Modification du commutateur WiFi Sinilink avec le capteur de tension/courant INA219 : 11 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Le commutateur USB WIFI Sinilink XY-WFUSB est un joli petit appareil pour allumer/éteindre à distance un appareil USB connecté. Malheureusement, il n'a pas la possibilité de mesurer la tension d'alimentation ou le courant utilisé de l'appareil connecté.

Cette instructable vous montre comment j'ai modifié mon commutateur USB avec un capteur de tension/courant INA219. Avec cette modification, vous pouvez surveiller la consommation d'énergie d'un périphérique connecté, par ex. un smartphone, un lecteur d'ebook, etc., pendant la charge et automatisez pour éteindre l'appareil connecté avant qu'il ne soit chargé à 100% pour (peut-être) prolonger la durée de vie de la batterie LiPo intégrée.

Sachez qu'au final cette modification se traduit par une légère chute de tension de l'entrée 5V vers la sortie du module.

Étape 1: Prérequis/Pièces

Vous aurez besoin des pièces suivantes:

• Commutateur USB WIFI Sinilink XY-WFUSB
• Module de capteur de tension/courant INA219 (un plus petit est mieux)
• Fil émaillé de 0,4 mm de diamètre
• fil épais, qui peut gérer 2-3A de courant
• tube thermorétractable assorti au fil épais
• Tube thermorétractable de 25,4 mm de diamètre
• Les outils habituels comme le fer à souder, la soudure, le flux
• PC sur lequel vous pouvez compiler Tasmota avec le support INA219

Étape 2: Description générale du module

Une très bonne description générale du module de commutation USB, de ses pièces et de la façon de l'ouvrir est présentée dans la vidéo liée d'Andreas Spiess. Cette vidéo m'a inspiré pour apporter les modifications à mon module avec un module de capteur INA219.

Étape 3: ESP8285 GPIO inutilisés

Pour déterminer quelles broches/GPIO de l'ESP8285 ne sont pas connectées, j'ai retiré la puce du module. Vous n'avez pas besoin de le faire, il suffit de regarder l'image.

Avec la puce dessoudée et la fiche technique ESP8285, vous pouvez voir que les broches/GPIO suivantes ne sont pas utilisées:

• PIN10 / GPIO12
• PIN12 / GPIO13
• PIN18 / GPIO9
• PIN19 / GPIO10
• … et plus …

Vous n'en avez besoin que de deux pour les connexions I2C (SDA + SCL) au module INA219. J'ai d'abord choisi PIN18 + PIN19 mais j'ai détruit les pastilles lors de la soudure car je ne suis pas (encore) assez qualifié pour souder deux fils de 0,4 mm à ce pas de broche lorsqu'ils sont côte à côte.

Étape 4: Souder les fils porteurs de courant au PCB

Pour mesurer le courant, le module INA219 doit être inséré dans l'alimentation de sortie +5V entre le MOSFET de commutation et le port de sortie USB.

Soulevez d'abord le pied de la prise USB.

Deuxièmement, soudez un fil épais (rouge) au plot du PCB, qui est la sortie du MOSFET de l'autre côté du PCB, ce fil ira à "Vin+" de l'INA219.

Soudez ensuite un fil épais (noir) au Pin de la prise USB, cela ira au "Vin-" de l'INA219.

J'ai mis du ruban Kapton résistant à la chaleur entre eux pendant le soudage et j'ai ensuite ajouté un tube thermorétractable autour du fil noir. J'ai également laissé la bande Kapton en place.

Étape 5: souder les fils de données aux broches ESP8285

Pré-pliez les fils avant de les souder à la puce, vous ne devriez pas trop forcer sur les plots attachés aux broches de la puce.

Soudez deux fils aux broches 10 et 12 de la puce.

Comme vous le voyez sur la photo, j'ai brûlé les broches 18 et 19 sur le côté droit de la puce, alors essayez de garder la chaleur basse et la durée de soudure courte.

J'ai également collé les deux fils au bord de la planche pour avoir un peu de soulagement de la traction.

Étape 6: Soudez les fils Vcc/Gnd au régulateur 3V3 et au port USB

Soudez un fil à la sortie du régulateur de tension AMS1117 3V3, cela ira à "Vcc" du module INA219. (Désolé pour la mauvaise photo)

Soudez un fil à la broche Gnd de la prise USB mâle, cela ira à "Gnd" du module INA219.

Étape 7: Souder les fils au module INA219

Soudez les six fils au module INA219. Gardez suffisamment d'espace entre le PCB principal et le module pour insérer le couvercle bleu de l'appareil Sinilink.

• Vin+ - (rouge) du pad sur PCB
• Vin- - (noir) de la broche de la prise de sortie USB
• Vcc - du régulateur de tension AMS1117 3V3
• Gnd - à partir de la broche Gnd de la prise USB mâle
• SCL - à partir de PIN12 / GPIO13 (SCL/SDA peut être commuté dans la configuration Tasmota)
• SDA - à partir de PIN10 / GPIO12 (SCL/SDA peuvent être commutés dans la configuration Tasmota)

Étape 8: Assemblage

Découpez quelques fentes dans le couvercle bleu de l'appareil Sinilink pour faire passer les câbles que vous avez utilisés.

Insérez le couvercle entre le PCB Sinilink et le module INA219 et pliez les fils près du boîtier.

Utilisez un tube thermorétractable autour des deux modules.

Étape 9: Construisez Tasmota avec le support INA219

Vous devez compiler Tasmota avec le support INA219, le fichier tasmota-sensors.bin standard, qui contient le support INA219, est trop volumineux pour tenir dans l'ESP8285.

Ce qui suit est une très brève explication du processus de construction à l'aide de docker, plus de détails ici.

Créer un répertoire:

$ mkdir /opt/docker/tasmota-builder

Créer docker-compose.yml

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/docker-compose.yml version: " 3.7 " services: tasmota-builder: container_name: tasmota-builder hostname: tasmota-builder restart: " no " # source: https://hub.docker.com/r/blakadder/docker-tasmota image: blakadder/docker-tasmota:latest user: "1000:1000" volumes: # le conteneur docker doit être démarré par le même utilisateur qui possède # le code source -./tasmota_git:/tasmota

Clonez le dépôt git et basculez vers une version taguée spécifique de Tasmota:

/opt/docker/tasmota-builder $ git clone https://github.com/arendst/Tasmota.git tasmota_git

/opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git (maître) $ git checkout v8.5.1

Ajoutez un fichier de remplacement pour inclure le support INA219:

$ cat /opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/tasmota/user_config_override.h

#ifndef _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#define _USER_CONFIG_OVERRIDE_H_#warning **** user_config_override.h: Utilisation des paramètres de ce fichier ****#ifndef USE_INA219#define USE_INA219#endif

Démarrez la construction:

"-e tasmota" signifie qu'il ne construit que le binaire tasmota.bin, rien d'autre.

/opt/docker/tasmota-builder $ docker-compose lancez tasmota-builder -e tasmota; docker-composer vers le bas

Le binaire résultant, tasmota.bin, sera situé dans:

/opt/docker/tasmota-builder/tasmota_git/build_output/firmware/

Configurez l'appareil Sinilink avec Tasmota comme expliqué par Andreas Spiess dans sa vidéo. Clignotement d'abord, puis configuration du modèle/configuration GPIO habituelle pour cet appareil.

Soit en utilisant votre propre binaire Tasmota compilé, soit en utilisant d'abord une version standard, puis en effectuant une mise à niveau via webgui vers votre propre version compilée.

Étape 10: Configuration de Tasmota pour INA219

La première étape consiste à modifier le modèle pour qu'il corresponde à la modification.

Allez dans "Configuration" -> "Configurer le modèle", sélectionnez pour GPIO12 et GPIO13 la valeur "Utilisateur (255)". Appuyez sur "Enregistrer".

Après le redémarrage, allez dans "Configuration" -> "Configurer le modèle", sélectionnez pour GPIO12 -> "I2C SDA (6)" et pour GPIO13 -> "I2C SCL (5)". Ou échangez-les si vous avez soudé les fils différemment. Appuyez sur "Enregistrer".

Modifiez la précision affichée/rapportée du module. Changez comme vous le désirez.

Allez dans "Console" et entrez les commandes suivantes.

TelePeriod 30 # envoie les valeurs du capteur MQTT toutes les 30 secondes

VoltRes 3 # 3 chiffres de précision sur les mesures de tension WattRes 3 # 3 chiffres de précision sur les calculs de Watt AmpRes 3 # 3 chiffres de précision sur les mesures de courant

Étape 11: Résultat final

Si tout a été fait correctement, vous pouvez maintenant surveiller la tension et le courant utilisés par le périphérique USB connecté directement dans l'interface graphique Web de Tasmota.

Si vous avez également une configuration pour que Tasmota rapporte la mesure via MQTT dans un InfluxDB, vous pouvez créer des graphiques via Grafana pour afficher le courant de charge au fil du temps, voici un exemple de charge de mon smartphone de ~ 10% à ~ 85% de capacité.

Et après cette configuration, vous pouvez utiliser un outil d'automatisation comme Node-RED pour désactiver automatiquement le commutateur USB lorsque le courant tombe en dessous d'une certaine limite.

Sachez que puisque l'INA219 utilise une résistance de 0,1 Ohm comme shunt de courant, vous obtiendrez une chute de tension de l'entrée à la sortie, en fonction de votre alimentation et de "l'intelligence" de l'appareil connecté, il peut se charger plus lentement qu'auparavant.