我在鋰離子電池上運(yùn)行的第一個(gè)項(xiàng)目是：一個(gè)IOT設(shè)備，它不僅可以檢測(cè)是否有水，而且還可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到云中。

硬件部件：

• WEMOS D1 Mini Pro× 1個(gè)
• 電池護(hù)罩V1.1.0對(duì)于WEMOS D1 mini× 1個(gè)
• 鋰離子3.7v可充電× 1個(gè)
• 電池座18650 x 1× 1個(gè)
• 定制PCB× 1個(gè)
• Arduino Uno × 1個(gè)
• RC蜂鳴器× 1個(gè)

軟件應(yīng)用程序和在線服務(wù)：

• Arduino IDE

手動(dòng)工具和制造機(jī)：

• Creality CR10 S5

我的朋友給我一個(gè)小挑戰(zhàn)項(xiàng)目：我們必須創(chuàng)建一種可以檢測(cè)漏水并通過Internet發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)的設(shè)備。挑戰(zhàn)包括一個(gè)約束：我必須使用WEMOS開發(fā)板。我認(rèn)為該項(xiàng)目是使用電池的不錯(cuò)選擇，因此我圍繞電池進(jìn)行了設(shè)計(jì)。我決定使用現(xiàn)有的電池屏蔽罩為電子電路上電。

這是我第一次使用電池構(gòu)建電子項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)。結(jié)果有效，但是有點(diǎn)耗電。

首先，通過查看該項(xiàng)目的視頻演示來檢查該項(xiàng)目。然后，我將遍歷電路，解釋其工作原理。

電路

在測(cè)量不包括WEMOS的電子消耗量時(shí)，我們可以看到它消耗的電流為1.22ma，對(duì)于使用電池工作的設(shè)備而言，這還不夠低，但是由于我決定使用9900mah電池，因此我希望該電路能夠自動(dòng)工作至少41周我認(rèn)為這對(duì)我來說是可以的，因?yàn)槲业牡谝粋€(gè)項(xiàng)目是使用電池運(yùn)行。

探測(cè)器

第一部分是比較器：我連續(xù)使用的運(yùn)算放大器比較點(diǎn)（a）和（b），并在導(dǎo)線接觸水時(shí)做出反應(yīng)。我們知道水不導(dǎo)電，因此我們期望在400k歐姆至3M歐姆之間，并且當(dāng)檢測(cè)器不接觸水時(shí)，點(diǎn)（a）將由3.3M電阻上拉。一旦水接觸到引線，它就會(huì)拉到地面，并創(chuàng)建一個(gè)分壓器，MCP602將其與由2個(gè)100K電阻器創(chuàng)建的另一個(gè)分壓器進(jìn)行比較。結(jié)果是運(yùn)算放大器的輸出變?yōu)楦唠娖健?/p>

重置

在電路的第二部分，首先有一個(gè)電容器（a），用于平滑運(yùn)算放大器（MCP602）的輸出。在分析示波器上的輸出時(shí)，我注意到，在水接觸到引線的那一刻，它可能會(huì)在穩(wěn)定之前在高電平和低電平之間產(chǎn)生一些切換，因此設(shè)置一個(gè)小上限可使輸出平滑。然后是一個(gè)耦合電容器（b），當(dāng)輸出（a）變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，它將產(chǎn)生一個(gè)峰值。重要的是不要將該值設(shè)置為高電平，因?yàn)閺?fù)位必須是單個(gè)尖峰，這就是該上限的作用。然后，當(dāng)產(chǎn)生尖峰時(shí)，它將觸發(fā)將電壓下拉至地的晶體管，將WEMOS復(fù)位一次（c） 并喚醒控制器。

該程序?qū)⑼ㄟ^在D6引腳上使用digitalRead來檢查運(yùn)算放大器的輸出電壓是否高（d），以及是否是否有水（避免錯(cuò)誤復(fù)位）。因此，這實(shí)際上意味著導(dǎo)線正在接觸水。

然后，該程序?qū)?a target="_blank">信息發(fā)布到io.adafruit.com上。Adafruit是一項(xiàng)免費(fèi)服務(wù)，允許IOT設(shè)備使用MQTT在提要上發(fā)送和讀取數(shù)據(jù)。
蜂鳴器

一旦確認(rèn)進(jìn)水，WEMOS就會(huì)通過引腳D7（a）觸發(fā)蜂鳴器。我有一個(gè)舊的RC蜂鳴器。蜂鳴器非常響亮并且使用非常簡單，只需要一個(gè)高值就可以觸發(fā)并自動(dòng)鳴響蜂鳴器3次。然后，該程序?qū)⒁粋€(gè)值寫入WEMOS的EEPROM中，并進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，持續(xù)30秒。喚醒后，它會(huì)讀取EEPROM并知道過去已檢測(cè)到水，并且再次讀取digitalRead引腳D6，如果水仍然很高，它將再次觸發(fā)蜂鳴器并循環(huán)直到不再檢測(cè)到水為止。

此步驟很重要，因?yàn)槌跏紗拘褍H發(fā)生一次。當(dāng)檢測(cè)到水時(shí)，運(yùn)算放大器將變?yōu)楦唠娖讲⒈３指唠娖?，因此不?huì)再次發(fā)生復(fù)位。我的程序也應(yīng)該能夠依賴計(jì)時(shí)器。

最后，我編程2個(gè)啟動(dòng)順序

充當(dāng)wifi客戶端并連接到云以發(fā)送數(shù)據(jù)的啟動(dòng)序列

充當(dāng)wifi熱點(diǎn)的啟動(dòng)序列，因此我可以連接到該序列以配置wifi個(gè)人信息

電壓監(jiān)控器

就像在下一部分中看到的那樣，我將一條電線直接從電池連接器焊接到了板子（a），這樣程序可以讀取并計(jì)算電壓。我計(jì)算了分壓器（b）中的2個(gè)電阻，然后仔細(xì)評(píng)估了發(fā)送到云的電壓值。啟動(dòng)后，WEMOS讀取引腳A0并評(píng)估電壓。然后，該程序?qū)⒂?jì)算出的值發(fā)送到云中。

云視圖

如前所述，我的設(shè)備在io.adafruit.com上發(fā)送數(shù)據(jù)。Adafruit可輕松為此類項(xiàng)目自由使用物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，而我經(jīng)常使用它。

我創(chuàng)建的儀表板使我可以查看狀態(tài)，WEMOS與MQTT服務(wù)通信的時(shí)間以及電池電壓。

外殼

即使這篇文章更多關(guān)于電子產(chǎn)品，我也必須提到我設(shè)計(jì)外殼的方式。

首先，這是我想到的一個(gè)3D視圖，當(dāng)我想到一個(gè)泄漏檢測(cè)儀坐在熱水箱附近的混凝土上時(shí)

我設(shè)計(jì)了3點(diǎn)外殼。其中有不銹鋼螺釘，其中之一是塑料蓋的一部分。在下一個(gè)圖像中，您可以看到我使用了Barrel Wire Crimp銅端子連接器與2顆螺釘接觸，該2顆螺釘用作外殼的支腿。我將電線焊接到了銅連接器上，并將另一端連接到電路上。

編輯：hfy