Вторая жизнь Air Wick или даешь свежий воздух — 2

В статье пойдет речь о том, как купив в одном из магазинов или взяв в дар у своих друзей освежитель воздуха Air Wick, докрутить ему немножко дара видения, дабы не распыляться по пустякам, а работать только по делу и в нужное время. Итак, поехали…

Мне попалась вот такая моделька (Рисунок 1), покупать ее не пришлось, был подарен на работе еще в канун 23го февраля пару лет назад. И вот уже тогда я задумался, а почему бы не доработать его, какой радиолюбитель не хочет внести свою изюминку в каждый приборчик. На одном из сторонних ресурсов я уже опубликовывал похожую статью, так сказать первую версию, которая работала и до сегодняшнего дня у меня, у родителей, у друзей и знакомых. А за это время накапливались отзывы и замечания, и вот, пришел час «Х», пришла пора его переделать.  Замечаний было не много, в целом прибор радовал, НО:

  1. Не сохранялись настройки интервалов времени таймера;
  2. Слишком мелкий шрифт был на дисплее, хотя он не всем нужен, только для ввода данных;
  3. Куча неудобных кнопок на приборе для ввода временных интервалов;
  4. Немного завышенное потребление, хотя в целом баллон заканчивался раньше, чем садилась встроенная АКБ;
  5. Нет возможности обновления прошивки без вскрытия прибора;
  6. Много лишнего пространства внутри корпуса, как следствие общие габариты прибора.

Вид дорабатываемого Air Wick
Рисунок 1 – Вид дорабатываемого Air Wick

В общем наболело, решил я его перевоспитать с учетом замечаний и имеющихся навыков, а также элементной базы с минимальной докукой. Итак, функции прибора «ПШИК-2»:

  1. Загрузчик, для обновления ПО без вскрытия корпуса (использует протокол передачи данных Y-modem);
  2. Возможность первой прошивки используя встроенный Bootloader STM, замкнув джампером вывод BOOT, либо ST-LINK программатором/отладчиком;
  3. Отображение на экране текущего дня недели и времени, наполненность баллона, понравившуюся картинку в пустое место, уровень заряда встроенного АКБ, подсказки для перехода в режим «Загрузчик ПО».
  4. Наличие экстренной кнопки «ПШИК»;
  5. Зарядка встроенной Li-Po АКБ от USB порта компьютера, индикация окончания заряда;
  6. Встроенный зуммер (на первом этапе  просто писк, далее возможно прообраз воспроизведения коротких звуковых файлов, хранимых во FLASH памяти контроллера);
  7. Включение подсветки дисплея;
  8. Разъем подключения подаренного Air Wick (мотор);
  9. Датчик света, для реагирования на длительное присутствие;
  10. Ввод показаний таймера (интервалов срабатывания прибора), а так же времени и дня недели используя USB подключение и дополнительно ПО на ПК;
  11. Сохранение введенных на ПК значений и переданных в прибор, в памяти самого микроконтроллера.
  12. Считывание программой на ПК значений установленного таймера(интервалов срабатывания прибора), а так же округленного количества срабатываний пшика.

Ну что, с функциями определились. Как не сложно было догадаться, будем использовать микроконтроллер линейки STM, в частности STM32L152RBT6. А теперь, подошло время рисовать схему. На Рисунке 2, представлен эскиз принципиальной схемы нашего устройства

Рисунок 2. – Эскиз принципиальной схемы устройства

Все узлы данной схемы подписаны, дополнительно на них я останавливаться не стану, отмечу, что для уменьшения энергопотребления контроллер большую часть времени спит и просыпается на ничтожно короткие интервалы делая при этом замер освещенности по фотодатчику, замер заряда встроенной АКБ, а при попадании в установленный интервал времени таймера или при увеличении порога освещенности включает мотор нашего подарочного Air Wick.

Не будем медлить, делаем печатную плату… Все необходимые файлы для ЛУТа я выложил в конце статьи. Они уже отзеркалены и скомбинированы, поэтому останется только вставить бумагу в принтер и напечатать, а далее кому как удобнее: утюг, ламинатор, и т.д…


Рисунок 3. — Вид печатной платы в программе

Внешний вид печатной платы после травления, слой TOP
Рисунок 4. — Внешний вид печатной платы после травления, слой TOP

Внешний вид печатной платы после травления, слой BOTTOM
Рисунок 5. — Внешний вид печатной платы после травления, слой BOTTOM

После травления платы, остается сверловка и пайка переходных отверстий, я делаю это так:

  1. Берем МГТФ провод, сечением 0,07 мм, делим его пополам, залуживаем, вставляем в просверленные переходные отверстия, запаиваем с одной стороны.
  2. Со второй стороны откусываем кусачками, что бы от поверхности платы выступало не более 1 мм
  3. Пропаиваем вторую сторону и так для всех переходных отверстий.

  После пайки переходных отверстий можно вначале запаять «Узел DC +3В и зарядки АКБ», «Узел Интерфейсов пользователя». Проверить зарядку и выходное напряжение источника, оно должно быть равно +3 вольта, а уже следующим этапом запаивать «Узел контроллера и интерфейсной ИМС». На Рисунке 6 представлена запаянная плата, которая получилась у меня.


Рисунок 6. — Внешний вид запаяной печатной платы «ПШИК-2, слой TOP и BOTTOM»

Хотелось бы отметить, что плата разрабатывалась под стандартный пластиковый корпус, который приобретался отдельно: 83.5х57.5х24мм (черный АБС), «Адаптивный». Поэтому имеет небольшие вырезы в каждом углу для того, чтобы не мешать сочленению двух крышек прибора.

Большая часть работы проделана, пока есть время и нет недостающих деталек (заказал и жду доставки), расскажу вам как доработать магазинный  Air Wick. Там тоже все проще простого:

  1. Выключить прибор с помощью поворота переключателя на его задней стенке, мало ли пока вы будете с ним возиться он будет нервничать и пшикнет вам в лицо;
  2. Вытащить батарейки или аккумуляторы, чем вы там его «подкармливаете»;
  3. Вытащить баллон с освежителем, отставить его в сторонку, подальше от паяльника, с чем черт не шутит, может же и бахнуть;
  4. Отвернуть несколько саморезов, Рисунок 7, и вытащить его родные «мозги», Рисунок 8;
  5. Вынимать плату большого смысла нет, она не помешает, да и даже если у вас что-то не получится или моя идея не понравится, вы всегда сможете вернуть свой освежитель к старой жизни, поэтому здесь необходимо только отпаять провода от двигателя, Рисунок 8;
  6. На место отпаянных проводов припаять провода необходимой длины, и сечением не менее 0,2 мм. Так например, сам Air Wick вы можете расположить на полу, а коробочку с новыми «мозгами» где-то на стенке, поэтому длину этих проводов подсчитайте уже сами;
  7. Припаянные провода на втором конце для удобства можно пометить маркером (где «+», а где «-», они должны соответствовать «+» и «-» на двигателе). В Air Wick эти провода можно вывести через отверстие в задней стенке;
  8. Провода подпаяны, собираем устройство в обратном порядке, вставляем баллон с освежителем и закрываем наш Air Wick.


Рисунок 7. — Расположение саморезов в корпусе устройства


Рисунок 8. — «Мозги» устройства, вид с тыльной стороны

Дождавшись недостающих деталек, я их впаял и принялся за разработку ПО «ПШИК-2». Примерный вид, получившейся программы-конфигуратора для ПК можно увидеть на Рисунке 9, а результат работы Пшика можно посмотреть на видео.


Рисунок 9. — Вид программы-конфигуратора «ПШИК-2»

Всем спасибо за внимание. На вопросы с удовольствием отвечу…

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
D1 Микросхема TPS62200DRV 1
D2 Микросхема MAX1811ESA+ 1
D3 Микросхема STM32L152RBT6 1
D4 Микросхема FT232RL 1
VT1 MOSFET-транзистор IRLML2402 1
VD1 Выпрямительный диод 1N4001 1
VD2 Диодная сборка TPD2E001DZDR 1
BQ1 Кварцевый резонатор 8MHz 1 HC49/S
BQ2 Кварцевый резонатор 32.768кГц 1 KX-327T_32.768kHz
С1, С3 Конденсатор 47 пФ 2 0603
С2, С6, С9, С12, С13, С15, С16, С22, С23 Конденсатор 0.1 мкФ 9 0603
С4, С5, С14 Конденсатор 1 мкФ 3 0603
С7, С8 Конденсатор 4.7 мкФ 2 0603
С10, С11 Конденсатор 22 пФ 2 0603
С17 Конденсатор 33 пФ 1 0603
С18 Конденсатор 180 пФ 1 0603
С19, С21 Конденсатор 15 пФ 2 0603
С20 Конденсатор 10 мкФ 1 0603
FP1 Предохранитель MF-NSMF050 1
HA1 Пьезоизлучатель PKLCS1212E4001-R1 1
L1 Индуктивность BLM18AG102SN1 1 0603
L2 Индуктивность CDRH5D28NP-100N 1
R1, R2 Резистор 22 Ом 2 0603
R3, R9, R10, R11, R18 Резистор 100 кОм 5 0603
R4-R8, R13-R15, R17, R23 Резистор 10 кОм 10 0603
R12, R16 Резистор 0 Ом 2 0603
R19 Резистор 470 кОм 1 0603
R20 Резистор 91 кОм 1 0603
R21, R22 Резистор 330 Ом 2 0603
R24 Резистор 30 кОм 1 0603
SB1 Кнопка 1437565-5 1
X1 Соединитель MUBS1-05SN2 1
X2 Соединитель DC0.7/2.5 1
X3 Соединитель PLS-8 1
X4 Соединитель PLS-6 1
X5 Соединитель PLS-2 1
X6 Соединитель CWF-2 1 Устанавливать на кабеле