Модификация на WiFi превключвател Sinilink с INA219 сензор за напрежение/ток: 11 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

USB превключвателят Sinilink XY-WFUSB WIFI е хубаво малко устройство за дистанционно включване/изключване на свързано USB устройство. За съжаление липсва възможност за измерване на захранващото напрежение или използвания ток на свързаното устройство.

Тази инструкция ви показва как промених моя USB превключвател с INA219 сензор за напрежение/ток. С тази модификация можете да наблюдавате консумацията на енергия на свързано устройство, напр. смартфон, четец на електронни книги и др., по време на зареждане и автоматизирайте, за да изключите захранването на свързаното устройство, преди то да се зареди до 100%, за (може би) да удължи живота на вградената LiPo батерия.

Имайте предвид, че в крайна сметка тази модификация води до лек спад на напрежението на 5V входа към изхода на модула.

Стъпка 1: Предпоставки/части

Ще ви трябват следните части:

• Sinilink XY-WFUSB WIFI USB превключвател
• INA219 сензорен модул за напрежение/ток (по -малък е по -добър)
• Емайлирана тел с диаметър 0,4 мм
• дебел проводник, който може да понесе 2-3А ток
• термосвиваема тръба, съвпадаща с дебелата жица
• Термосвиваща се тръба с диаметър 25,4 мм
• Обичайните инструменти като спойка, спойка, флюс
• Компютър, на който можете да компилирате Tasmota с поддръжка на INA219

Стъпка 2: Общо описание на модула

Много добро общо описание на модула за превключване на USB, неговите части и как да го отворите е направено в свързаното видео от Andreas Spiess. Това видео ме вдъхнови да направя промените в моя модул със сензорен модул INA219.

Стъпка 3: ESP8285 Неизползвани GPIO

За да разбера кои пинове/GPIO на ESP8285 не са свързани, премахнах чипа от модула. Не е нужно да правите това, просто погледнете снимката.

С разпаяния чип и листа с данни ESP8285 можете да видите, че следните пинове/GPIO не се използват:

• PIN10 / GPIO12
• PIN12 / GPIO13
• PIN18 / GPIO9
• PIN19 / GPIO10
• … и още …

Имате нужда само от две за I2C връзки (SDA + SCL) към модула INA219. За първи път избрах PIN18 + PIN19, но унищожих подложките при запояване към него, тъй като (все още) не съм достатъчно умел да запоявам два 0,4 мм проводника на тази стъпка на щифта, когато са един до друг.

Стъпка 4: Запоявайте проводници с токов ток към печатната платка

За измерване на тока модулът INA219 трябва да бъде поставен в изхода +5V захранване между превключващия MOSFET и USB изходния порт.

Първо повдигнете крака на USB гнездото.

Второ запояване на дебел проводник (червен) към подложката на печатната платка, която е изходът на MOSFET от другата страна на печатната платка, този проводник ще премине към "Vin+" на INA219.

След това запояйте дебел проводник (черен) към щифта на USB гнездото, това ще отиде във "Vin-" на INA219.

Поставих малко термоустойчива каптонова лента между тях по време на запояване и след това добавих малко термосвиваеми тръби около черния проводник. Оставих и лентата Kapton на място.

Стъпка 5: Запоявайте проводници за данни към щифтовете ESP8285

Предварително огънете проводниците, преди да ги запоите към чипа, не трябва да натоварвате много подложките, прикрепени към щифтовете на чипа.

Запояйте два проводника към щифт 10 и 12 на чипа.

Както виждате на снимката, изгорих щифтовете 18 и 19 от дясната страна на чипа, така че се опитайте да поддържате ниската топлина и кратката продължителност на запояване.

Залепих и двата проводника по ръба на дъската, за да има малко облекчение на напрежението.

Стъпка 6: Запоявайте Vcc/Gnd проводници към 3V3 регулатор и USB порт

Запоявайте проводник към изхода на регулатора на напрежението AMS1117 3V3, това ще отиде към "Vcc" на модула INA219. (Извинете за лошата снимка)

Запоявайте проводник към Gnd щифта на USB мъжкия жак, това ще отиде в "Gnd" на модула INA219.

Стъпка 7: Запоявайте проводници към модул INA219

Запояйте шестте проводника към модула INA219. Оставете достатъчно място между основната платка и модула, за да поставите синия капак на устройството Sinilink.

• Vin+ - (червено) от подложка на печатна платка
• Vin- - (черен) от щифт на USB изходния контакт
• Vcc - от регулатор на напрежението AMS1117 3V3
• Gnd - от Gnd щифт на USB мъжкия жак
• SCL - от PIN12 / GPIO13 (SCL / SDA може да се превключи в конфигурацията на Tasmota)
• SDA - от PIN10 / GPIO12 (SCL / SDA може да се превключи в конфигурацията на Tasmota)

Стъпка 8: Монтаж

Нарежете няколко слота в синия капак на устройството Sinilink, за да преминете през кабелите, които сте използвали.

Поставете капака между платката Sinilink и модула INA219 и огънете проводниците близо до кутията.

Използвайте термосвиваема тръба около двата модула.

Стъпка 9: Изградете Tasmota с поддръжка на INA219

Трябва да компилирате Tasmota с поддръжка на INA219, стандартният tasmota-sensors.bin, който съдържа поддръжка на INA219, е твърде голям, за да се побере в ESP8285.

По -долу е много кратко обяснение на процеса на изграждане с помощта на docker, повече подробности тук.

Създайте директория:

$ mkdir/opt/docker/tasmota-builder

Създайте docker-compose.yml

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/docker-compose.yml версия: "3.7" услуги: tasmota-builder: container_name: tasmota-builder име на хост: tasmota-builder рестартиране: "не" # източник: https:// hub.docker.com/r/blakadder/docker-tasmota изображение: blakadder/docker-tasmota: последен потребител: "1000: 1000" томове: # docker контейнер трябва да бъде стартиран от същия потребител, който притежава # изходния код-./tasmota_git:/tasmota

Клонирайте git хранилището и преминете към конкретно маркирано издание на Tasmota:

/opt/docker/tasmota-builder $ git clone https://github.com/arendst/Tasmota.git tasmota_git

/opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git (master) $ git checkout v8.5.1

Добавете файл за замяна, за да включите поддръжката на INA219:

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/tasmota/user_config_override.h

#ifndef _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#define _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#предупреждение **** user_config_override.h: Използване на настройките от този файл ****#ifndef USE_INA219#дефинирайте USE_INA219#endif

Стартирайте изграждането:

"-e tasmota" означава, че изгражда само двоичен файл tasmota.bin, нищо друго.

/opt/docker/tasmota-builder $ docker-compose run tasmota-builder -e tasmota; docker-compose down

Полученият двоичен файл, tasmota.bin, ще се намира в:

/opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/build_output/фърмуер/

Настройте устройството Sinilink с Tasmota, както е обяснено от Andreas Spiess във неговия видеоклип. Първо мига и след това конфигуриране на шаблона/обичайната настройка на GPIO за това устройство.

Или използвайте своя собствена компилирана двоична версия на Tasmota, или просто първо използвайте стандартна версия и след това надстройте чрез webgui до вашата собствена компилирана версия.

Стъпка 10: Конфигурация на Tasmota за INA219

Първата стъпка е да промените шаблона, за да съответства на промяната.

Отидете на „Конфигурация“-> „Конфигуриране на шаблон“, изберете за GPIO12 и GPIO13 стойността „Потребител (255)“. Натиснете "Запазване".

След рестартирането отидете на "Конфигурация" -> "Конфигуриране на шаблон", изберете за GPIO12 -> "I2C SDA (6)" и за GPIO13 -> "I2C SCL (5)". Или ги сменете, ако сте запоявали проводниците по различен начин. Натиснете "Запазване".

Променете показаната/отчетена точност на модула. Променете както желаете.

Отидете на „Конзола“и въведете следните команди.

TelePeriod 30 # изпраща стойности на MQTT сензора на всеки 30 секунди

VoltRes 3 # 3 цифри прецизност при измервания на напрежение WattRes 3 # 3 цифри прецизност при изчисления Watt AmpRes 3 # 3 цифри прецизност при текущи измервания

Стъпка 11: Краен резултат

Ако всичко е направено правилно, сега можете да наблюдавате напрежението и тока, използвани от свързаното USB устройство директно в уеб графичния интерфейс на Tasmota.

Ако имате и настройка за Tasmota да отчита измерването чрез MQTT в InfluxDB, можете да създавате графики чрез Grafana, за да показвате тока на зареждане във времето, ето един пример за зареждане на моя смартфон от ~ 10% до ~ 85% капацитет.

И след тази настройка можете да използвате инструмент за автоматизация като Node-RED за автоматично изключване на USB превключвателя, когато токът падне под определена граница.

Имайте предвид, че тъй като INA219 използва резистор от 0.1 Ohm като токов шунт, ще получите спад на напрежението от входа към изхода, в зависимост от вашето захранване и "интелигентността" на свързаното устройство, той може да се зарежда по -бавно от преди.