Trådlöst batteridrivet universalkort

[thepirateboy]

Detta är ett projekt där många ideer är "lånade" från andra projekt, t ex detta.

Huvudsyftet med kortet är att kunna detektera när krukväxterna behöver vatten på enklaste sätt men kortet kan även
användas till många andra applikationer.


Blockschema





Kortet routat och klart





Kortet består av:

- Atmega48V AVR mikrokontroller 4kB flash, 512B SRAM, ADC, UART, m.m. (pinkompatibel med nya low power Atmega48PV)
- 32,768 kHz kristall för låg strömförbrukning
- nRF24L01 2,4 Ghz radio transceiver (pinkompatibel med nya nRF24L01+)
- Batterihållare för CR2032 batteri
- Tempgivare MCP9700 från Microchip
- 2 "mätprobar" för mätning av fuktighet
- 2 ytmonterade lysdioder (plats för två hålmonterade lysdioder finns om man hellre vill ha det)
- Stiflist för UART eller 2 vanliga I/O
- Standard 6-pin ISP anslutning för att programmera AVR:n
- Plats för ytmonterad tryckknapp om man t ex vill göra en fjärrkontroll

Strömförbrukningen i dagsläget är ca 7 uA i sleepläge men kan enkelt sänkas genom att välja Atmega48P
Enheten vaknar då och (tiden kan ställas in i programmet) och samlar in data och skickar iväg det via RF med 1 Mbps.
En enhet som ständigt lyssnar är ansluten till PC:n via UART:n där ett terminalprogram skriver ut data.

Dataformatet från RF-enheten är 194;01;317;21,4;2,92 där

194 är ett löpande nummer på antal mätningar/uppvakningar gjorda (detta för att kolla om något RF-paket inte kommer fram)

01 är enhetens adress (ifall man har fler enheter)

317 är AD-värdet från fuktmätningen (0-999)

21,4 är temperaturen från tempgivaren

2,92 är batterispänningen


Mer info kommer när jag hinner testa grejerna lite mer. Just nu ligger projektet på is tills vidare pga. ryggskott.


Ett par bilder "in action"

[Joe]

Ser intressant ut, väntar på fortsättningen!

Ryggskott är inte kul, det bästa är att gå till en kotknackare direkt istället för att vänta på att det ska gå över själv. Som jag gjorde för 2år sen....

[thepirateboy]

Oki, jag ska överväga saken...

Det var vid monteringen av dom där små QFN-kapslarna som man knappt ser som ryggen gav vika.

[blueint]

En idé.. Eftersom växterna lär behöva solljus så kanske kretskortet också kunde energiförsörjas med en solcell?, slipper man kolla när batterierna ska bytas.

[Greve Hamilton]

Praktiskt värre!

Vad har du för räckvidd på den där radiomojängen? Vilket program ritade du kortet i?

[Rohan]

Det här var väldans intressant. Tråkigt att radiochippet ska vara så vansinnigt litet, inget jag vågar löda för hand. Finns det några alternativ med ben som sticker ut från kapseln, typ SOIC?

[Micke_s]

Jag tittade lite snabbt i databladet för atmega48 och atmega48P, är det bara strömåtgången och matspänningen som skiljer dessa åt?

[AndLi]

Hoppas du bara att de inte vaknar samtidigt om man har flera enheter?

[Micke_s]

Tiden för återsänding kan du ju alltid ta fram från fuktigheten och temperatur. Borde ge lite slumpartad tid tycker jag.

[thepirateboy]

Jag har funderat på solcellsdrivning, men det får bli i Version 2.

Räckvidden har jag inte kollat men det räcker ut på balkongen iaf, iofs inte så många meter dit. Ska göra några fler tester senare. Jag har även kort med riktig antenn (SMA-kontakt) och anslutning till PC men har inte monterat ihop det än. Kortet är gjort i Protel DXP 2002.

Tyvärr finns det inga andra kapslar till just den här RF-kretsen. Några få andra tillverkare har väl ben som sticker ut, annars är det mest QFN som gäller.

Skillnaden mellan Atmega48 och Atmega48P är också att man kan stänga av BOD i mjukvaran, när den går ner i sleepläge. Nu är den avstängd hela tiden vilket inte är så smart om batterispänningen sjunker.

Risken att de skickar samtidigt är väldigt liten, men visst finns den. Man skulle kunna göra som Micke_s föreslår och generera nåt slumptal.

EDIT: Jag gjorde några tester med räckvidden och det såg bra ut. Eftersom jag bor i liten lägenhet så är det svårt att testa inomhus. Jag la ner "sändaren" i badkaret och stängde toalettdörren men det funkade iaf. Testade utomhus lite snabbt och det var inga problem att gå iväg 30 meter. Helt ok tycker jag med tanke på att PCB-antennen inte på något sätt är intrimmad samt uteffekten på dessa kretsar bara är 0 dBm.

Tilläggas ska att auto-retransmission var aktiverat vilket innebär att den försöker max 3 gånger vi varje sändningstillfälle.

[mindbraker20]

Tänkte bara på en sak.

Det är inte så att du kan ha en det som en givare som berättar för ett vattningsystem att den ska blöta blomman. Det hade varit bra! Då hade du inte behövt sköta blomman alls. Jag ska kanske bygga en sådan. Jag och min sambo har också stor problem att sköta om blommorna!

MVH, Ted E

[thepirateboy]

Det går nog bra att skapa ett eget bevattningsystem men det får bli en senare fråga.

En liten uppdatering har gjorts idag, ett litet PC-program i C# som tar hand om data från 4 givare. Data skrivs ut i klartext samt en liten grafisk illustration om hur det står till med blommorna.

[xxargs]

Blir alltid lite fundersam hur det går med elektroderna i fuktmätningsproben när man mäter med likström - hur funkar det i praktiken?.

Om mätningen är snabb (dvs inom bråkdelar av tidskonstanten för konding och resistans ala jord) så skulle jag göra det via en större konding så att laddningen efter mätningen fick läcka tillbaka igen och på det sättet fånga tillbaka en del av de utlösta metalljonerna från elektroderna.

[thepirateboy]

Så här ser den helt ovetenskapliga metoden ut för fuktmätning ut just nu.




Ca en gång varje minut aktiveras "ACTIVATION" 5 ms och därefter tas 8 sampels av ADC:n som sedan medelvärdesbildas innan "ACTIVATION" avaktiveras. Total tid ca 6-7 ms skulle jag tro för en mätning.

Har gjort en del tester på Rustas blomvarnare och den verkar fungera på liknande sätt.

Som elektroder kör jag för tillfället med cykelekrar (rostfritt?).

Alla förslag på förbättringar tas förstås tacksamt emot.

[xxargs]

tja - om det inte blir korrision så är det inget problem - men, brukar inte rostfritt vara ganska svårlött - eller har du någon fjäderclips som håller pinnarna ?