Modificarea comutatorului WiFi Sinilink cu senzor de tensiune / curent INA219: 11 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Comutatorul USB Sinilink XY-WFUSB WIFI USB este un dispozitiv mic pentru a porni / opri de la distanță un dispozitiv USB atașat. Din păcate, lipsește capacitatea de a măsura tensiunea de alimentare sau curentul utilizat al dispozitivului atașat.

Acest instructable vă arată cum mi-am modificat comutatorul USB cu un senzor de tensiune / curent INA219. Cu această modificare puteți monitoriza consumul de energie al unui dispozitiv atașat, de ex. un smartphone, cititor de cărți electronice etc., în timpul încărcării și automatizării, pentru a opri alimentarea dispozitivului atașat înainte ca acesta să fie încărcat la 100% pentru (poate) prelungi durata de viață a bateriei LiPo integrate.

Rețineți că, în final, această modificare are ca rezultat o ușoară cădere de tensiune a intrării de 5V la ieșirea modulului.

Pasul 1: Cerințe preliminare / părți

Veți avea nevoie de următoarele părți:

• Comutator USB Sinilink XY-WFUSB WIFI USB
• INA219 Modul senzor tensiune / curent (unul mai mic este mai bun)
• Sârmă emailată cu diametru de 0,4 mm
• sârmă groasă, care poate suporta 2-3A din curent
• tub termocontractabil care se potrivește cu firul gros
• Tub termocontractibil cu diametru de 25,4 mm
• Uneltele obișnuite precum lipirea fierului, lipirea, fluxul
• PC unde puteți compila Tasmota cu suport INA219

Pasul 2: Descrierea generală a modulului

O descriere generală foarte bună a modulului de comutare USB, a componentelor sale și a modului de deschidere a acestuia se face în videoclipul conectat de la Andreas Spiess. Acest videoclip m-a inspirat să fac modificări la modulul meu cu un modul senzor INA219.

Pasul 3: ESP8285 GPIO neutilizate

Pentru a afla ce pini / GPIO-urile ESP8285 nu sunt conectate, am scos cipul din modul. Nu trebuie să faceți acest lucru, uitați-vă doar la imagine.

Cu cipul desoldat și foaia tehnică ESP8285 puteți vedea că următorii pini / GPIO nu sunt folosiți:

• PIN10 / GPIO12
• PIN12 / GPIO13
• PIN18 / GPIO9
• PIN19 / GPIO10
• … și altele …

Aveți nevoie doar de două pentru conexiunile I2C (SDA + SCL) la modulul INA219. Am ales mai întâi PIN18 + PIN19, dar am distrus plăcuțele când le lipeam, deoarece nu sunt (încă) suficient de priceput pentru a lipi două fire de 0,4 mm la pasul acelui pin, când acestea sunt una lângă alta.

Pasul 4: Sârmă care transportă curentul de lipit pe PCB

Pentru a măsura curentul, modulul INA219 trebuie introdus în ieșire + alimentare 5V între MOSFET de comutare și portul de ieșire USB.

Ridicați mai întâi piciorul mufei USB.

În al doilea rând, lipiți un fir gros (roșu) către placa de pe PCB, care este ieșirea MOSFET de pe cealaltă parte a PCB, acest fir va merge la „Vin +” al INA219.

Apoi lipiți un fir gros (negru) la pinul mufei USB, acesta va merge la „Vin-” al INA219.

Am pus niște bandă Kapton rezistentă la căldură între ele în timpul lipirii și apoi am adăugat niște tuburi termocontractibile în jurul firului negru. Am lăsat și banda Kapton pe loc.

Pasul 5: Cabluri de date de lipit la pinii ESP8285

Pre-îndoiți firele înainte de a le lipi pe cip, nu ar trebui să exersați prea mult pe tampoanele atașate la pinii cipului.

Lipiți două fire la pinii 10 și 12 ai cipului.

După cum vedeți în imagine, am ars pinii 18 și 19 din partea dreaptă a cipului, așa că încercați să mențineți căldura scăzută și durata de lipire scurtă.

De asemenea, am lipit ambele fire de la marginea plăcii pentru a avea un pic de eliberare a tensiunii.

Pasul 6: lipiți cablurile Vcc / Gnd la regulatorul 3V3 și la portul USB

Lipiți un fir la ieșirea regulatorului de tensiune AMS1117 3V3, acesta va merge la „Vcc” al modulului INA219. (Îmi pare rău pentru imaginea proastă)

Lipiți un fir la pinul Gnd al mufei USB tată, acesta va merge la „Gnd” al modulului INA219.

Pasul 7: lipiți cablurile la modulul INA219

Lipiți cele șase fire la modulul INA219. Păstrați suficient spațiu între PCB-ul principal și modul pentru a introduce capacul albastru al dispozitivului Sinilink.

• Vin + - (roșu) de pe tampon pe PCB
• Vin- - (negru) de la pinul mufei de ieșire USB
• Vcc - de la regulatorul de tensiune AMS1117 3V3
• Gnd - de la pinul Gnd al mufei USB tată
• SCL - de la PIN12 / GPIO13 (SCL / SDA poate fi comutat în configurația Tasmota)
• SDA - de la PIN10 / GPIO12 (SCL / SDA poate fi comutat în configurația Tasmota)

Pasul 8: Asamblare

Tăiați niște sloturi în capacul albastru al dispozitivului Sinilink pentru a trece prin cablurile pe care le-ați folosit.

Introduceți capacul dintre placa Sinilink și modulul INA219 și îndoiți firele aproape de carcasă.

Utilizați un tub termocontractibil în jurul ambelor module.

Pasul 9: Construiți Tasmota cu asistență INA219

Trebuie să compilați Tasmota cu suport INA219, tasmota-sensors.bin standard, care conține suport INA219, este prea mare pentru a se potrivi în ESP8285.

Următoarea este o explicație foarte scurtă a procesului de construire folosind docker, mai multe detalii aici.

Creați un director:

$ mkdir / opt / docker / tasmota-builder

Creați docker-compose.yml

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/docker-compose.yml versiune: "3.7" servicii: tasmota-builder: container_name: tasmota-builder nume gazdă: tasmota-builder restart: "nu" # sursă: https:// hub.docker.com / r / blakadder / docker-tasmota imagine: blakadder / docker-tasmota: ultimul utilizator: volume "1000: 1000": # containerul docker trebuie pornit de același utilizator care deține # codul sursă -./tasmota_git: / tasmota

Clonați depozitul git și treceți la o versiune specifică etichetată a Tasmota:

/ opt / docker / tasmota-builder $ git clone https://github.com/arendst/Tasmota.git tasmota_git

/ opt / docker / tasmota-builder / tasmota_git (master) $ git checkout v8.5.1

Adăugați un fișier de suprascriere pentru a include suportul INA219:

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/tasmota/user_config_override.h

#ifndef _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_ # define _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_ # warning **** user_config_override.h: Utilizarea setărilor din acest fișier **** # ifndef USE_INA219 # define USE_INA219 # endif

Porniți construirea:

„-e tasmota” înseamnă că construiește numai binarul tasmota.bin, nimic altceva.

/ opt / docker / tasmota-builder $ docker-compose run tasmota-builder -e tasmota; docker-compune în jos

Binarul rezultat, tasmota.bin, va fi localizat în:

/ opt / docker / tasmota-builder / tasmota_git / build_output / firmware /

Configurați dispozitivul Sinilink cu Tasmota așa cum a explicat Andreas Spiess în videoclipul său. Mai întâi intermitent și apoi configurarea șablonului / configurarea GPIO obișnuită pentru acest dispozitiv.

Fie folosind propriul dvs. binar Tasmota compilat, fie pur și simplu folosiți mai întâi o versiune standard, apoi faceți upgrade prin webgui la propria versiune compilată.

Pasul 10: Configurarea Tasmota pentru INA219

Primul pas este să modificați șablonul pentru a se potrivi cu modificarea.

Accesați „Configurare” -> „Configurare șablon”, selectați pentru GPIO12 și GPIO13 valoarea „Utilizator (255)”. Apăsați „Salvați”.

După repornire, accesați „Configurare” -> „Configurare șablon”, selectați pentru GPIO12 -> „I2C SDA (6)” și pentru GPIO13 -> „I2C SCL (5)”. Sau schimbați-le dacă ați lipit firele în mod diferit. Apăsați „Salvați”.

Modificați precizia afișată / raportată a modulului. Schimbați-vă după cum doriți.

Accesați „Consolă” și introduceți următoarele comenzi.

TelePeriod 30 # trimite valorile senzorului MQTT la fiecare 30 de secunde

Precizie VoltRes 3 # 3 cifre la măsurători de tensiune WattRes precizie 3 # 3 cifre la calcule Watt AmpRes precizie 3 # 3 cifre la măsurători curente

Pasul 11: Rezultatul final

Dacă totul a fost făcut corect, puteți monitoriza acum tensiunea și curentul utilizate de dispozitivul USB atașat direct în interfața web Tasmota.

Dacă aveți, de asemenea, o configurare pentru ca Tasmota să raporteze măsurarea prin MQTT într-un InfluxDB, puteți crea grafice prin Grafana pentru a afișa curentul de încărcare în timp, iată un exemplu de încărcare a smartphone-ului meu de la o capacitate de ~ 10% la ~ 85%.

Și după această configurare, puteți utiliza un instrument de automatizare precum Node-RED pentru a opri automat comutatorul USB atunci când curentul scade sub o anumită limită.

Rețineți că, deoarece INA219 folosește un rezistor de 0,1 Ohm ca șunt de curent, veți obține o cădere de tensiune de la intrare la ieșire, în funcție de sursa de alimentare și de „inteligența” dispozitivului atașat, acesta se poate încărca mai lent decât înainte.