探索粒子光子的低功率模式的邮件DIY

描述

更新：

A 新住房已被使用，质量更好

该板已从 Particle Photon 更改为 Argon。氩气吸收的电流要少得多。

概述

每次收到蜗牛邮件时，让您的真实邮箱向您发送通知不是很好吗？如果您回答“是”，那么这个项目适合您。

该项目探索粒子光子的低功率模式，使用太阳能、粒子云、Thingspeak 和 IFTTT。以下是您在邮箱门打开时收到的通知。

 

通过 IFTTT 应用在 iPhone 上收到您收到的邮件通知

 

当处于睡眠模式并从中断中唤醒时，Photon 可以在 4mA 下运行。我们使用它来降低功耗并尝试使用太阳能来运行该项目。

Particle 的板载稳压器能够在低至 3.6V 的电压下可靠运行。这已经足够接近，以至于直接从 LiPo 电池为 Photon 供电是值得尝试的，尽管并非所有的 LiPo 容量都可以使用。

硬件

首先，我们使用了一个简单的低成本太阳能 LED 运动灯（约 10 美元）。这些灯通常使用 18650 型锂电池，带有太阳能电池，并且位于一个小型外壳中，可以很容易地重新用于我们的应用。灯的背面声称电池的容量为 1200mAh。

 

使用原装太阳能灯。虽然足够，但面板和外壳的质量导致过早失效。

 

 

更新：具有改进密封和 0.5W 太阳能电池板的新型太阳能灯，Voc 5.7V Isc 100ma

 

 

新光中的硅胶垫圈。

 

 

完全连接和更高的构建质量。所有这些只需 5.00 美元即可上门！

 

灯可以在亚马逊上购买

对于邮件感应，邮箱门上安装了一个磁簧开关。簧片开关是无源器件。在这种情况下，我们使用常开开关。虽然常开，但开关在门关闭时会接触。

 

智能邮箱磁性门开关

 

 

智能邮箱磁铁

 

粒子光子被编程为在开门时唤醒，在这种情况下是下降沿触发。也就是说，当 Particle 引脚上的电压降至零时，它会唤醒，连接到 WiFi 并发布通知代码。粒子无法以编程方式识别定时唤醒或中断唤醒。

为了检测是什么中断唤醒了粒子，光子检查门状态输入引脚。如果低，它会创建一个信号量来发布“youve-got-mail”消息。必须启用系统线程才能让 Photon 在唤醒时捕获门状态。发现如何可靠地检测唤醒时的引脚状态是最难弄清楚的技巧。

由于 Photon 的时间与 Internet 同步，因此发布消息的有效负载包括事件的当前时间戳。使用 IFTTT 时，通知会发送到手机上，并且即使通知延迟，也可以轻松记住邮件到达的时间。

V1：

为了构建电路，完全移除了 LED，并在 PCB 上切割了一条走线，以将 IR 传感器电路与电源隔离。也就是说，从 PCB 逆向工程来看，唯一用于充电的部件似乎是一个隔离二极管。

 

改用太阳能灯邮箱通知器

 

Thingspeak 用于记录电压、RSSI 和邮件触发计数通知。在强制电压和 RSSI 更新之间，粒子被设置为休眠 30 分钟。因此，您可以查看系统是否处于活动状态并监控电池电压/信号强度。

V2

太阳能灯被拆开。拆下 LED 和控制板。添加了 TP4056 Lipo 充电器。将太阳能电池板连接到微型 USB 电源。将电池连接到电池端子。然后将输出线连接到光子上的 Vin。当电池电量过低时，该控制器会自动关闭，并且不允许电池过度充电。

 

Lipo充电板。

 

Thingspeak 集成

您必须将您的 Thingspeak 密钥添加到您的 Particle Photon 代码中。完成此操作后，数据将按顺序出现。此代码支持 8 个通道，但只使用了 3 个通道。

 

Thingspeak Webhook 设置

 

 

Thingspeak Webhook 设置

 

 

Youve-Got-Mail thingspeak 频道，带充电状态申请字段

以上是测试前几天的屏幕截图。您可以看到放电和充电周期。总的来说，在阳光明媚的日子里，太阳能能够为系统提供足够的电力。似乎该装置每隔 30 分钟正确地传输电压和 RSSI。

小小的太阳能电池就够了吗？让我们做一些快速的分析和计算。

根据对数据的快速浏览，太阳能电池似乎足以满足该项目的需求。据称该粒子可在 3.6V 以上工作。对于锂聚合物电池，这将允许使用大约 90% 的充电容量。下图描绘了低电流下锂聚合物的典型放电曲线。Particle 将在 0.2C (75ma/1200mah) 以下运行，因此直接从电池为 Photon 供电是一个很好的节能选择。我们应该能够在电压变得太低之前提取 90% 的电池电量。低于 3.6V 时，Photon 将关闭或不稳定。

 

标准脂肪充放电曲线供参考

 

太阳能电池规格未知，但根据尺寸，估计在全阳光下输出约 50mA。

 

太阳能电池示例，标称 5V，50ma，0.25w

 

这似乎与细胞上的光很相似。

运行时估计

PV 瓦特用于估计功率输出。PV watts 使用您的位置和天气信息来估计太阳能系统的输出。PV 瓦特不会计算低瓦数系统，例如只有 0.25W 的低功率系统，所以我们告诉 PV watts 我们在我们的位置有一个 0.25KW 的系统。除以 1000，或将单位从 KW 更改为瓦特，以估算该单节电池的功率。这显示每月最低约 20 瓦时，如果安装在理想位置，则每天约 0.65 瓦时和每年 353 瓦。这对于我们的传感器来说似乎已经足够了。

 

太阳能LED灯功率估算器

 

PV计算：

 

基于位置的智能邮箱功率预算计算

 

Thingspeak 应用程序：

 

Thingspeak 响应任务以每 10 分钟计算一次电池充电状态。

 

值得一提的是，如果我们设置为更新数据更新，这个应用程序或反应将失败。我怀疑有一个错误，但是 10 分钟的更新速度对于我们的项目来说已经足够了。

IFTTT 集成

将以下 IFTTT 配方添加到 IFTTT 以在您的设备上接收通知。

 

Youve-got-mail 粒子通知向您的设备发送通知