Arduino淋浴监控器的制作

步骤1：设计RTC

实时时钟

我不喜欢我的第一个设计，因为电池只能使用大约十天，所以我希望设计可以使用更长的时间。

：电池不能使用很长时间的原因是，我必须持续保持AtMega328（Arduino）的电源以保持软件实时时钟运行。因此，我需要能够使AtMega328进入睡眠状态或将其关闭。

我的朋友给我发送了一些RTC（实时时钟）模块：

http://www.ebay.co.uk/ITM/Arduino的I2C纤巧-RTC-DS1307-的实时时钟模块，AT24C32板上-AVR-MCU-PIC-/221176522620 PT = UK_BOI_Electrical_Components_Supplies_ET＆哈希= item337f25e77c搜索结果HTTP：//WWW。 ebay.com/itm/I2C-Tiny-RTC-DS1307-实时时钟模块AT24C32-AVR-MCU-PIC-DIY-/231037403500？pt = LH_DefaultDomain_0＆hash = item35cae7016c

这些均随附具有电池备用功能的RTC和EEPROM也很有帮助。

问题：因此，我对这些模块感到担心。请注意，电池是LIR2032，它是可充电电池。我怀疑它有充电电路。好吧，我找到了一个原理图并决定绘制自己的示意图（参见图片）。它确实具有充电电路，并且会给18650电池带来额外的负担。

解决方案：因此，对于此模块，如果卸下R5，D1，R4和R6并跨接一个跳线， R6并用CR2032更换电池，这将消除电池充电。这就是我所做的（参见图片）。

在此应用程序中，CR2032应该可以使用大约十年，因此我对此没有任何问题。

警告： AdaFruit的一个旧库，用于其数据记录器RTCLib。有一个名为DS1307.pde的草图可以设置时间。现在，它在第一次运行时效果很好，但是没有设置时间。有一个更新的版本，其示例效果更好：

https://github.com/jcw/rtclib

下载zip，解压缩，将其从rtclib-master重命名为rtclib并将其复制到您的Arduino库目录。

TechnoSpeak I2C：从技术上讲，它应该是I（平方）C或表示集成电路间的IIC。基本上，这是一个“标准”串行接口，需要两个信号SCL，SDA和接地。 SDA是从0V切换到5V的数据信号，数据按顺序（串行）传输。由于只有两个级别，并且无法确定速度，因此无法确定一个数据的结束位置和下一个数据的开始位置。这就是SCL（时钟）信号的输入。这告诉接收设备一位在哪里结束，下一位在哪里开始。

I2C的一个优点是可以将多个设备连接到相同的两个信号。在这种情况下，DS1307（RTC）和24C32（EEPROM）都连接到SCL和SDA线上。为了告诉您正在交谈的设备，每种设备类型都有一个唯一的地址。

DS1307的地址为0x68。 24C32地址为0x50。

Arduino通过“ wire”库支持I2C。

顺便说一句，这意味着在同一两行上不能有多个相同的设备类型。例如，您不能有两个24C32。

步骤2：设计Solar Boost

问题：所以RTC模块需要5Vdc，我希望它能与18650电池一起工作，电池的电压从4.2Vdc降至大约2Vdc。

解决方案：有一些满足需求的小Solar Boost模块：

http://www.ebay.com/itm/370828387683？ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649

我不知道为什么他们称他们为Solar Boost。基本上，它们采用1-5Vdc的DC电压并将其转换为5Vdc电压。

现在有许多可用的版本。我想大多数都适用于该应用程序。

我取消了USB连接器的焊接，因为不需要它。 （见图）。如图所示，两个外部USB引脚分别为接地和5V。

步骤3：设计ShowerMonitor2 PCB

所以自然是极客，我决定制作自己的带有Arduino的ShowerMonitor2 PCB。 （参见图片）此PCB将Solar Boost和Tiny RTC连接在一起，并显示“星期几”和“淋浴”状态。

问题：我想用一个按钮打开电源， Arduino保持开机状态，直到显示星期几和淋浴状态为止，并且还可以通过另一个按钮切换淋浴状态。然后关闭PCB的电源。

解决方案：下一张图片是电源电路的框图。

TechoSpeak：连接至PCB并连接至Solar Boost的地面（在此Solar Boost上，PS-和GND输出连接在一起，以便可以将其中任何一个连接到PCB）。

要打开Arduino PCB，请按Start按钮。这会将正的电池电压传递给Solar Boost，后者启动并向PCB提供5Vdc。 Arduino草图将D3拉高，从而导通BS170 FET。这允许电流流过，从而将大部分电池电压施加到Solar Boost。因此，可以释放启动开关。

在短暂的延迟后，用户可以看到白天和淋浴状态，Arduino将D3设置为低电平，这会关闭FET并断开与Solar Boost的电源，从而断开与PCB的电源。

电源摘要：因此，大多数情况下，Arduino均未供电。 TinyRTC拥有自己的电池来保持正确的时间。 EEPROM存储一些淋浴信息，不需要电源。大多数情况下，18650电池的耗电量可忽略不计。按下开始按钮时，Solar Boost由18650供电，Arduino读取RTC，在星期几点亮，并在适当时点亮Shower LED。大约五秒钟后，Arduino断开电池并自动关机。

TechnoSpeak： EEPROM代表电可擦可编程只读存储器。这意味着我们可以在其中存储信息。该信息将保持通电或断电状态。因此，下次使用电源时，我们可以读取之前存储的信息。不需要电池。

注意：我添加了一个标有“ Prog”的两针插头。如果连接了跳线，这将为Arduino持续供电，以便用户可以将草图加载到Arduino并在需要时进行故障排除。

好的，所以我制作了PCB并将其塞满。我在一周中的几天内安装了不同颜色的LED，因此区分一天和另一天比较容易。 （我的视力不是最大）

问题：对于TinyRTC库部分，我概述了电路板的物理尺寸。不幸的是，当我试图缩小PCB尺寸时，我忘记了这一点，因此“开始”按钮位于Tiny RTC板的下面。这是当我累了并且没有彻底检查时会发生的事情。

问题2：嗯，TinyRTC的底部是电池。有了母头，我以为可以清除AtMega328，但没有清除。

解决方案：我从朋友那里抽了些长根母头（见图）。我将引脚弯曲成“ S”形，这样TinyRTC板就更高了并且远离“开始”按钮。

问题3：很好，但是当我把它挂在

解决方案2：如果您看一下TinyRTC模块，它有两个连接器。一个是七个针脚，另一个是五个针脚，但五个信号以相同的顺序重复。无论如何，我只使用其中的四个。好吧，我决定拆下母头，在另一侧安装五针公头，然后将它们焊接进去。它工作得很好，并且更容易到达“开始”按钮。

附带了鹰头文件

零件清单：

1个微小的RTC_DS1307和AT24C32模块

http://www.ebay.com/itm/I2C-Tiny-RTC-DS1307-Real-Time-Clock-模块-AT24C32-AVR板载-MCU-PIC-DIY-/231037403500？pt = LH_DefaultDomain_0＆hash = item35cae7016c

1 Solar Boost 1-5Vdc to 5Vdc output

http://www.ebay.com/itm/370828387683？ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649

1 18650电池

1 18650电池座

1淋浴监视器2 PCB（可以用Eagle Cadsoft文件制成）

1 ATmega328P微处理器

1 28针IC插座

6公头针

2触觉SPST开关

2电容器0.1uFd

2电容器22pFd

1圆柱晶体8MHz

8 LED 3MM（多种颜色）

1 BS170 FET

2电阻10K

8电阻1.5K

1 JST2.0连接器组（公/母）

废线

Sprap p lastic

大多数零件都可以从Digikey和其他电子产品商店获得。

步骤4：Arduino软件

问题：：标准引导加载的AtMega328P不适用于8MHz晶振。需要其他引导加载程序。

解决方案：我基本上使用此过程来加载正确的引导加载程序：

http://arduino.cc/zh/Tutorial/ArduinoISP

步骤6：我选择了：带Promega的Arduino Pro或Pro Mini（3.3V，8 MHz）作为我在AtMega328P上想要的引导负载。

警告：在“工具”》“面板”菜单下加载草图时，必须选择带有ATmega328的 Arduino Pro或Pro Mini（3.3V，8 MHz）

我在AtMega328上贴了一个标签，以帮助使我想起我正在使用什么。

TinyRTC模块使用DS1307 IC作为实时时钟。对于Arduino，您需要一个库。有很多，但我选择了这个：

https://github.com/jcw/rtclib

首先，必须在TinyRTC模块中设置正确的时间/日期。确保已安装CR2032电池。

在Prog上放一个两脚跳线。

运行我的SetRTC草图。打开串行监视器以确保正确设置。

现在加载ShowerMonitor2草图。

删除两针跳线。

草图摘要：

设置：将电源设置为高，以使SolarBoost保持打开状态。

循环 ：：读取存储在24C32-EEPROM中的数据。

读取RTC。以获得正确的时间/日期。

打开正确的星期几LED。

弄清楚淋浴LED是否应打开。

检查是否按了Shift。

切换淋浴并发送到EEPROM。

大约五秒钟后，关闭电源，然后关闭Solar Boost和Arduino。

步骤5：使用淋浴监控器2

所以我很懒，我用双面胶带将电池和PCB粘在一块塑料上。我钻了几个孔，用一根电线将其挂在钉子上。

步骤：因此，Shower Monitor2通常处于关闭状态。

按住开始键按钮。 Solar Boost上的电源LED将点亮，然后一周中的某一天LED将点亮。释放开始按钮。如果淋浴LED亮起，则是淋浴时间。

淋浴监控器将在大约四秒钟后关闭。

更改淋浴日期：：如果要更改淋浴日期，按住“开始”按钮，直到获得日间LED，然后按住Shift按钮，直到“淋浴” LED发生切换。

故障排除：：如果没有LED亮起，则（希望）电池。替换为已充电的18650。

如果星期几关闭，请加载setRTC草图以设置时间，然后重新加载ShowerMonitor2草图。