• Petus
• May 07 2021
• ESP32, ESP8266, NodeMCU , Wemos, RTLDuino...
• 4005x Přečteno

Na počátku byla deska s ESP8266 s názvem Meteo V2, poté jsem jí vylepšil a pojmenoval Meteo V3.1. Teď po dalších měsících se můžete podívat na MeteoV4.1, která je připravena téměř na každý projekt, kde potřebujete Wi-Fi.

Obsah

- Napájení
- Programování
- Hřebínek s vyvedenými sběrnicemi a GPIO
- Vzorové kódy
- Schéma
- Hotovoé projekty s Meteo V4.1

Neplánoval jsem nejnovější verzi univerzální desky zveřejnit (ačkoliv jí používám hned v několika zařízeních), ale s příchodem ESP32-C3 a pinově kompatibilních modulů ESP12F jsem svůj názor změnil.
Osadit můžete ESP12E/ESP07 i ESP08.
V tomto článku vám stručně představím MeteoV4.1. Prodej kitů neplánuju, ale samotné plošné spoje mám - chiptron(zavinac)chiptron.cz.

Změny oproti Meteo V3.1
- jedna dlouhá pinová lišta (GPIO12 a 14, 1-wire, I2C sběrnice (2x), ADC)
- vyvedeny všechny GPIO na piny
- nabíjecí obvod akumulátoru
- 3 typy pouzder pro osazení low-power stabilizátoru - z 5V na 3.3V
- jeden stabilizátor umožňující stabilizovat vyšší napětí (například ze solárního panelu) do nabíjecího obvodu
- 3 možnosti připojení vstupu AD převodník (z akumulátoru, ze vstupního napětí, z jiného napětí připojeného na pin)

Napájení

MeteoV4.1 obsahuje několik stupňů stabilizace napětí:
- stabilizátor z 6V na 3.3V.
Zde je možné osadit jeden ze třech možných pouzder. SOT223-R (například AMS1117), SOT89 (například HT7833) a SOT23-5 (například RT9080, SP6205 nebo XC6210, nicméně v tomto pouzdru najdete desítky stabilizátorů).
Proč tři typy pouzder? Abyste nebyli omezeni výběrem komponent.
C1 a C2 pro pouzdro SOT223-R a SOT23-5, C12 a C13 pro SOT89.

Stabilizátory a příslušné blokovací kondenzátory
a

- nabíjecí obvod
Vstupní napětí pro 3.3V stabilizátor přichází z akumulátoru. MeteoV4.1 obsahuje vlastní nabíjecí obvod MCP73832, který dokáže dodat nabíjecí proud až 500mA - volba pomocí rezistoru R11.
Blokovací kondenzátory jsou C6 a C7.



- stabilizátor pro vyšší napětí
Napájení do nabíjecího obvodu jde ze stabilizátoru IC5 - AMS1117 v 5V verzi. Vstupem tak může být jakýkoliv napájecí zdroj s napětím až od 7 do 12V.
Diody D3 a D2 nemusí být nutně osazeny, pokud obvod obsahuje vlastní ochranou diodu proti vybíjení do výstupu - MCP73832 jej sám obsahuje - stačí tedy neosazovat diodu D3 a zkratovat diodu D2.
Pokud použijete jiný nabíjecí obvod, prostudujte si jeho datasheet - pokud ochranu nemá - zapájejte obě diody. Proud volte dle maximálního nabíjecího proudu vámi vybraného nabíjecího obvodu.



Každá část (jednotlivé bloky stabilizátorů a nabíjecího obvodu) může být jednoduše přemostěna pomocí jumperů. Níže jsou příklad použití.

Možná zapojení:
1.) Vstupní napájení 5V a akumulátor je na desce - není třeba osazovat stabilizátor IC5, akumulátor je připojen a tak napětí 5V je přivedeno na nabíjecí obvod a odtud do stabilizátoru na 3.3V.
Zkratujete JP2 označeného jako VP-VIN
2.) Vstupní napětí je 8V ze solárního panelu a akumuátor je na desce - IC5 je osazen a stabilizuje napětí ze solárního panelu na 5V, toto napětí jde do nabíjecího obvodu a poté na stabilizátor 3.3V
3.) Vstupní napětí 12V bez akumulátoru - IC5 je osazen, nabíjecí obvod je přemostěň jumperem, 5V z IC5 je přivedeno na 3.3V stabilizátor.
Zkratujete JP5 označeného jako VIN-VBAT
4.) Vstupní napětí je 3.3V - jsou přemostěny všechny stabilizátory.
Zkratujete JP1 (VCC-VBAT), JP2 (VP-VIN), JP5 (VIN-VBAT)

Programování

Používate-li vývojové studio Arduino IDE, stačí pouze vložit odkaz na knihovnu do Správce desek v nastavení.
Soubor -> Vlastnosti -> v položce Správce dalších desek URL vložte následující odkaz
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Poté stačí nainstalovat v Manažéru desek
Nástroje -> Vývojová deska -> Manažér desek a do vyhledávacího pole zadejte ESP8266



A nakonec v záložce nástroje vyberete desku NodeMCU

Pokud chcete nahrát program, odpojte souosý konektor a akumulátor nebo nezapojujte 3.3V z USB-UART převodníku!

Připojte USB-UART převodník:
3.3V - 3.3V
GND - GND
RX - TX
TX - RX
DTR - DTR
RTS - RTS

V Arduino IDE jen kliknete na tlačítko "Nahrát", Meteo V4.1 je automaticky přepnuta do bootloader módu.

Programování bez DTR a RTS pinu.
3.3V - 3.3V
GND - GND
RX - TX
TX - RX
Pro programování v Arduino IDE nebo podobných nástrojích, před nahrávání zmáčkněte tlačítko Reset a IO0, uvolněte Reset a stále držte IO0, poté uvolněte i IO0 - ESP8266 je v bootloader modu.
Poté klikněte v IDE na tlačítko "Nahrávání"

Hřebínek

Na hřebínku jsou připojena I2C sběrnice (GPIO5 - SDA, GPIO4 - SCL), 1-wire sběrnice (GPIO0), GPIO12 a 14 (+napájení), vstup AD převodníku s napěťovým děličem R4 a R5 - maximální napětí je 1V.
Pomocí pájecí mostu můžete na AD převodník připojit vstupní napájení, napětí akumulátoru jej připojit úplně jinam.

GPIO, které nejsou připojeny na hřebínku, mají vlastní pin blízko ESP modulu. Využít tak můžete třeba i SPI sběrnici.

Vzorové kódy

Vzorové kódy pro MeteoV3.1 jsou funkční i pro verzi 4.1. - najdete je na githubu.
Například:
DS18B20 s TMEP.cz
Zobrazení údajů z Si7021, BMP180, DS18B20, TSL2561 na OLED
PIR čidlo na GPIO12
Si7021 a OLED
Si7021 a TMEP.cz
Si7021 a The IoT Guru Cloud
TSL2561 a PWM výstup a spoustu dalších

Schéma

TOP a BOTTOM




BOM (pro mnou vybrané součástky)

Hotové projekty s Meteo V4.1

MeteoV4.1 s ePaper (SPI)


Meteo V4.1 a venkovní meteostanice s Si7021. Spotřeba pouhých 23 uA (ESP12F a HT7833) v deep-sleep.




Meteo V4.1 a UART ePaper 4.3".