道路上
数日帰るとき、私はすべての電化製品の電源を切るのに慣れています。 しかし、家ですべてが正常に機能しているかどうか、つまり、燃え尽きたか、倒れたか、奪われたかなどを知りたいと思うことがよくあります。 残念ながら、部屋を監視して所有者に写真を送信できる完全に自律的なデバイスを市場で見つけることができませんでした。 私は自分の手でそのようなガジェットを作らなければなりませんでした。
私はマイクロエレクトロニクスを扱った経験がなかったため、最初にこの科学の基礎を研究しなければなりませんでした。 まだ誰もやったことのないユニークなデバイスを組み立てるというアイデアに心が温まりました。 5か月の仕事の後に何が起こったのか、今日あなたの裁判所に申し上げたいと思います。
動作原理
カメラは十分にシンプルです。 彼女はほとんどの時間眠ります。 1時間に1回、彼女は目を覚まし、GSMネットワークに登録し、POP3サーバーに接続して、新しい文字があるかどうかを確認します。 新しい文字がある場合、デバイスはカメラの電源を入れ、JPEGの画像をSDカードに保存し、SMTPサーバーに接続して、指定されたアドレスに画像を送信します。 その後-寝る。
デバイス構成は、SDカードの設定ファイルにあります。 携帯電話会社として、AT＆Tを使用する必要がありました。
組立工程
最初のステップは、コンポーネントの選択でした。 私は最も抵抗の少ない道をたどることに決め、次の部分に落ち着きました。
- Arduinoを搭載したATmega 328P 。 このコントローラには多くのライブラリ、コードサンプルなどがありますが、16Mhzの周波数で作業することにしました。
- LinkSprite JPEGカメラ 。 これは非常に使いやすいカメラです。640x480の写真を撮影し、JPEGに圧縮します。 デバイスは通常のシリアルプロトコルをサポートします。
- GSMモデムMTSMC-G2-IP このGSMモデムは、ビルトインのPOP3およびSMTPサポートで私を助けました。 それ以外の場合、競合他社とそれほど違いはありません。
- 情報を保存するためのMicroSDカード。
- インフラストラクチャの些細な問題： 74HC4052は、さまざまなデバイス、複数の電圧レギュレーター、優れたTPS2020スイッチとの会話を制御します。
最も困難なことは、スリープ中に回路の消費電力をできるだけ少なくすることでした。 各コンポーネントの電力はTPS2020によって制御されます。 したがって、ATmegaのみが機能します。
ナイチンゲールの例は本当に助けになりました。 その結果、私の回路はスリープ中に0.14mAを消費します。 これは、バッテリーを交換せずにデバイスが最大1か月間動作することを意味します（主にサイズが理由で
CR123Aバッテリーを使用しました）。
理論が開発されていますか？ プロトタイプを組み立てましょう。 第一に、すべてが期待どおりに機能することを自分自身に証明し、第二に、クルハッカーのように感じます。
よさそうだ。 次のステップは、コードの記述とデバッグです。 ATmega 328Pのプログラミングは、Arduinoのプログラミングと同じくらい簡単です。 このチップと
AVRISP mkIIプログラマーで動作するようにEclipseを構成しました。
AVR Eclipse Pluginプラグインは非常に便利でした。プロジェクトのビルドとそのファームウェアはマウスを数回クリックするだけで完了しました。
コントローラーコードは2〜3か月以内に開発されました。 コードの最新バージョンは
code.google.comで見つけることができます。
12Kbが大量のメモリであり、16Mhzが非常に高速であるとは思いもしませんでした。
コードが多少安定し、テーブルにプロトタイプが完全に散らばったら、すべてをはんだ付けします。 私はArduino形式を使用することにしました。安価なコンポーネントを見つけるだけで痛いです。 起こったことは次のとおりです。
最後の部分である軍団に進む時です。 残念ながら、DIYプロジェクトには必ずしも魅力的なシェルがあるわけではありません。 そのため、3Dプリントサービスを使用して、必要な処理を実行することにしました。
3Dモデリングプログラムは好きではありませんでした。 2次元のマウスを使って3次元の空間を運転するのは、なんとなく不自然です。 幸いなことに、モデルが単純なスクリプト言語で定義されている無料のプログラムである
OpenSCADを見つけました。 たとえば、半径5の
sphere(r=5)は
sphere(r=5)です。 美人
キャリパー、数週間のモデリング、
ポノコの注文、
そして結果は次のとおりです。
モデルは驚くほど正確に印刷されました。細部は修正なしでまとめられました。 モデルのソースコードは
code.google.comにあります。
カメラアセンブリ。 起こったことは次のとおりです。
以下は、カメラのパフォーマンスと画質を示すビデオです。
おわりに
今、私は家について落ち着くことができます：カメラは彼を密接に監視します。 1時間に1回メールをチェックする場合、バッテリーは約1か月で十分です。
願わくば、この投稿で、マイクロエレクトロニクスは一見したほど難しくないことを示したいと思います。 まず
、Make：Charles Plattの電子工学と、後に
Horowitz and HillのThe Art of Electronicsが理解を助けてくれました。 そして、もちろん、無数のオンラインリソースとスペックメディテーション。
あなたの意見は私にとって非常に興味深いものです。何が正しく行われたのか、何を改善できるのか、何を読み、何を瞑想するのか。