Доброго времени суток, Хабр!
Лет пять назад мы купили себе освежитель воздуха Air Wick. Я его разобрал, вытащил и выкинул плату, в надежде, что так я быстрее сделаю свою … Если Вы решите, что оно того не стоило, то я готов поспорить.
Конечно же я не разрабатывал новую плату все эти пяти лет. Вкратце это было примерно так: я попользовался устройством пару месяцев, нашел готовый проект с модернизацией платы, заказал ее по готовым герберам, собрал/прошил и понял, что это не то, что я хотел получить. И вот, по прошествии пяти лет, я достал все это из далекого забытого ящика и понял какой освежитель мне нужен.
Какой же он должен быть?
Не должен брызгать в лицо при открывании двери.
Не должен пугать детей своим «пшик» в ответственные моменты.
Желательна работа от аккумулятора и потребление должно быть низким. Индикация заряда.
Плата должна «встать» с минимальными доработками корпуса, чтобы не потерялась эстетика, если так можно выразиться про устройство в санузле.
Ненавязчивая звуковая сигнализация перед срабатыванием приветствуется.
Для чего все это нужно? Да разве не проще надавить на кнопку обычного освежителя? Это же потраченное время зря!
Нет! Если что-то начал, то нужно доделывать! Даже через несколько лет.
В интернете много подобных проектов и, казалось бы, можно было выбрать один из них, но, как обычно, хочется получить что-то свое, пусть и потратить свободное временя, которого и так нет.
Первая моя попытка (по сути, уже вторая) не увенчалась успехом. Я сделал плату на модуле ESP с WiFi, так как хотел «на ходу» менять режимы работы Air Wick, контролировать расход баллона и т.д. Наигравшись я понял, что нужно что-то проще, меньше по размерам (тот вариант не хотел влезать в корпус без его кардинальных доработок напильником) и менее энергоемкое. Тогда родилась схема ниже.
В принципе, тут нет ничего необычного. Микроконтроллер снова взял STM32F031 (как и во многих своих разработках). У него небольшой корпус, он есть у меня в наличии и полностью меня устраивает. В качестве контроллера заряда используется дешевая микросхема LTC4054. При работе от аккумулятора необходимо переключить джамер и задействовать LDO SPX3819, так как заряженный аккумулятор имеет напряжение 4,2В.
В одной из прошлых поделок на этом же микроконтроллере я задействовал режим standby. Который реализуется всего двумя строчками кода:
DBGMCU->CR |= DBGMCU_CR_DBG_STANDBY;
HAL_PWR_EnterSTANDBYMode();
В этом режиме потребление порядка 8uA, что мне очень понравилось и оставалось только понять, как выйти из этого «сна». Тогда пришел на ум кусочек схемы на сдвоенном диоде BAV23C. Убираем подтяжку с reset микроконтроллера и дергаем его двумя сигналами: от фототранзистора (позже выяснилось, что лучше подходит фоторезистор) и собственного GPIO. Логика топорная, но работает отлично. При включении света фоторезистор тянет reset вверх, контроллер запускается и управляет сигналом сброса уже сам. Сделано это для того, чтобы после выключения света Air Wick продолжил работать необходимое время.
Последняя версия платы выглядит так:
Пришлось заменить транзистор управления мотором на более мощный, так как предыдущий срабатывал крайне нестабильно и грелся.
Логика работы
В схеме задействованы два АЦП. Один измеряет заряд батарейки, второй наличие подключенного зарядного устройства (чтобы избежать незапланированного срабатывания во время процесса зарядки). Разъем для зарядки вывел в паз (предварительно его расширив) от переключателя режимов.
В заводской версии железки при нажатии кнопки на корпусе Air Wick происходит срабатывание («пшик»). Я к этой функции еще добавил оповещение о заряде батарейки и пока остановился на этом варианте. После нажатия раздается 1, 2 или 3 коротких звуковых сигнала (в зависимости от заряда батареек), затем, через 1 секунду (чтобы успеть отбежать), срабатывает пшик.
В автономном режиме отслеживается включение и выключение освещения. В зависимости от, простите, времени, проведенного в санузле, может быть несколько вариантов срабатывания. Если свет был включен на менее чем 1 минуту, то после выключения света просто пикаем 30 мс бипером, чтобы понимать, что устройство живое. Если свет горел 1 – 2,5 минуты, также пикаем и делаем «пшик» один раз. Если засеченное время оказалось более 2,5 минут – пикаем и «пшикаем» два раза.
Плата встала идеально в корпус. Фоторезистор на штатном месте светодиода, SWD угловой, иначе мешает.
С фототранзистором не получилось сделать, так как видимо у него меньше угол обзора, хоть он и имеет линзу. Лампочки на потолке имеют цоколь GU5.3, соответственно плохо засвечивают устройство, когда оно подвешено под потолком. Фоторезистор все исправил.
Заключение
Пользуемся устройством уже 1,5 года. Первые полгода только с батарейками. Хватает примерно на 1 месяц и неделю использования. Перешли на аккумулятор. В корпусе на проводе хорошо разместился Li-Ion LP103448 на 1800мА (для него я и выводил разъем на плате). Хватает на 3-4 недели (два взрослых, два ребенка). Первый баллон кончился примерно на 6 месяце. По итогу могу сказать, что при использовании аккумулятора устройство получается довольно экономичным (по расходу баллона).
Спасибо за внимание и до скорых встреч!
