp-12, צרבתי עליו את הקושחה, חיברתי אותו ל max3232 שעובד גם במתח 3.3V, חיברתי את הesp למקרן, פתחתי telnet, שלחתי פקודה ובום! זה עובד

IMG_4066

IMG_4062

מצורף תרשים לכל המעוניין:

diag

מה עכשיו?

עכשיו צריך ממשק נוח לשלוט עליו, בעזרת #c בסופו של דבר זה הגיע לזה:mediacontrol

והנה וידאו קצר שמדגים את הפעולה:
חיבור תקשורת, הדלקה, כיבוי, ומשיכת סטטוס מהמקרן להמתנה לכיבוי

פה זה נגמר?

לא זה לא ישאר ככה מכוער על המקרן, ישבתי וערכתי מעגל PCB אשר בסופו של דבר יכנס לתוך המקרן להיות נסתר ומובנה, הPCB הוזמן ואני מצפה ל 10 חתיכות כאלו, שיכנסו לכל מיני מכשירי חשמל, כולל מערכת הסטריאו הישנה שלי 🙂

Capture

צפו לעדכונים 🙂

תחנת מזג אויר יציבה – עדכון.

החלטתי לכתוב עדכון קצר כדי להתפנות לדברים אחרים, במשך השבוע שנתקלתי בבעיות רציניות בתחנת מזג האויר, הבקר כל הזמן קרס, עם שגיאה של fatal exception.
חיפשתי וחיפשתי וכל דבר שמצאתי היה קשור או לבעיות מתח או לבעיות קושחה.
בעיות מתח? יכול להיות! הוספתי קבל על היציאה של המתח המיוצב כדי להבטיח הגנה מפני קפיצות רציניות, בהתחלה שמתי קבל 4.7uF, שזה יותר ממה שמבקשים בדף נתונים של המייצב, אחרי שזה לא עזר, נדלקה לי הנורה של האוברקיל, שמתי קבל 100uF, אבל עדיין קיבלתי קריסות ראנדומלייות.
עשיתי stress test למערכת מבחינת טמפרטורה ומתח, וקיבלתי תוצאות מעניינות:
חיממתי הכל טוב טוב עד לטמפרטורה של 56 מעלות למשך כרבע שעה ושיניתי זמן עידכון לפעם ב2 שניות, ובמשך רבע שעה – כלום! יציב כמו שור.
בשלב מסויים בטמפרטורה כזאת הסוללה הסינית המזוייפת התחילה להתרוקן מהר, המתח נפל, וגם עדכון פעם ב 2 שניות תרם להתרוקנות שלה, והתוצאה המפתיעה היא שהבקר הצליח להתחבר לראוטר ולשרת ולעדכן במתח סוללה 2.47V, עם עוד dropout voltage של 0.5V של המייצב, זה אומר שהבקר הצליח לעבוד במתח קצת פחות מ 2V, מרשים =O

אז מתח זאת לא הבעיה, וגם לא זרם, וגם לא טמפרטורה.

cap

אז זה חייב להיות משהו בקושחה, נכנסתי לgithub של הesp8266 Arduino IDE, ראיתי שיש שינויים שוטפים בקוד ועדכונים שלא מתקבלים דרך הBoards Manager הפשוט, אז הורדתי גרסא ידנית ואיחדתי אותה עם גרסא 1.6.4 standalone של Arduino IDE.

צרבתי את הקוד לבקר מחדש, ומפתיע, כבר 48 שעות שהבקר לא נתקע או קרס, טפו טפו טפו..
הוא עובד כל כך טוב! שאפילו משחרר בטעות 2-3 עידכונים בפעם 😛 .. גם את זה אצתרך לסדר.

תהליך ידני (כי הקוראים ביקשו):
1. להוריד Windows ZIP file for non admin install מהאתר Arduino.cc
2. להוריד את הקבצים המעודכנים של esp8266 מGitHub, בלחיצה על Download ZIP בצד ימין.
3. לחלץ את הקבצים של הIDE לתקייה מסויימת.
4. לחלץ את הקבצים של הesp8266 לתוך אותה תקייה.
5. להפעיל arduino.exe ולבדוק שיש esp8266 ברשימה של הלוחות.
6. סיימנו. Profit!

הטעינה הסולארית עובדת!

עשיתי בדיקה והמודול טעינה, כצפוי, לא מאפשר צריכת זרם מהסוללה דרך הבקר בכיוון ההפוך,
כלומר אני יכול להוריד את הדיודה שחוסמת זרימה לפאנל הסולארי בלילה, וזה מה שעשיתי.
ניתן לראות שהסוללה נטענת במשך היום וזה משמח.
למרות שאני מאבד חצי מהיום, חצי יום יש על הפאנל צל מהבניין, בעתיד אני אעלה אותו גבוה יותר כדי לממש את כל הפוטנציאל של אור היום.

הקופסא לא טובה.

הקופסא המגניבה שבניתי, לא עובדת, לא טובה, לפחות לא כמו שהיא כרגע.
למה? החומרה בפנים מושפעת מקרני השמש הפוגעות במעטפת, הטמפרטורה בפנים עולה, הלחות יורדת.
ניתן לראות את זה בוודאות בגרף הבא:

graphs

הגרף הצהוב מציין את כמות האור, והכחול את הטמפרטורה, ניתן לראות בוודאות שכאשר יש שמש ישירה הטמפרטורה עולה משמעותית, וכאשר השמש מוסתרת ע"י ענן או משהו הטמפרטורה יורדת משמעותית, זה לא אמור לקרות, טמפרטורת האויר משתנה בהדרגה ולא מושפעת מקרני השמש באופן ישיר.
אז גם על זה אצתרך לעבוד.

כרגע אני מתפנה לדברים קצת אחרים ותחנת מזג האויר ממשיכה במבחן שפיות הבקר, הזמן יגיד.

תחנת מזג האויר עוברת שדרוג – Work in progress.

מה עכשיו? ובכן צ'יינג' לוג קצר:

  1. הבקר הוחלף ל esp8266-201 עם מוד למייצב 3.3V onboard (שאכתוב עליו עוד מעט).
  2. הוחלף החיישן DHT11 התקול לאחד חדש, טרם שודרג לDHT22.
  3. טעינה סולארית!!
  4. ההתקן עבר לגור לביתו החדש.

אז נתחיל משדרוג הבקר, עברתי ל esp8266-201 כי הוא יותר נוח, יותר לבן, יותר מגניב ויותר יורה לייזרים מהעיניים, וברצינות הוא נוח, ועשיתי לו מוד קטן והחלמתי על הלוח מייצב MIC5219 3.3v, מייצב פצפון באריזת sot-223-5 ויש לו ultra low quiescent current, כלומר הוא עצמו צורך מעט מאוד זרם, מה שתורם לשינה מאוד חסכונית באנרגיה של כל ההתקן, כמה חסכונית? 74 מיקרו-אמפר בלבד כאשר מקור המתח הוא סוללת ליטיום יון 3.7V. (בבדיקה הקודמת קיבלתי 18.8 מיקרו-אמפר וזה נראה לי נמוך מידי ולא תקין, 74 כבר יותר דומה למציאות).

על הDHT11 אין יותר מידי מה לפרט, הוא היה דפוק, כל קריאה קפצה, אז החלפתי, בעתיד הוא ישודרג לDHT22, כי הוא יותר מדוייק, וטווח הלחות שהוא מסוגל למדוד הוא מלא, יחסית ל20%-80% של הDHT11.

טעינה סולארית

זה החלק המעניין, הוספתי לו פאנל סולארי, שנתוניו הם 5V ו0.2W, בטח תגידו, מה זה? זה כלום! זה לא מספיק! ובכן, זה גם מה שאני חושב, אבל עשיתי כל מיני חישובים:
במצב ער כל המעגל צורך בממוצע 80mA עם קפיצות.
הוא ער כל פעם 8 שניות ומתעורר כל רבע שעה אז זה 0.00888889 של שעה.
במצב ישן בשעשועון "הצריכה הרנדומלית בכל פעם שאני מקרב מלחם לדבר הזה" כרגע הבקר צורך 0.141mA וזה קורה בזמן של 0.99111111 של שעה.
אז בממוצע מקבלים צריכה של 0.85mA.
במתח 3.3v נקבל הספק של 0.002805W.
הפאנל הסולארי בעל הספק מקסימלי של 0.2W, אז זה פי 71.3 יותר מהספק ההתקן.
כאשר מומלץ פי 5 מהספק המערכת.

אספקט נוסף שצריך לבדוק הוא הדיודה שמונעת זרימה לתוך הפאנל הסולארי בלילה, מכיוון שהפאנל מחובר למודול טעינה ולא לסוללה ישירות, צריך לבדוק האם הדיודה בכלל נחוצה, כי מטען סוללה אמור למנוע בריחה של זרם לinput אבל זה משהו שצריך לבדוק, במיוחד שהדיודה מפילה את המתח ל 4.6V כאשר 4.5V הוא הגבול התחתון של הרכיב טעינה, יש פה בזבוז פוטנציאל.. הנושא יבדק.

אגב למי שעוקב, הסוללה הספיקה לשבוע, היא מתה היום, בגלל זה כל השדרוג, אז? 150mAh אולי.. גם את זה נבדוק בפעם אחרת.

הבהרה קטנה:
כל החישובים והמסקנות לגבי המתח, ההספק, זמן הסוללה וכו.. של המערכת הם תיאורתיים בלבד ונראים יפה על הדף, בשביל זה אני פה, כדי לבדוק ולהגיד מה קורה בפועל.

בית חדש אבל זמני.

בעת ביקורי בחנות האהובה עלי, קניתי קופסת אחסנה למזון וצבע לבן, הגיע הזמן להכין להתקן מכניקה נורמלית שתחזיק אותו, בו זמנית תגן עליו מפני פגעי מזג האויר ובו זמנית לא תפריע למדידות נכונות.
בשביל אלה הקופסא נצבעה בלבן, שמחזיר את רוב הספקטרום ומתחמם כמה שפחות משמש ישירה, נקדחו חורים לאיוורור, הפאנל הסולארי וחיישן האור מוקמו בחלק העליון בתוך שקע שכאילו היה מיועד לפאנלים סולאריים כאלו וכל זה כוסה ע"י חתיכת פוליקרבונט שקוף.

יחד עם זאת זה לא מושלם:
– הוא לא באמת מגן על האלקטרוניקה מפני גשם חזק (אולי רק טיפטוף) אז נקרא לזה בית קיץ 😀
– אני לא בטוח מה יהיו ההשלכות של הפוליקרבונט לגבי אילו קרניים הוא חוסם שיפריעו לפאנל הסולארי לנצל 100% ממה שהוא אמור לקבל.
– האוורור – לא בטוח לגביו…

והרי התוצאות:

enclosurebuild result

מקווה שנהנתם וקיבלתם רעיונות 🙂