描述

更新：

A 新住房已被使用，質(zhì)量更好

該板已從 Particle Photon 更改為 Argon。氬氣吸收的電流要少得多。

概述

每次收到蝸牛郵件時(shí)，讓您的真實(shí)郵箱向您發(fā)送通知不是很好嗎？如果您回答“是”，那么這個(gè)項(xiàng)目適合您。

該項(xiàng)目探索粒子光子的低功率模式，使用太陽(yáng)能、粒子云、Thingspeak 和 IFTTT。以下是您在郵箱門(mén)打開(kāi)時(shí)收到的通知。

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通過(guò) IFTTT 應(yīng)用在 iPhone 上收到您收到的郵件通知

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當(dāng)處于睡眠模式并從中斷中喚醒時(shí)，Photon 可以在 4mA 下運(yùn)行。我們使用它來(lái)降低功耗并嘗試使用太陽(yáng)能來(lái)運(yùn)行該項(xiàng)目。

Particle 的板載穩(wěn)壓器能夠在低至 3.6V 的電壓下可靠運(yùn)行。這已經(jīng)足夠接近，以至于直接從 LiPo 電池為 Photon 供電是值得嘗試的，盡管并非所有的 LiPo 容量都可以使用。

硬件

首先，我們使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的低成本太陽(yáng)能 LED 運(yùn)動(dòng)燈（約 10 美元）。這些燈通常使用 18650 型鋰電池，帶有太陽(yáng)能電池，并且位于一個(gè)小型外殼中，可以很容易地重新用于我們的應(yīng)用。燈的背面聲稱(chēng)電池的容量為 1200mAh。

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使用原裝太陽(yáng)能燈。雖然足夠，但面板和外殼的質(zhì)量導(dǎo)致過(guò)早失效。

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更新：具有改進(jìn)密封和 0.5W 太陽(yáng)能電池板的新型太陽(yáng)能燈，Voc 5.7V Isc 100ma

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新光中的硅膠墊圈。

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完全連接和更高的構(gòu)建質(zhì)量。所有這些只需 5.00 美元即可上門(mén)！

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燈可以在亞馬遜上購(gòu)買(mǎi)

對(duì)于郵件感應(yīng)，郵箱門(mén)上安裝了一個(gè)磁簧開(kāi)關(guān)。簧片開(kāi)關(guān)是無(wú)源器件。在這種情況下，我們使用常開(kāi)開(kāi)關(guān)。雖然常開(kāi)，但開(kāi)關(guān)在門(mén)關(guān)閉時(shí)會(huì)接觸。

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智能郵箱磁性門(mén)開(kāi)關(guān)

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智能郵箱磁鐵

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粒子光子被編程為在開(kāi)門(mén)時(shí)喚醒，在這種情況下是下降沿觸發(fā)。也就是說(shuō)，當(dāng) Particle 引腳上的電壓降至零時(shí)，它會(huì)喚醒，連接到 WiFi 并發(fā)布通知代碼。粒子無(wú)法以編程方式識(shí)別定時(shí)喚醒或中斷喚醒。

為了檢測(cè)是什么中斷喚醒了粒子，光子檢查門(mén)狀態(tài)輸入引腳。如果低，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)量來(lái)發(fā)布“youve-got-mail”消息。必須啟用系統(tǒng)線程才能讓 Photon 在喚醒時(shí)捕獲門(mén)狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)如何可靠地檢測(cè)喚醒時(shí)的引腳狀態(tài)是最難弄清楚的技巧。

由于 Photon 的時(shí)間與 Internet 同步，因此發(fā)布消息的有效負(fù)載包括事件的當(dāng)前時(shí)間戳。使用 IFTTT 時(shí)，通知會(huì)發(fā)送到手機(jī)上，并且即使通知延遲，也可以輕松記住郵件到達(dá)的時(shí)間。

V1：

為了構(gòu)建電路，完全移除了 LED，并在 PCB 上切割了一條走線，以將 IR 傳感器電路與電源隔離。也就是說(shuō)，從 PCB 逆向工程來(lái)看，唯一用于充電的部件似乎是一個(gè)隔離二極管。

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改用太陽(yáng)能燈郵箱通知器

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Thingspeak 用于記錄電壓、RSSI 和郵件觸發(fā)計(jì)數(shù)通知。在強(qiáng)制電壓和 RSSI 更新之間，粒子被設(shè)置為休眠 30 分鐘。因此，您可以查看系統(tǒng)是否處于活動(dòng)狀態(tài)并監(jiān)控電池電壓/信號(hào)強(qiáng)度。

V2

太陽(yáng)能燈被拆開(kāi)。拆下 LED 和控制板。添加了 TP4056 Lipo 充電器。將太陽(yáng)能電池板連接到微型 USB 電源。將電池連接到電池端子。然后將輸出線連接到光子上的 Vin。當(dāng)電池電量過(guò)低時(shí)，該控制器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，并且不允許電池過(guò)度充電。

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Lipo充電板。

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Thingspeak 集成

您必須將您的 Thingspeak 密鑰添加到您的 Particle Photon 代碼中。完成此操作后，數(shù)據(jù)將按順序出現(xiàn)。此代碼支持 8 個(gè)通道，但只使用了 3 個(gè)通道。

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Thingspeak Webhook 設(shè)置

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Thingspeak Webhook 設(shè)置

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Youve-Got-Mail thingspeak 頻道，帶充電狀態(tài)申請(qǐng)字段

以上是測(cè)試前幾天的屏幕截圖。您可以看到放電和充電周期。總的來(lái)說(shuō)，在陽(yáng)光明媚的日子里，太陽(yáng)能能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供足夠的電力。似乎該裝置每隔 30 分鐘正確地傳輸電壓和 RSSI。

小小的太陽(yáng)能電池就夠了嗎？讓我們做一些快速的分析和計(jì)算。

根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)的快速瀏覽，太陽(yáng)能電池似乎足以滿(mǎn)足該項(xiàng)目的需求。據(jù)稱(chēng)該粒子可在 3.6V 以上工作。對(duì)于鋰聚合物電池，這將允許使用大約 90% 的充電容量。下圖描繪了低電流下鋰聚合物的典型放電曲線。Particle 將在 0.2C (75ma/1200mah) 以下運(yùn)行，因此直接從電池為 Photon 供電是一個(gè)很好的節(jié)能選擇。我們應(yīng)該能夠在電壓變得太低之前提取 90% 的電池電量。低于 3.6V 時(shí)，Photon 將關(guān)閉或不穩(wěn)定。

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標(biāo)準(zhǔn)脂肪充放電曲線供參考

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太陽(yáng)能電池規(guī)格未知，但根據(jù)尺寸，估計(jì)在全陽(yáng)光下輸出約 50mA。

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太陽(yáng)能電池示例，標(biāo)稱(chēng) 5V，50ma，0.25w

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這似乎與細(xì)胞上的光很相似。

運(yùn)行時(shí)估計(jì)

PV 瓦特用于估計(jì)功率輸出。PV watts 使用您的位置和天氣信息來(lái)估計(jì)太陽(yáng)能系統(tǒng)的輸出。PV 瓦特不會(huì)計(jì)算低瓦數(shù)系統(tǒng)，例如只有 0.25W 的低功率系統(tǒng)，所以我們告訴 PV watts 我們?cè)谖覀兊奈恢糜幸粋€(gè) 0.25KW 的系統(tǒng)。除以 1000，或?qū)挝粡?KW 更改為瓦特，以估算該單節(jié)電池的功率。這顯示每月最低約 20 瓦時(shí)，如果安裝在理想位置，則每天約 0.65 瓦時(shí)和每年 353 瓦。這對(duì)于我們的傳感器來(lái)說(shuō)似乎已經(jīng)足夠了。

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太陽(yáng)能LED燈功率估算器

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PV計(jì)算：

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基于位置的智能郵箱功率預(yù)算計(jì)算

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Thingspeak 應(yīng)用程序：

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Thingspeak 響應(yīng)任務(wù)以每 10 分鐘計(jì)算一次電池充電狀態(tài)。

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值得一提的是，如果我們?cè)O(shè)置為更新數(shù)據(jù)更新，這個(gè)應(yīng)用程序或反應(yīng)將失敗。我懷疑有一個(gè)錯(cuò)誤，但是 10 分鐘的更新速度對(duì)于我們的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。

IFTTT 集成

將以下 IFTTT 配方添加到 IFTTT 以在您的設(shè)備上接收通知。

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Youve-got-mail 粒子通知向您的設(shè)備發(fā)送通知

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