Совершенству нет предела. Сегодня опишем продолжение истории создания автономного устройства на базе уличного светильника.
Translation to English is here. Также наш канал в telegram.
1. Обзор автономных светодиодных светильников на солнечных панелях. Взрывные технологии.
2. [DIY ZigBee] Автономный светодиодный светильник [v.1.0]
Версия 1.0 имела одну особенность, она являлась двумя независимыми устройствами. По сути, у нас от одного источника питания запитаны сам светильник и ZigBee модуль. Проверив его в работе, выяснил, что работает такое устройство не долго, всего 5416 секунд (~1.5 часа), что безусловно очень мало.
Назвать такое устройство автономным явно не получится. Взглянем внимательно на образец версии 1.0
Мне в лицо бросился явно лишний элемент, это светодиод. Напомню, что аккумулятор у нас на 60-80 мАч, т.е. схема потребляла около 40мА в час и светодиод явно забирает значительную часть. Отпаяем немного резистор и замерим.
После этого устройство проработало 13216 секунд 220 минут или 3 часа и 40 минут. Нормальная такая прибавка только на светодиоде!
Ок, ставим теперь аккумуляторы поживее и отправляем устройство работать в ночь.
В таком режиме устройство проработало 57015 секунд, что почти 16 часов! Я уверен, что устройство проработало бы и несколько дней, если бы эти дни были солнечные, но так не произошло. Погода на следующий день была настолько паршивой, что аккумуляторы разряжались весь день, а так как качество их было весьма сомнительно, то запасных дней у устройства не было.
Но если вопрос с аккумуляторами решается просто, то проблема того, что у нас 2 независимых устройства - мы так и не решили. Давайте скрещивать устройства. Взглянем внимательно на схему фонаря.
На входе солнечной панели стоит диод, чтобы через панель не протекал ток от аккумуляторов. Также можем увидеть два непонятных элемента, похожие на транзисторы и какой-то чип, а также кнопка, светильник и немного мелкой рассыпухи в виде резисторов и конденсаторов. Ну и конечно же ПИР-сенсор. Начнем разбираться с деталями подробно.
Первый непонятный элемент - никакой не транзистор. К одному конткту подведен плюс, ко второму минус, а между третьим и землей стоит конденсатор. Стало очевидно, что это стабилизатор. Удалось выяснить, что это XC6206. Это не просто стабилизатор, а стабилизатор на 3.3В для автономных устройств. Вот так подарок, выкидываем наш AMS1117 с CC2530, новый источник на 3.3В мы уже нашли. Продолжаем дальше наши исследования.
Второй непонятный элемент был также идентифицирован как MC33078. Вот только схема немного не сходится. Очевидно, что это клон какой-то. Ножка 1. +3,3В; 2. In1+; 3. IN2- 4. NC 5. -3.3В 6. NC 7. OUT1 8.NC. Скорее всего 6 и 8 - это входы второго канала.
Как работает схема, операционный усилитель работает в режиме компаратора, т.е. если IN1>IN2, то на выходе 3,3В, в остальных случаях 0. Что сделали инженеры, они решили таким образом свою проблему. Днем, напряжение с солнечной панели будет преобладать над выходом с PIR сенсора, а это значит, что на выходе никогда не будет 3.3В и светильник не включится, а ночью любое движение сгенерирует логическую единицу. Время свечения выбирается емкостью конденсатора и сопротивлением резистора, которые подключены к выходу PIR сенсора.
Выход операционного усилителя через токоограничивающий резистор подключен к затвору транзистора. Второй резистор подтягивает затвор к земле, для его отключения.
Еще на схеме есть кнопка, которая снимает питание с стабилизатора и тем самым отключая схему и NoName PIR сенсор. он генерирует примерно 0.7В на выходе при сработке.
Светодиоды включены параллельно и подключены к транзистору через резистор в 1 Ом. Такой себе драйвер светодиодов конечно...
Что я придумал добавить в v.1.1:
1 - убрать индикатор. Его никто не видит, а энергию он жрет.
2 - использовать внутренний стабилизатор
3 - использовать выход ОС как триггер движения и отправлять его на CC2530
4 - подключить транзистор к CC2530 и иметь возможность управлять светом напрямик.
Запускаем PTVO и конфигурируем:
Тип платы: CC2530
Тип устройства: Конечное устройство без функции роутера
Имя производителя: Smart Home Russia
Идентификатор модели: street-light
Обновить дату и время сборки в прошивке: 2022-04-03
Установить интервал отправки отчетов (с): 600
Выходные контакты:
P30: Выход 1, Время работы (сек.)
P31: Выход 2, Напряжение питания
P32: Выход 3, Внутренняя температура
P02: Выход 4, GPIO, Внешняя подтяжка к + (Роль: Универсальный)
Входные контакты:
P03: Вход 1, GPIO, Внешняя подтяжка к +, Переключатель, привязать к выходу 1
Готовые прошивки лежат тут.
К сожалению, эта версия не пошла в массы и проработала всего денек.
Во-первых, я допустил ошибку. Выход 4 у нас идет на транзистор, а он имеет внешнюю подтяжку к -, а не +. Надо быть внимательным!
Во-вторых, я допустил еще 2 ошибки☺. Вход 4, который с PIR сенсора, имеет внешнюю подтяжку также к -, тем самым разряжая конденсатор, а если цепляться к выходу ОС, то там вообще нет никакой подтяжки и нужно было бы внутреннюю активировать тогда. Ну и выход у нас на 4-ом, а вход на 1-ом. Так как это разные номера, то привязывать вход 1 к выходу 1 - не было смысла. Нужно или отключать привязку или переносить вход на 4 вход.
Продолжение истории и дальнейший ход моих мыслей я оформлю и покажу в версии 1.2. Она уже рабочая, но, наверное, все-таки будет финальная версия 1.3.
Если хотите поддержать меня, то просто нажмите лайк или сделайте репост, также можно оставить комментарий или просто подписаться. Также следите в Instagram, telegram (RU, EN, DE), Medium, LiveJournal, YouTube.
