我在鋰離子電池上運行的第一個項目是：一個IOT設(shè)備，它不僅可以檢測是否有水，而且還可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到云中。

硬件部件：

• WEMOS D1 Mini Pro× 1個
• 電池護罩V1.1.0對于WEMOS D1 mini× 1個
• 鋰離子3.7v可充電× 1個
• 電池座18650 x 1× 1個
• 定制PCB× 1個
• Arduino Uno × 1個
• RC蜂鳴器× 1個

軟件應(yīng)用程序和在線服務(wù)：

• Arduino IDE

手動工具和制造機：

• Creality CR10 S5

我的朋友給我一個小挑戰(zhàn)項目：我們必須創(chuàng)建一種可以檢測漏水并通過Internet發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)的設(shè)備。挑戰(zhàn)包括一個約束：我必須使用WEMOS開發(fā)板。我認為該項目是使用電池的不錯選擇，因此我圍繞電池進行了設(shè)計。我決定使用現(xiàn)有的電池屏蔽罩為電子電路上電。

這是我第一次使用電池構(gòu)建電子項目的經(jīng)驗。結(jié)果有效，但是有點耗電。

首先，通過查看該項目的視頻演示來檢查該項目。然后，我將遍歷電路，解釋其工作原理。

電路

在測量不包括WEMOS的電子消耗量時，我們可以看到它消耗的電流為1.22ma，對于使用電池工作的設(shè)備而言，這還不夠低，但是由于我決定使用9900mah電池，因此我希望該電路能夠自動工作至少41周我認為這對我來說是可以的，因為我的第一個項目是使用電池運行。

探測器

第一部分是比較器：我連續(xù)使用的運算放大器比較點（a）和（b），并在導線接觸水時做出反應(yīng)。我們知道水不導電，因此我們期望在400k歐姆至3M歐姆之間，并且當檢測器不接觸水時，點（a）將由3.3M電阻上拉。一旦水接觸到引線，它就會拉到地面，并創(chuàng)建一個分壓器，MCP602將其與由2個100K電阻器創(chuàng)建的另一個分壓器進行比較。結(jié)果是運算放大器的輸出變?yōu)楦唠娖健?/p>

重置

在電路的第二部分，首先有一個電容器（a），用于平滑運算放大器（MCP602）的輸出。在分析示波器上的輸出時，我注意到，在水接觸到引線的那一刻，它可能會在穩(wěn)定之前在高電平和低電平之間產(chǎn)生一些切換，因此設(shè)置一個小上限可使輸出平滑。然后是一個耦合電容器（b），當輸出（a）變?yōu)楦唠娖綍r，它將產(chǎn)生一個峰值。重要的是不要將該值設(shè)置為高電平，因為復位必須是單個尖峰，這就是該上限的作用。然后，當產(chǎn)生尖峰時，它將觸發(fā)將電壓下拉至地的晶體管，將WEMOS復位一次（c） 并喚醒控制器。

該程序?qū)⑼ㄟ^在D6引腳上使用digitalRead來檢查運算放大器的輸出電壓是否高（d），以及是否是否有水（避免錯誤復位）。因此，這實際上意味著導線正在接觸水。

然后，該程序?qū)⑿畔l(fā)布到io.adafruit.com上。Adafruit是一項免費服務(wù)，允許IOT設(shè)備使用MQTT在提要上發(fā)送和讀取數(shù)據(jù)。
蜂鳴器

一旦確認進水，WEMOS就會通過引腳D7（a）觸發(fā)蜂鳴器。我有一個舊的RC蜂鳴器。蜂鳴器非常響亮并且使用非常簡單，只需要一個高值就可以觸發(fā)并自動鳴響蜂鳴器3次。然后，該程序?qū)⒁粋€值寫入WEMOS的EEPROM中，并進入深度睡眠狀態(tài)，持續(xù)30秒。喚醒后，它會讀取EEPROM并知道過去已檢測到水，并且再次讀取digitalRead引腳D6，如果水仍然很高，它將再次觸發(fā)蜂鳴器并循環(huán)直到不再檢測到水為止。

此步驟很重要，因為初始喚醒僅發(fā)生一次。當檢測到水時，運算放大器將變?yōu)楦唠娖讲⒈３指唠娖?，因此不會再次發(fā)生復位。我的程序也應(yīng)該能夠依賴計時器。

最后，我編程2個啟動順序

充當wifi客戶端并連接到云以發(fā)送數(shù)據(jù)的啟動序列

充當wifi熱點的啟動序列，因此我可以連接到該序列以配置wifi個人信息

電壓監(jiān)控器

就像在下一部分中看到的那樣，我將一條電線直接從電池連接器焊接到了板子（a），這樣程序可以讀取并計算電壓。我計算了分壓器（b）中的2個電阻，然后仔細評估了發(fā)送到云的電壓值。啟動后，WEMOS讀取引腳A0并評估電壓。然后，該程序?qū)⒂嬎愠龅闹蛋l(fā)送到云中。

云視圖

如前所述，我的設(shè)備在io.adafruit.com上發(fā)送數(shù)據(jù)。Adafruit可輕松為此類項目自由使用物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，而我經(jīng)常使用它。

我創(chuàng)建的儀表板使我可以查看狀態(tài)，WEMOS與MQTT服務(wù)通信的時間以及電池電壓。

外殼

即使這篇文章更多關(guān)于電子產(chǎn)品，我也必須提到我設(shè)計外殼的方式。

首先，這是我想到的一個3D視圖，當我想到一個泄漏檢測儀坐在熱水箱附近的混凝土上時

我設(shè)計了3點外殼。其中有不銹鋼螺釘，其中之一是塑料蓋的一部分。在下一個圖像中，您可以看到我使用了Barrel Wire Crimp銅端子連接器與2顆螺釘接觸，該2顆螺釘用作外殼的支腿。我將電線焊接到了銅連接器上，并將另一端連接到電路上。

編輯：hfy