Обновить

Автономный радиодатчик температуры на солнечной батарее

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение8 мин
Охват и читатели12K
Всего голосов 32: ↑32 и ↓0+39
Комментарии28

Комментарии 28

Рассматривали вариант с использованием nRF52840? Такой SoC используют, например, в мышках, что позволяет им непрерывно работать в течении длительного времени от АКБ или батареек. А в режиме "проснулся - передал и уснул" тем более будет долго работать. Ну и диапазон напряжений у него 1,7 - 5,5 В.

Вариант интересный, но не рассматривал. Вообще хотел все на рассыпухе сделать на 27 или 430 МГц. Сильно уж зашумлены эти частоты как оказалось. В итоге взял jdy-40, как наиболее простой и дешевый вариант.

nRF24L01 при той же дальности от заряжённого до 3,3 В электролита 2200 мкФ успевает в течении минуты отправить 40 пакетов по 5 байт с аппаратными подтверждениями и повторной передаче при отсутствии подтверждения. Считайте сами, во сколько раз она экономичней вашего варианта.

По вашим данным, с учетом потребления модуля около 13мА он проработает не более 0,25 сек. Так что что то вы с минутой погорячились...

Но тем не менее, если устраивает интерфейс SPI решение хорошее.

Вместо 24L01 лучше все таки использовать BLE-модуль. На картинке CC2541 + BME280 + MAX44009 (жаль больше не производят) и какой-акселерометр.
От CR2032 работает около года (опрос датчиков 5 или 10с, отправка по BLE без подтверждения) Потребление можете сами посчитать.
Основные плюсы, можно лоаить показания хоть на телефон, хоть на комп/малину ну и другие варианты.

Но как выше сказали, лучше NRF52840 - у него диапазон питания до 5,5В и есть встроенный ДЦ-ДЦ, так что вполне экономично можно нпрямую от ионтстора питать.

Как называется модуль на голубой плате? Прошивка CC2541 самодельная?

JDY-08. Только смотрите, чтоб часовой кварц был обязательно, без него потребление будет серьезно больше.
Прошивка своя на основе референсной SensorTag или KeyFobDemo из SDK (Там другие типы датчиков, но под BME переделать несложно, могу свой код поискать, если нужно)
https://www.ti.com/tool/download/BLE-STACK-1-X/1.05.02.00

Да, вариант с NRF52840 интересный, надо поэкспериментировать с ним.

13 мА он потребляет пару мс, потом спит десятки мс, потом просыпается на ещё несколько мс для приёма подтверждения и окончательно засыпает до следующего сеанса связи. Никто в здравом уме не будет на батарейном питании молотить передатчиком 0,25 с когда для передачи пакета достаточно 2...3 мс.

Спасибо, хорошее устройство.

Почему не 433МГц ?

Частота 433 в городе (у меня) очень зашумлена, много помех. Поэтому 2.4ГГц.

Частота wifi разве нет? У меня 433Мгц тоже в помехах, но метров 10 работает, да не всегда принимает правильно, но можно же повторить.

Да, на 2.4ГГц тоже помех хватает, бывает сообщения прилетают с ошибками но пока не критично. Да можно отправлять несколько раз и в теории на jdy-40 можно менять еще каналы.

Вообще для такого есть специализированные девайсы:

ADP5091

ADP5091
ADP5091

NEH7100 / NEH7110
BQ25504

Безусловно, если бы я стал делать профессиональное решение, я бы применил оду из этих ИС...

Но зачем в любительской конструкции? Когда можно все сделать на 3х транзисторах и простой повышайке. Да и это мне кажется гораздо интереснее... 😉

Решение с ионисторами выглядит очень интересным, но именно эта модель на 6 В представляет собой сборку из двух 3 В ячеек, следовательно есть риск разбега по ёмкости и заряду со временем - нужен балансир? Может, надёжнее будет использовать 1 ячейку на 5,5 В?

В теории производитель делая сборки должен подбирать ионисторы по параметрам: емкость/утечка. Поэтому я и выбрал сборки, а не два ионистора последовательно, тогда конечно потребовался бы балансир.

Ячейки на 5.5? А такие есть, дайте ссылку. По-моему они тоже сборки по 2 шт, например те же таблетки на 5.5В

Виноват, бес попутал проклятый маркетинг :) Всё, что выше 2,7-3,0 В - сборки.

Если нужна простота и надёжность, а потребление энергии небольшое, то можно даже рассмотреть вариант с электролитическими конденсаторами. У хороших марок саморазряд не превышает 5% в сутки.

Можно, но боюсь габариты будут намного больше.

Термометр, висящий на стене здания, не имеет смысла, он будет показывать фигню. Лучше данные с ближайшей метеостанции забирать, там температуру воздуха измеряют правильно. А уж термометр, который установлен на высоте 60м и на который светит солнце, так и вообще, просто забавная игрушка.

Вы не поверите, но температура воздуха понятие условное, она везде будет разная, буквально в 10 метрах от вас температура может отличаться на 1-3 градуса, а то и больше.... Очень много факторов влияющих на это. По метеостациям тоже вопрос открытый, особенно с китайскими будками Стивнсона на ту же стену. Если это метрологическая установка оборудованная по всем правилам это одно... Во всех остальных случаях ну... такое. Да и будка Стивенсона классическая, это лишь мотод стандартизации измерений, это вовсе не значит что температура там будет измерена точно.

Ну и статья о любительском термометре, а не метрологической установке. На какую то метрологическую точность не претендую😉

Я поверю, я о том и пишу, что именно поэтому мерять температуру в 60м от поверхности земли на стене освещённого солнцем дома не имеет никакого смысла кроме как поиграться с датчиками ради удовольствия.

По метеостациям тоже вопрос открытый, особенно с китайскими будками

Какие китайские будки? Метеостанция, это такое специальное место где специально обученные метеорологи корректно измеряют температуру воздуха. Обычно они дают доступ к данным по фактической погоде через интернет.

https://propribory.ru/product/25764

Это тоже метеостанция, причем профессиональная. 😉

Метеостанция — специальное учреждение, обладающее метеоплощадкой, удовлетворяющей определённым требованиям, на которой установлены специальные приборы для непрерывных метеорологических измерений (наблюдений за погодой и климатом) в установленные сроки по единой методике в определённой последовательности, и передаче собранных данных в Гидрометцентр или иным потребителям.

Я вот про это.

Исходя из опыта использования rtl_433, проще всего собирать данные с чужих термометров. Их на улице полно. В квартирах, аквариумах, на подоконниках, в колесах соседской машины.

А так конечно тема автономности интересная. Жаль мощность маленькая и в автомобиле ничего полезного так не запитать.

(Мысли вслух.)

Можно измерять параметры с произвольной периодичностью, складывать в кеш, и с другой произвольной периодичностью отдавать радиомодулю. Тогда можно, например, сделать измерения регулярными, а пересылку данных — когда позволяет запас энергии. И дополнительно, например, ночью и среди дня отдавать реже, а в утренние и вечерние часы пик — чаще. Та же или более высокая частота измерений при меньшем энергопотреблении. Хотя нужно ли измерять чаще — вопрос.

Для радиоканала можно BLE (уже сказали), а если нужна дистанция передачи побольше — LoRa, которое широко используется в сельском хозяйстве, например.

Да, можно и так, накапливать данные и передавать большой пакет. Но это если в реальном времени не надо следить, условно некая система сбора данных с передачей к примеру раз в сутки. Таким способом можно еще и на емкости ионистора сэкономить и сделать все гораздо миниатюрнее.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации