
A primeira versão do dispositivo foi feita em um microcontrolador atmega328 e um módulo de rádio nRF24L01. Rapidamente ficou claro que não havia memória suficiente para funcionar com o visor e-ink, e o consumo de energia do dispositivo era muito grande.

Teste da primeira versão do dispositivo:
É usado um sensor de temperatura e umidade SHT20. Alimentado por duas baterias CR2430 (6V) através de um conversor abaixador.
A próxima versão do dispositivo foi desenvolvida no nRF52832. Para esta versão, um módulo de rádio de Holyiot YJ-16048 foi escolhido. Especificações do chip de rádio: ARM Cortex-M4F com 512kb 64kb RAM. Transceptor embutido de 2,4 GHz, suporte BLE, ANT, ESB (compatível com nRF24L01). Leia mais sobre esta versão aqui .
Nesta versão, não houve problemas em armazenar uma grande quantidade de dados na memória do microcontrolador. A presença do modo DC-DC no nRF52, para operar o rádio no modo com otimização de energia (economia de até 40%), reduziu o consumo máximo de pico para 7-8mA. A segunda versão do sensor, assim como a primeira, foi planejada como um módulo de desenvolvimento, portanto, a questão da escolha de um caso não foi levantada.

Teste do protótipo da segunda versão.
O sensor de temperatura e umidade SHT20 também é usado. Alimentado por duas baterias CR2450 através de um conversor abaixador TPS62745DSSR de baixa potência.
A segunda versão do sensor apresentou bons resultados: baixo consumo, longo tempo de operação em um conjunto de baterias, capacidade de armazenar e exibir gráficos "pesados".
Naturalmente, eu queria trazer o projeto ao estado de um dispositivo acabado. Portanto, a primeira etapa foi o corpo. O design da placa foi redesenhado para permitir a instalação na caixa. O modelo do casco foi desenvolvido no software SolidWorks. Imprimi as primeiras caixas na impressora SLA do consumidor Anycubic Foton. As vantagens foram alta precisão de impressão e facilidade de pós-processamento da caixa (polimento). Das desvantagens (naquela época) de imprimir a caixa com resina de polímero - havia fragilidade. Não que o modelo impresso se desmanche nas mãos, mas se você deixar cair o dispositivo montado (com baterias), o mais provável é que a caixa se rache (o que aconteceu uma vez).
Também devido a essa propriedade do material, houve problemas com o aperto dos parafusos para conectar as duas partes do gabinete. Depois de várias dezenas de aparafusar - desaparafusar o parafuso nos orifícios para a rosca, o material das paredes se desenvolveu e os parafusos começaram a girar. Acima, entre parênteses, escrevi - "naquela época", então agora as coisas estão muito melhores. As resinas começaram a surgir no mercado, a um preço bastante razoável e com excelentes características de resistência.


Teste do protótipo da terceira versão:
Nesta versão, a lista de sensores foi expandida. Além do SHT20, o software pode funcionar com sensores si7021, HTU21D, bem como BME280 (versão separada da placa).
A partir desta versão, o dispositivo pode funcionar com uma bateria. Operação por meio de um conversor redutor ou diretamente de baterias, configurada por jumpers. Além disso, com a ajuda de jumpers, a seqüência de conexão de duas baterias é estabelecida: serial ou paralela. Além disso, a lista de módulos de rádio foi expandida e versões de placas foram desenvolvidas para módulos de rádio EBYTE e MINEW.
Para trabalhar em um modo mais econômico, o suporte para os chips nRF52810 e nRF52811 foi adicionado, o que reduziu o consumo em modo de espera para 1,7 - 2 μA.
Para dar mais força ao case, decidiu-se desenvolver um modelo de case para impressão em uma impressora FDM. O próprio modelo foi simplificado e as arestas foram removidas do design.
Devido ao fato de que a resistência dos materiais para impressão FDM é maior, a espessura da parede foi reduzida e todos os espaços entre a caixa e a placa foram minimizados.
No momento, 3 versões do case foram desenvolvidas, para baterias diferentes. Do mais fino para baterias SK2430 ao mais durável para duas baterias CR2477. Todas as opções de modelo de corpo estão disponíveis no GitHub do projeto.


O software também foi redesenhado, foi adicionada a função de configurar o aparelho através do sistema Smart Home, o que eliminou a necessidade de fazer o reflash do aparelho.
No momento, você pode personalizar:
- intervalos de sondagem do sensor de temperatura e umidade
- intervalos de leitura do nível da bateria
- ligação a outros dispositivos para transferência de dados
- permitindo operação autônoma sem integração em uma casa inteligente.
- Além disso, o suporte para vários idiomas e a capacidade de inverter a cor da tela foram adicionados à interface.




Teste da terceira versão atualizada.
O vídeo demonstra como o dispositivo funciona com a rede de rádio MySensors e como o dispositivo é configurado enviando parâmetros do sistema de casa inteligente.
Este projeto continua a se desenvolver ativamente agora. Já existe um protótipo da quarta versão, ou melhor, provavelmente é um ramo, já que a quarta versão foi bastante retrabalhada em termos de hardware. Além disso, com base neste projeto, vários outros projetos semelhantes nasceram para outros tamanhos de tela.
Informações sobre este projeto podem ser encontradas no GitHub . O projeto está aberto, arquivos para confecção de placas, circuitos, modelos de casos e códigos de programas estão disponíveis no github.


Assim que meus projetos estiverem prontos, com certeza falarei sobre eles.
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