Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów

haxed 12 Feb 2019 20:49 1155 18
  • #1
    haxed
    Level 9  
    Witam serdecznie,

    Muszę zrealizować pewien projekt na studia. Mam za zadanie zbudować układ, który zmierzy parametry jakości powietrza (ja się ograniczam do pomiaru CO, PM2,5 i PM10) i zaprezentować je w sposób bezprzewodowy. Wiem, że w internecie już dużo takich projektów, ale wszystkie są realizowane na Arduino bądź na mikrokontrolerze ESP8266, który swoją drogą idealnie się do tego nadaje.
    Jednym z warunków realizacji tego projektu jest, żeby on nie był zbudowany na Arduino, moja propozycja ESP8266 również została odrzucona ze względu na dostępność już gotowych takich projektów w internecie.



    Także zdecydowałem się na :
    - mikrokontroler ATmega328P Xplained Mini - ponieważ był mi potrzebny na innych zajęciach i już go posiadam
    - czujnik PMS3003 - za pomocą tego czujnika będę mierzył PM2,5 i PM10 - także już go posiadam
    - czujnik MQ-7 - do pomiaru CO - również go już posiadam

    I tu rodzi się moje pytanie. W jaki sposób najlepiej przesłać i zaprezentować wskazania tych czujników? Polecacie jakieś moduły WiFi proste w obsłudze z dedykowanym oprogramowaniem za pomocą, którego będzie można zaprezentować wskazania? Ponieważ moje umiejętności w projektowaniu i budowaniu układów nie są jeszcze na wysokim poziomie. A może macie jakiś lepszy pomysł na rozwiązanie tego problemu?



    Pozdrawiam
    Do you have a problem with Arduino? Ask question. Visit our forum Arduino.
  • #2
    khoam
    Level 41  
    haxed wrote:
    Polecacie jakieś moduły WiFi proste w obsłudze z dedykowanym oprogramowaniem za pomocą, którego będzie można zaprezentować wskazania?

    Wspomniany przez Ciebie ESP8266, w prostej wersji np. ESP-01S w charakterze modemu WiFi (komunikacja po UART z xplained mini).

    Dodano po 3 [minuty]:

    A tutaj jest przykład, jak to pożenić.
  • #3
    Karaczan
    Level 41  
    @khoam ma rację, ale ciekawiej, ładniej i praktyczniej jak ESP nie będzie "serialem po wifi", lecz prostym serwerkiem www. A serwowana strona wyświetlała dane odebrane po UART od xplaind...
  • #4
    haxed
    Level 9  
    khoam wrote:
    haxed wrote:
    Polecacie jakieś moduły WiFi proste w obsłudze z dedykowanym oprogramowaniem za pomocą, którego będzie można zaprezentować wskazania?

    Wspomniany przez Ciebie ESP8266, w prostej wersji np. ESP-01S w charakterze modemu WiFi (komunikacja po UART z xplained mini).

    Dodano po 3 [minuty]:

    A tutaj jest przykład, jak to pożenić.


    Dziękuję za odpowiedź , w takim razie zdecyduję się na ten moduł.

    Karaczan wrote:
    @khoam ma rację, ale ciekawiej, ładniej i praktyczniej jak ESP nie będzie "serialem po wifi", lecz prostym serwerkiem www. A serwowana strona wyświetlała dane odebrane po UART od xplaind...


    Najpierw chcę zbudować układ w możliwie jak najprostszej wersji, ewentualnie później będę starał się go urozmaicić .


    Prosiłbym jeszcze o opinię na temat schematu:

    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów


    Kwestię zasilania chcę rozwiązać poprzez użycie modułu zasilającego do płytek stykowych MB102 - 3,3V 5V, do którego podłącze czujnik PMS3003 oraz moduł ESP8266, czujnik MQ-7 chce zasilać z Atmegi 328p Xplained mini, która będzie zasilania z kabla usb.
    Czy takie rozwiązanie da radę?
  • Helpful post
    #5
    khoam
    Level 41  
    W ESP-01 to CH_PD i RST podepnij przez rezystor 10k do 3V3. Ewentualnie możesz dodać do RST przycisk zwierający do masy - czasami trzeba ręcznie resetować ESP.
    Nie do końca rozumiem konwersję poziomów RX/TX między ESP-01 a atmegą - tylko jedna linia? Z oszczędności? ;)

    Dodano po 4 [godziny] 22 [minuty]:

    haxed wrote:
    Kwestię zasilania chcę rozwiązać poprzez użycie modułu zasilającego do płytek stykowych MB102 - 3,3V 5V

    Maksymalna obciążalność prądowa tej płytki to 700mA ;)
  • #6
    haxed
    Level 9  
    khoam wrote:
    W ESP-01 to CH_PD i RST podepnij przez rezystor 10k do 3V3. Ewentualnie możesz dodać do RST przycisk zwierający do masy - czasami trzeba ręcznie resetować ESP.


    Załączam schemat z dodanymi połączeniami pinów CH_PD i RST.
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów


    khoam wrote:

    Nie do końca rozumiem konwersję poziomów RX/TX między ESP-01S a atmegą - tylko jedna linia? Z oszczędności? ;)



    Połączenie atmegi z ESP zrealizowałem opierając się na artykule zmieszczonym tu ESP8266 WiFi: Podłączenie modułu i komunikacja z komputerem w akapicie "Wykorzystanie modułu Xplained Mini" .
    Mógłbyś mi dokładniej wytłumaczyć na czym polega moja niezamierzona oszczędność :D ?

    I mam jeszcze pytania, które rozwieją moje wątpliwości/niewiedzę:
    A mianowicie tych pinów RX i TX zaznaczonych przeze mnie na rzucie moduły Xplained mini będę używał do zaprogramowania ESP-01S i czy one również będą służyły do wysyłania danych z Atmegi do ESP-01S(bo mam zamiar wyświetlać dane z czujników w aplikacji Domoticz lub ThingSpeak)?

    Czujnik PMS3003 będzie podłączony do pinów PD0 i PD1 za pomocą których będzie realizowana wymiana danych również za pomocą USART.
    Czy w ogóle jest możliwe, żeby te obie rzeczy komunikowały się za pomocą USART(wtedy by trzeba to zrealizować na jakiś przerwaniach albo timerach)?
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów

    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów
  • Helpful post
    #7
    khoam
    Level 41  
    haxed wrote:
    A mianowicie tych pinów RX i TX zaznaczonych przeze mnie na rzucie moduły Xplained mini będę używał do zaprogramowania ESP-01S i czy one również będą służyły do wysyłania danych z Atmegi do ESP-01S(bo mam zamiar wyświetlać dane z czujników w aplikacji Domoticz lub ThingSpeak)?

    Albo rybki, albo akwarium :) Jeżeli chcesz wykorzystać UART do komunikacji atmegi z ESP-01, to jednocześnie nie będziesz mógł go wykorzystywać do programowania ESP-01. Co innego, gdybyś miał xplained mini z 328PB, to wtedy masz tam dwa UARTy.

    Jeżeli chcesz wykorzystać ESP-01 tylko w roli modemu WiFi, to nie jest problem, bo pewnie raz załadujesz najnowszy soft AT do ESP-01 i po kłopocie.
    Jeżeli chcesz wykorzystać ESP-01 w roli prawdziwego klienta lub serwera WiFi, to pewnie będziesz chciał go regularnie ładować kolejnymi wersjami własnego softu - musiałbyś za każdym razem odłączać połączenie UART do atmegi.

    Ten drugi UART (górny) na obrazku, to nie jest od atmegi 328P :) Zajrzyj do dokumentacji xplained mini (najlepiej od razu do schematu).

    haxed wrote:
    Mógłbyś mi dokładniej wytłumaczyć na czym polega moja niezamierzona oszczędność ?

    Założyłeś, że TX z ESP-01 w logice 3V3 wysteruje RX w atmedze o logice 5V - pewnie będzie działać.
  • #8
    haxed
    Level 9  
    khoam wrote:
    haxed wrote:
    A mianowicie tych pinów RX i TX zaznaczonych przeze mnie na rzucie moduły Xplained mini będę używał do zaprogramowania ESP-01S i czy one również będą służyły do wysyłania danych z Atmegi do ESP-01S(bo mam zamiar wyświetlać dane z czujników w aplikacji Domoticz lub ThingSpeak)?

    Albo rybki, albo akwarium :) Jeżeli chcesz wykorzystać UART do komunikacji atmegi z ESP-01, to jednocześnie nie będziesz mógł go wykorzystywać do programowania ESP-01. Co innego, gdybyś miał xplained mini z 328PB, to wtedy masz tam dwa UARTy.

    Jeżeli chcesz wykorzystać ESP-01 tylko w roli modemu WiFi, to nie jest problem, bo pewnie raz załadujesz najnowszy soft AT do ESP-01 i po kłopocie.
    Jeżeli chcesz wykorzystać ESP-01 w roli prawdziwego klienta lub serwera WiFi, to pewnie będziesz chciał go regularnie ładować kolejnymi wersjami własnego softu - musiałbyś za każdym razem odłączać połączenie UART do atmegi.

    Ten drugi UART (górny) na obrazku, to nie jest od atmegi 328P :) Zajrzyj do dokumentacji xplained mini (najlepiej od razu do schematu).

    Ten drugi UART jest od ATmegi32U4.
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów


    To załóżmy, że chcę wykorzystać ESP-01 tylko w roli modemu WiFi. Wtedy wgram mu raz softa AT. Następnie podłączę czujnik PMS3003 do pinów PD0 i PD1. I nadal potrzebuję jeszcze jeden UART do wysłania danych do ESP-01 i czy do tego mogę wykorzystać ten UART tej Atmegi32U4?

    Bo i ile dobrze sprawdziłem to czujnik PMS3003 może komunikować się tylko przy wykorzystaniu UART.
    Więc zostanie mi zakup xplained mini 328PB (który posiada dwa UARTy) albo zakup innego czujnika, który do komunikacji nie potrzebuję UART(np. SDS018 - czujnik komunikujący się za pomocą UART lub PWM).
  • #9
    khoam
    Level 41  
    haxed wrote:
    I nadal potrzebuję jeszcze jeden UART do wysłania danych do ESP-01 i czy do tego mogę wykorzystać ten UART tej Atmegi32U4?

    Nie bardzo wiem jak, biorąc pod uwagę, że ten procesor ma już kod, który będzie potrzebny do wgrywania kodu do Atmegi 328 i przede wszystkim, do jej do debugowania.

    haxed wrote:
    Więc zostanie mi zakup xplained mini 328PB (który posiada dwa UARTy) albo zakup innego czujnika, który do komunikacji nie potrzebuję UAR

    Dokładnie tak. Teoretycznie jest możliwość programowej emulacji dodatkowego UART na atmega328p, ale ja bym sobie to odpuścił.
  • #10
    zbv
    Level 20  
    Możesz użyć RN171 (sterowanie komendami at) masz tam zaimplementowanego klienta ftp, dzięki temu łatwo będziesz mógł przerzucić dane na serwer.
  • #11
    khoam
    Level 41  
    zbv wrote:
    Możesz użyć RN171 (sterowanie komendami at) masz tam zaimplementowanego klienta ftp, dzięki temu łatwo będziesz mógł przerzucić dane na serwer.


    W software AT dla ESP-01S ma też taką możliwość.
  • #12
    haxed
    Level 9  
    zbv wrote:
    Możesz użyć RN171 (sterowanie komendami at) masz tam zaimplementowanego klienta ftp, dzięki temu łatwo będziesz mógł przerzucić dane na serwer.


    Dziękuję za odpowiedź.
    Ale już zamówiłem ESP-01S oraz ATmege 328 PB.
  • #13
    emarcus
    Level 38  
    haxed wrote:
    zbv wrote:
    Możesz użyć RN171 (sterowanie komendami at) masz tam zaimplementowanego klienta ftp, dzięki temu łatwo będziesz mógł przerzucić dane na serwer.


    Dziękuję za odpowiedź.
    Ale już zamówiłem ESP-01S oraz ATmege 328 PB.


    No to zamów jeszcze do niego adapter jak niżej:
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów
    Ma wbudowany dostateczny V-regulator 3.3V dostarczający więcej prądu niż standardowe zasilacze na płutkach Arduino itp., a takze masz na tym voltage 'level shifters' dla obydwu linii Rx i Tx bez potrzeby tworzenia ich we własnym zakresie z tranzystorów lub pasywne na dzielnikach rezystorowych.
    Ponadto bardzo ułatwia podłączenie do B-B na czas prób i testów.
    I trzecia ważna zaleta - jest okropnie tani ...; Nigdy nie zrobisz własnego w tej cenie !!!
    Przy nie wielkiej przeróbce moze służyc jako pomocny adapter w przypadku potrzeby jego programowania.
    Komercjalny produkt zwykle zawiera firmware akceptujący commendy AT, czyli możesz użyc go jako modem.
    Wcześniej lub później na pewno zechcesz lub będziesz potrzebował go programowac....(?)

    e marcus
  • #14
    khoam
    Level 41  
    emarcus wrote:
    Przy nie wielkiej przeróbce moze służyc jako pomocny adapter w przypadku potrzeby jego programowania.

    Z tym może być trochę problemów. Mam takie adaptery i o ile tak, jak napisałeś dobrze stosuje się je już w gotowym układzie, to do samego programowania (firmware AT lub własny) używam takich, jak na obrazku poniżej.
    Też mają konwertery poziomów i dodatkowo dostęp do wszystkich pinów. Cena nie jest powalająca, 3$ z wysyłką.

    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów

    Dodano po 11 [minuty]:

    emarcus wrote:
    Komercjalny produkt zwykle zawiera firmware akceptujący commendy AT, czyli możesz użyc go jako modem.

    I niestety zwykle (mocno) nieaktualny. Aktualny firmware do AT można pobrać z tej strony. Ostatnia wersja dla ESP-01 to 1.6.2 - wyższe już się nie załadują, ze względu na niewystarczającą pamięć flash w ESP-01S.
  • #15
    kaczakat
    Level 33  
    Jak chcesz łatwo zmieniać firmware i nie jest to tylko ten do modemu to lepiej mieć ESP z większą ilością flash, na Allegro można kupić goły moduł ESP12E z 4MB flash, do tego adapter za 2zł i masz pełny moduł z wszystkimi pinami ESP8266. Ja sobie kupiłem "kanapkę" Witty, do tego pasją te adapterki za 2 zeta, łatwo można zaprogramować pierwszy raz, potem update flasha można robić już online przez WIFI z wykorzystaniem OTA. ESP-01S w sumie też powinno się dać, dlatego zwiększyli w nich flash do 1MB, bo program zajmuje zwykle do 500kb i wtedy OTA jest możliwe. Można też na płytce mieć DIP SWITCH czy przełączać zworkami połączenie ESP albo do UART albo do programowania. Co do pokazanych tu adapterów to żaden mi nie pasował, jest jeden podobny do pokazanego przez @khoam, ale z przełącznikiem
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów
    Są też takie proste do płytek stykowych, można je połączyć z czerwonym konwerterem USB-UART na FTDI i zrobić automatyczny programator (autoreset sygnałem RTS jak w NODEMCU czy Wemos), do tego są potrzebne pozostałe piny nie wyprowadzone na niebieskim adapterze:
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów
  • #16
    haxed
    Level 9  
    Dziękuję za odpowiedzi.
    Przed zamówienie tego modułu zrobiłem rozeznanie i już mam poniższe rzeczy:
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów

    oraz
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów


    Czy reset w ESP-01S mogę podłączyć poprzez taki przycisk?
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów


    A i jeszcze jeden problem mam z czujnikiem PMS3003, a mianowicie dołączony do niego przewód jest zakończony konektorem o rasterze 1.25 mm, więc ciężko to połączyć gdyż wszystko mam oparte na rasterze 2,54 mm. Czy dobrym pomysłem jest przecięcie tego przewodu na pół i dolutowanie mu przewodów dedykowanych do płytek stykowych tak, aby mógł to swobodnie wpinać w płytkę stykową? Czy jest jakieś lepsze rozwiązanie tego problemu?
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów
  • #17
    khoam
    Level 41  
    haxed wrote:
    Czy reset w ESP-01S mogę podłączyć poprzez taki przycisk?

    Hmmm ... "Wyjście S podciągnięte jest przez rezystor 10k do GND, rozwiązanie taki gwarantuje zabezpieczenie przed pojawieniem się nie ustalonych stanów logicznych." Ale chyba nie o to Ci chodziło w przypadku podpięcia pod RESET? ;) Też mam podobne przyciski i musiałem pozamieniać GND z VCC, żeby się do czegokolwiek nadawały.

    haxed wrote:
    Czy dobrym pomysłem jest przecięcie tego przewodu na pół i dolutowanie mu przewodów dedykowanych do płytek stykowych tak, aby mógł to swobodnie wpinać w płytkę stykową?

    Szkoda takiego ładnego przewodu - nie lepiej zrobić jakaś przejściówkę?
  • #18
    haxed
    Level 9  
    khoam wrote:
    haxed wrote:
    Czy reset w ESP-01S mogę podłączyć poprzez taki przycisk?

    Hmmm ... "Wyjście S podciągnięte jest przez rezystor 10k do GND, rozwiązanie taki gwarantuje zabezpieczenie przed pojawieniem się nie ustalonych stanów logicznych." Ale chyba nie o to Ci chodziło w przypadku podpięcia pod RESET? ;) Też mam podobne przyciski i musiałem pozamieniać GND z VCC, żeby się do czegokolwiek nadawały.

    Zrobiłem rysunek pokazujący w jaki sposób zrozumiałem połączenie pinu RESET.
    Dobrze to rozumiem czy jednak ciągle źle :D ?
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów



    haxed wrote:
    Czy dobrym pomysłem jest przecięcie tego przewodu na pół i dolutowanie mu przewodów dedykowanych do płytek stykowych tak, aby mógł to swobodnie wpinać w płytkę stykową?

    Szkoda takiego ładnego przewodu - nie lepiej zrobić jakaś przejściówkę?


    Moja próba zrobienia samemu przejściówki poległa na zamówieniu przy okazji tylko takiego gniazda za pomocą którego jedynie mam męskie zakończenie przewodu i za bardzo nie wiem jak dalej ugryźć temat.
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów


    Znalazłem na ebay'u takie coś, lecz niestety termin dostawy jest nie do zaakceptowania, a na polskich stronach nie mogłem czegoś podobnego znaleźć i jeszcze nie wiem czy bym sobie poradził z przylutowanie tego przewodu do tej płytki z powodu tego małego rastra.
    Projekt prostej stacji pogodowej - dobór komponentów

    No chyba, żebym zlecił jakieś firmie zajmującą się płytkami PCB wykonanie podobnego adaptera, ale pewnie to będzie przerost formy nad treścią :D
  • #19
    khoam
    Level 41  
    haxed wrote:
    Zrobiłem rysunek pokazujący w jaki sposób zrozumiałem połączenie pinu RESET. Dobrze to rozumiem czy jednak ciągle źle ?

    Dobrze rozumiesz, a teraz rozrysuj sobie schemat tego modułu przycisku, co zakupiłeś i będziesz miał pełny obraz sytuacji ;)