Температурные датчики wifi. Самый доступный способ дистанционного мониторинга температуры, влажности и давления

Texas Instruments занимает лидирующие позиции во многих сегментах рынка полупроводниковой продукции. Следуя традиции, компания сама разрабатывает примеры применения своих электронных компонентов и публикует материалы на своем сайте: теория, схемы, референс-дизайны, обучающее видео и т.д. Там же продаются электронные компоненты и готовые платы (комплекты разработчиков и инструменты). Также TI имеет собственный форум e2e.ti.com и поддерживается сторонний ресурс www.43oh.com для инженеров-разработчиков и просто любителей. Активно ведет работу со школами и колледжами, обучая программированию микроконтроллеров даже младшеклассников.

Тем не менее, наши любители мало знакомы с примечательной продукцией этой компании. Скорее всего, это связано с ценой и почти отсутствием материалов на русском языке, что ограничивает аудиторию любителей, познакомившихся с полупроводниковой продукцией от TI. Также есть один неприятный нюанс – некоторые вещи не пропустит таможня РФ, а другие не экспортируются из США в РФ (и это не последствия недавних санкций - «так было»). Тем не менее есть способы приобрести необходимое.

Этой статьей я хочу обратить внимание любителей-разработчиков на решения TI, в частности, применимые для умного дома. Ряд опубликованных статей на GT об умном доме могли бы позаимствовать некоторые интересные решения. Например, опубликованная avs24rus статья Беспроводный Lighting-Sensor с питанием от CR2450 , вызвала, запомнившееся мне, обсуждение в комментариях: «Как сделать так, чтобы датчик «поставить и забыть» на улице в условиях экстремальных минусовых температур? Аккумулятор, солнечная батарея, ионистор?

Предлагаю познакомиться с решением этой проблемы от TI на примере референс-дизайна TIDA-00484 TI Design: Датчик влажности и температуры на электронных компонентах TI может работать от популярного литиевого миниатюрного элемента питания CR2032 более 10 лет в диапазоне –30°C… 60°C , что ограничено рабочим диапазоном CR2032, а не электронных компонент для коих этот диапазон равен –40°C… 85°C (для элемента питания BR2032 рабочий диапазон -30… 85 °C).

TIDA-00484 TI Design:

Пойдем от общего к частному. И сначала характеристики TIDA-00484 TI Design:

Параметры	Описание
Источник питания	CR2032 (емкость 240 мАч)
Тип датчика	Влажность и температура
Точность измерения температуры	± 0,2°C
Точность измерения относительной влажности	± 3%
Интервал измерения	Одно измерение в минуту
Среднее потребление во включенном состоянии	3,376 мА
Время во включенном состоянии	0,03 секунд
Среднее потребление в состоянии покоя	269,75 нА
Время в состоянии покоя	59,97 секунд
Расчетное время работы от источника питания	11,90 лет
Диапазон рабочих температур	от –30°C до 60°C (ограничено диапазоном рабочих температур для CR2032)
Условия работы	Внутри и вне помещений
Размер	3,81 см × 7,62 см

Определимся с временем работы от автономного источника питания. Система может находится в двух состояниях: во включенном и в выключенном. Продолжительность и средний ток каждого состояния являются факторами, определяющими общую продолжительность работы от источника питания. Расчет времени производится по следующей формуле:

• Battery life, расчетное время работы от источника питания в годах
• Battery capacity, ёмкость источника питания в мАч

А основными параметрами, которые влияют на расчетный срок автономной работы всей системы являются:

• Среднее потребление во включенном состоянии, I ON , в mA
• Время во включенном состоянии, T ON , в секундах
• Среднее потребление в состоянии покоя, I OFF , в нА
• Время в состоянии покоя, T OFF , в секундах

Формула для Excel

Желающие могут рассчитать самостоятельно в табличном процессоре. Данные в ячейках B9..B13
Battery capacity, mAh
B9=240
I on, mA
B10=3,376
T on, s
B11= 0,03
I off, nA
B12=269,75
T off, s
B13= 59,97
Battery life, лет
=B9/((B10*B11+B12*B13*0,000001)/(B11+B13))*0,85/8760
Battery life получилось 11,89

T OFF , полностью контролируется конечным пользователем т.к. в данном случае система для измерений просыпается каждую минуту и T OFF = 1 минута – T ON . На минимальное время T ON почти не может влиять пользователь т.к. оно определяется временем необходимым для включения системы, выполнения измерения, передачи радиопакета и выключения системы.

I OFF определяется как средний ток, потребляемый от батареи в выключенном состоянии. Этот ток обычно определяется в основном током утечки через конденсаторы и рабочий ток датчиков и систем микроконтроллера, обеспечивающих спящих режим. Микроконтроллеры Texas Instruments давно известны сверхнизкой потребляемой мощностью, к которой конкуренты только приближаются, тем не менее даже такой рекордной экономичности не хватает для работы устройства от элемента CR2032 в течении 10 лет. В данном референс-дизайне разработан метод измерения относительной влажности окружающего воздуха и температуры, достигающий чрезвычайно долгий срок службы элемента питания за счет использования таймера в рабочем цикле устройства.

На следующем графике отображены два метода организации рабочего цикла устройства - с использованием обычного спящего режима микропроцессора (красный) и системного таймера (синий). Черная пунктирная линия - заявленный производителем CR2032 срок службы 10 лет.

Референс-дизайн предназначен для использования в:

• Промышленности
• Интернет вещей (IoT)
• Автоматика зданий
• Охранные системы
• Датчики вентиляции и кондиционирования
• Умные Термостаты
• Системы с батарейным питанием

Посмотрим за счет чего получается рекордная экономичность этого прототипа устройства. Устройство построено с использованием следующих компонент:

CC1310 – многоядерная однокристальные система, бюджетный энергоэффективый беспроводной контроллер, оптимизированных для операций в субгигагерцевом диапазоне. Высокопроизводительный трансивер управляется выделенным процессорным ядром Cortex-M0 , выполняющим прошитые в его ROM низкоуровневые протоколы .

Протоколы верхнего уровня выполняются на отдельном 32-битном процессорном ядре Cortex-M3 с тактовой частотой до 48 МГц. Опрос датчиков проводится независимым микромощным контроллером (16-разрядный RISC-процессор, способный работать на частотах от 32 кГц, пока остальная система находится в спящем режиме или режиме ожидания), который может работать и с аналоговыми, и с цифровыми датчиками.

Контроллерное ядро Cortex M3 имеет богатый набор периферийных устройств и содержит:

• датчик температуры;
• четыре таймерных модуля общего назначения (2x16- или 1x32 бит с режимом ШИМ);
• 8-канальный 12-битный АЦП (до 200 квыб/с);
• сторожевой таймер;
• аналоговый компаратор;
• UART, I2C;
• три SPI (один из них – микромощный);
• - AES-модуль;
• - 10...31 линий ввода-вывода (в зависимости от текущей конфигурации и корпуса);
• - поддержку до восьми емкостных кнопок

Параметр
Диапазон частот и поддерживаемые типы модуляции	Sub 1 GHz: MSK, FSK, GFSK, OOK, ASK, 4GFSK, CPM (shaped 8 FSK)
Поддерживаемые протоколы	Сети топологии «звезда»:WMBUS, SimpliciTI
Flash, кБайт	128
RAM, кБайт	20
Напряжение питания, В	1,65...3,8
Температурный диапазон, °C	40...85
Чувствительность 2,4 Кбит/с, дБм	-121
Чувствительность 50 Кбит/с, дБм	-111
Максимальная выходная мощность при 868 МГц, дБм	15
Максимальная ширина полосы пропускания на приеме, кГц	400
Минимальная ширина полосы пропускания на приеме, кГц	40
Скорость передачи данных, кМбит/с	до 4
Энергопотребление	контроллер приложений в активном режиме – 61 мкA/МГц (ARM Cortex M3) ток потребления в спящем режиме с запущенным таймером и сохранением содержимого памяти – 0,7 мкA радиотракт субгигагерцевого диапазона – 5,5 мА при приеме, 12 мА при передаче (выходная мощность 10 дБм)
Техпроцесс	65 нм

Использование наномощного таймера TPL5111 дает очевидное преимущество т.к. фактически к окончанию срока службы элемента питания можно заменить всё устройство, например при запланированном ремонте помещений, обслуживании или модернизации оборудования. Если для умного дома редко нужно более двух таких устройств (внешний и внутренний), то в случае объектов промышленности, зданий и систем вентиляции, таких датчиков будет намного больше и их периодическое обслуживание может выйти в серьезные расходы.

Описание рабочего цикла намного короче описания конструкции и его характеристик.

Во включенном состоянии, по истечении определенного интервала, таймер TPL5111 подает питание на повышающий преобразователь TPS61291, который поднимает выходное напряжение до 3,3 вольт и на выключатель нагрузки TPS22860, соединяющей повышенное выходное напряжение с остальными частями системы. После появления питающего напряжения, CC1310 по I2C получает текущую температуру и относительную влажность с датчика HDC1000, затем передает «безсоединяемый» пакет данных с этой информацией (т.е. без инициализации и установки соединения с каким-либо узлом сети), а затем сигнализирует на TPL5111 о том, что система может быть отключена.

В выключенном состоянии выключатель нагрузки TPS22860 полностью отключает часть системы (CC1310 и HDC1000 устройств) от литиевой батареи. Единственными потребителями тока от литиевой батареи являются токи перезарядки и утечки конденсатора у литиевой батареи, рабочий ток таймера TPL5111, ток покоя TPS61291 в режим байпаса, и ток утечки в переключателе нагрузки TPS22860.


График тока потребления от элемента питания при включении системы.


График тока потребления от элемента питания во выключенном состоянии системы. Логарифмические шкалы.
Подобный рабочий цикл можно применить в других устройствах, например, некие датчики протечки воды, датчики открытия-закрытия дверей и т.п. где информация не требуются в реальном времени, а проблема питания устройства имеет приоритет.

Подробно с референс-дизайном можно познакомиться в документации на сайте TI.

Здравствуйте. Сегодня я расскажу вам об интересном выключателе от фирмы Itead – Sonoff TH. Выключатель поддерживает удалённое управление через облако по Wi-Fi, а также имеет датчики температуры и влажности, поэтому может управлять подключенным устройством в зависимости от изменения этих параметров. Дополнительное управление по радиоканалу – отсутствует. Если вам интересна эта тема – добро пожаловать под кат.

Sonoff TH поставляется в картонной коробочке:

Упаковка

На боковой грани коробочки нанесены технические характеристики выключателя:

Описание от производителя:

Features

Support 90~250V AC power supply voltage.
Support checking real time temperature and humidity.
Support preset temperature and humidity range to turn on/off devices.
Support fast configure SSID and password through APP.
Support automatic connect to server, register and update status info.
Support tracking device status and timely remote control through APP.
Support setting single and repeat timing schedules
WiFi Characteristics

802.11 b / g / n
Built-in Tensilica L106 ultra-low power consumption 32-bit micro-MCU, dominant frequency support 80 MHz and 160 MHz, support RTOS
Built-in TCP / IP protocol stack
Built-in TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network
Built-in PLL, voltage regulator and power supply management components, 802.11b mode +20 dBm output power
A-MPDU&A-MSDU aggregation and 0.4μs guard interval
WiFi @ 2.4 GHz, supports WPA / WPA2 safe mode
Support cloud OTA upgrade
Support STA / AP / STA + AP mode
UART, I2C, PWM, GPIO
Deep sleep maintain current is 10 uA, shutdown current is less than 5 uA
Wake-up, connect and transfer data packets in 2 ms
Standby power consumption is less than 1.0 mW (DTIM3)
Operating temperature range: -40 ℃ - 125 ℃
Other parameters as follows

В комплект входит три соединительных провода:

Датчик температуры и влажности:

И сам выключатель:

Выключатель создан на той же платформе и имеет такое же реле, как и рассмотренный мной ранее в пятой части обзоров, посвящённых умному дому – выключатель Sonoff RF. Ссылки на предыдущие части я дам в конце обзора.

Одновременно выключатель может отслеживать или температуру, или влажность. Поэтому будет испытано два выключателя Sonoff TH:

Подключаем датчик:

Провода подключены согласно схеме:

Подаём питание на выключатель:

Потребление:

Оба выключателя подключены. Пришло время привязать их к управляющему приложению eWeLink. Более подробно о работе с приложением можно почитать в четвёртой части обзоров.

В приложении выбираем «Add Device»:

Длительно нажимаем на кнопку на выключателе, пока светодиод не начнёт мигать. Затем ставим верхнюю галочку в приложении и нажимаем «Next»:

Приложение попросит ввести пароль от Wi-Fi. После этого нажимаем «Next»:

Выполняется поиск устройств.

Введите любое имя для вашего нового устройства:

Выключатель «привязан» к вашему аккаунту:

После чего мы попадаем в главный экран управления выключателем. Выключатель установлен в ручной режим. Сейчас он отключен:

Вверху вы можете увидеть показания температуры и влажности. Для того, чтобы включить выключатель – нужно нажать кнопку на вашем виртуальном пульте из любой точки мира где есть интернет, или рукой нажать на кнопку на выключателе.

Выключатель включен:

Если мы переведём движок в положение «Auto», то попадём в настройку параметров включения и выключения выключателя в автоматическом режиме:

Можно выбрать температуру или влажность. В данном случае выбрана влажность. В верхней строке – 60% влажности, выше которых выключатель отключится.

В нижней – 40% Ниже которых – выключатель включится. Можно задать любые параметры. И любые варианты включения/отключения.

Сейчас 43% влажности. Выключатель выключен:

Настройки выключателя:

Можно поделится возможностью управления с другим устройством:

Задать различные таймеры:

Немного поменял настройки выключателя, чтобы быстрее проверить его работу.

Выключатель отключился:

Выключатель включился:

Подключаем и ищем второй выключатель:

Его мы настроим для срабатывания по температуре:

Все настройки идентичны настройкам для влажности, только выбираем температуру:

Я не очень люблю приводить конкретные примеры использования в обзорах, чтобы не ограничивать фантазии читающих его. Но в этом случае, я думаю, это будет уместно для лучшего понимания работы выключателя.

Итак, берём простой ультразвуковой увлажнитель воздуха:

Он включается клавишей и отключается автоматически, когда закончится вода.

Проведём его доработку. Ищем в корпусе свободное место для платы выключателя. Места там немного, но для небольшой платы – место всё же нашлось. Размечаем два отверстия для кнопки и светодиода выключателя:

И сверлим отверстия.

Режем сетевой провод внутри корпуса увлажнителя:

И подключаем наш выключатель:

Теперь приклеиваем термоклеем выключатель на место. Термоклей нужен, что бы сборка увлажнителя была более удобной, так как после сборки выключатель будет прижат корпусом изнутри. Как будто именно для его и было оставлено место:

С задней стороны вырезаем кусочек корпуса и вклеиваем туда датчик:

Вот, что получилось в итоге:

Аккуратно собираем увлажнитель, наливаем в него воду и включаем в сеть:

Всё работает правильно:

Проверяем настройки выключателя:

Между проверкой и установкой – прошло несколько дней. И приложение уведомляет о появлении новой прошивки.

Идём в настройки и прошиваемся:

Прошивка обновлена:

Комфортной считается влажность от 40 до 60%. Поэтому оставляем так:

Выключатель исправно отрабатывает в увлажнителе. А можно использовать его для уничтожения влаги, например, использовав его возможности для включения вытяжной вентиляции в ванной комнате.

Второй же выключатель, настроив его на температурный диапазон – я встроил в напольный вентилятор. Когда ложишься спать – очень жарко. К утру становится прохладно. А вентилятор продолжает работать. Теперь же он включается и выключается по заданной температуре.

Это только частные случаи применения. Вы можете использовать эти выключатели так как нужно вам. Исходя из ваших потребностей.

Пока писался обзор – производитель выпустил новую версию Sonoff TH. По его уверению – принцип работы новой версии не отличается от старой, рассмотренной мной. И использование возможностей выключателя, описанное в обзоре – остаётся актуальным

Спасибо за внимание.

Мои предыдущие обзоры, посвящённые компонентам для умного дома:

Продолжение следует…

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +61 Добавить в избранное Обзор понравился +25 +50

IP Wi-Fi камера с ИК подсветкой, подойдет для решения различных задач. Например, охраны магазина, склада, офиса ночью, нормального видеонаблюдения на загородных объектах, где в темное время суток нет освещения. Wi-Fi IP камера с ночной подсветкой будет полезной там, где есть необходимость вести круглосуточный мониторинг. IP камера с датчиком движения и Wi-Fi передатчиком, обеспечит хорошую охрану территории. Как только будет зафиксирована активность, сработает включение трансляции или записи.

Большая часть современных камер удаленного видеонаблюдения, имеют в своей конструкции детектор движения. Wi-Fi IP камера с датчиком движения, оперативно обнаружит любой движущийся объект в зоне своего покрытия. Возможно наличие функции оповещения владельца о тревоге, при обнаружении активности. При выборе IP Wi-Fi камеры ночного видения или камеры с датчиком движения, важны основные технические особенности.

Список технических особенностей:

• Дальность подсветки, количество светодиодов.
• Чувствительность датчика.
• Метод детектирования движения.
• Точный радиус действия датчика.
• Способ установки и монтажа камеры.
• Средства удаленного управления (например, мобильное приложения для смартфона).
• Отзывы пользователей.
• Наличие инструкции на русском языке.

В нашем интернет магазине легко купить IP Wi-Fi камеру ночного видения с датчиком движения, по цене от 2000 рублей. На сайте можно узнать всю необходимую информацию о каждой модели.

Характеристики IP Wi-Fi камеры ночного видения с датчиком движения

Прежде чем купить Wi-FI IP камеру с ИК подсветкой и датчиком движения, рекомендуется ознакомиться с её техническими параметрами.

Список технических характеристик:

• Разрешение фото и видео.
• Угол обзора.
• Скорость съёмки.
• Параметры питания, мощность батареи.
• Диапазон температуры, при которой камера может стабильно работать.
• Класс защиты корпуса.
• Максимальная влажность воздуха.
• Сетевые протоколы.
• Габаритные показатели.
• Вес камеры.

Выбрав по этим характеристикам подходящую модель Wi-Fi IP видеокамеры с ИК подсветкой и датчиком движения, можно сразу оформить заказ на сайте. Товар в скором времени будет доставлен к вам курьером.

Здравствуйте. В сегодняшнем обзоре я расскажу о новой версии выключателя Sonoff TH. В своём предыдущем обзоре: « .» я описал старую версию выключателя и в конце обзора добавил, что Itead будет выпускать новую версию этого выключателя, не отличающуюся по функционалу. Сегодня будут рассмотрены все возможные, (а их четыре), варианты выключателей Sonoff TH.

Для начала, список компонентов для всех вариантов выключателей:

Sonoff TH10: $7.50
Sonoff TH16: $8.60
Sonoff Sensor-AM2301: $4.30
Sonoff Sensor-DS18B20: $3.50

Заказ выключателей был сделан 8 сентября. Почта Гонконга сработала быстро, и уже 23 сентября они были у меня:

Сами выключатели TH – поставляются в картонных коробочках:

По названию несложно догадаться, что TH10 рассчитан на 10 Ампер, а TH16 – на 16 ампер:

Features

Supports 90~ 250V AC input
Support max 10A /16A input
Power: 2200W(10A) /3500W(16A)
Support fast configure SSID and password connection through APP
Support automatic connect to server, register and update status info.
Support tracking device status and timely remote control through APP
Support setting countdown, single and repeat timing tasks
Support real-time temperature and humidity displaying
Support 3 temperature and humidity sensors (AM2301, DS18B20, DHT11)
Support preset temperature and humidity to turn on/off
Support group management, scene, smart scene

В отличии от старой версии – теперь это не просто плата, у выключателей появился корпус:

Сверху расположена кнопка. Она служит для подключения выключателя к приложению, а также для ручного управления работой выключателя.

С одной стороны выключателя находится отверстие для его крепления. С другой стороны – вводная панель:

Сбоку находится гнездо для подключения датчиков:

Снимем крышку вводной панели:

Применены самозажимные клеммы.

Разберём выключатели:

Сверху TH16, снизу – TH10:

Они полностью идентичны за исключением использованного реле.

Реле на 10 Ампер:

Реле на 16 Ампер:

Кнопка и разъём подключения датчика:

Вид плат снизу:

В выключателе применена флэш-память :

Поддержка Wi-Fi осуществляется .

Поскольку я считаю, что необходимо иметь и ручное управление выключателем, помимо удалённого по Wi-Fi, а встроенная кнопка на выключателе при встраивании его во внутренности электроприбора – недоступна, то я немного модернизировал один из выключателей под свои нужды. Сделал выносную кнопку, теперь её можно поставить в нужное и удобное место:

Было бы не плохо, что бы такая кнопка была опционально. Я не думаю, что сложно вывести на корпус ещё один разъём для кнопки и те, кому она необходима, могли бы приобрести её отдельно и подключить без всякой пайки.

Перейдём к датчикам. К выключателю можно подключить один из двух видов датчиков:

DS18B20 – только температурный водонепроницаемый датчик (-55°С - +125°С):

И AM2301 – датчик температуры и влажности (-40°С - +80°С; 0 - 99,9% влажности):

Подключим датчики к выключателям:

И подключим сами выключатели согласно схеме подключения:

Загорится значок Wi-Fi:

Пришло время подключить выключатель к приложению для смартфонов :

Как устанавливать и настраивать приложение я подробно описал вот в своём обзоре. С момента выхода того обзора – приложение только похорошело и обзавелось русскоязычным интерфейсом.

Открываем приложение и выбираем добавить устройство. Добавление устройств стало ещё проще и теперь производится за четыре простых шага.

Шаг первый. Нажимаем кнопку на выключателе и удерживаем её нажатой пять секунд:

Выбираем беспроводную сеть и вводим пароль от неё. Если ранее вы уже использовали приложение, то все графы будут сразу заполнены автоматически:

Задаём понятное имя для выключателя:

Подключение завершено.

Страница управления выключателем:

Сейчас выключатель находится на ручном управлении и отключен.

Настройки выключателя:

Можно поделится правом управлять устройством с другим смартфоном:

Задать однократные и повторяющиеся таймеры:

Таймеры обратного отсчёта:

Информация о выключателе:

Выключатель включен:

Если мы передвинем ползунок в положение «Авто», то нам нужно будет задать температуру или влажность и включение/выключение выключателя:

Автоматический режим. Здесь при 30 градусах выключатель включится, при 50 – отключится.

Когда выключатель находится в автоматическом режиме – он не реагирует на нажатие виртуальной кнопки:

Для выключения, нужно перевести выключатель в ручное управление и нажать виртуальную кнопку. Иначе дело обстоит с реальной кнопкой. Даже если выключатель находится в автоматическом режиме, нажатие реальной кнопки – сразу его отключит. Повторное нажатие включит. И выключатель перейдёт в тот режим, который был до отключения. Поэтому реальная кнопка в удобном месте – просто необходима.

Вот пример настройки включения/отключения по изменению температуры:

При данных настройках, если температура станет выше 22 градусов, то выключатель включится, если температура опустится ниже 18 градусов – то выключатель отключится.

Настройки для управления выключателем по изменению влажности – задаются аналогично:

Настройки влажности будут доступны только при использовании датчика AM2301.

Также выключателями можно управлять непосредственно с виртуального пульта:

Действия можно связывать, а также создавать различные сценарии.

Когда выключатель включен, то помимо синего светодиода, сигнализирующего о работе Wi-Fi, загорается ещё и красный светодиод:

Температурный датчик DS18B20 действительно водонепроницаем и правильно отслеживает температуру воды:

Сделано всё достаточно аккуратно и качественно. Единственное пожелание к выключателям я уже сделал в ходе обзора, о возможности подключения выносной кнопки управления.

Спасибо за внимание.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +72 Добавить в избранное Обзор понравился +32 +71