DIY juhtnupp asjade Interneti jaoks: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Hei tegijad, see on tegija moekoe!

Selles juhendis tahan teile näidata, kuidas oma kodudesse rohkem mugavust ja luksust tuua. Pealkirja lugedes võite arvata, mida me siia ehitame. Igaüks, kes vähemalt korra amazoni veebipoodi külastab, seisab silmitsi selle pisiasjaga, mida nimetatakse amazoni kriipsuks. Nende patareitoitega seadmetega, mida saate oma kodus kõikjale kleepida, on võimalik määratud toode ühe nupuvajutusega ümber tellida.

Selles osas me teeme midagi sarnast, kuid ilma midagi Amazonist ümber tellimata. Me kontrollime asjade internetti või nimetame seda Interneti asjadeks - lihtsalt sellepärast, et IoT on igaühe suus ja Toi kõlab minu jaoks erilisemalt … Ja mis Interneti asjad võivad olla, on teie otsustada. Võimalik, et saate kontrollida kõike, millel on vähemalt WiFi -ühendus. Minu puhul tahan juhtida oma nutikaid koduseadmeid, nagu tuled, radiaatorid ja stseenid, ühendades selle oma olemasoleva Apple HomeKiti raamistikuga.

Nii et tegelikult on selle projekti eesmärk ehitada elektrooniline seade, millel on isekujundatud trükkplaat ja millel on järgmised aspektid:

• võimalikult lihtne, sisaldades ainult ühte juhtnuppu
• nii väike kui võimalik
• võimalikult kiiresti, et latentsusaegu minimeerida
• võimalikult kaasaskantav või nimetagem seda patareitoitega
• ja nagu… noh, sellel peaks olema wifi -ühendus

Tulemus koosneb tavaliselt trükkplaadist, millel on pingeregulaator, mikrokontroller, LiPo aku ja lihtne nupp. Lühikese aja jooksul optimeerin kriips -nupp -PCB -d kaks korda, nii et oleme siiani PCB kolmanda versiooni juures.

Kui soovite näha selle pisiasja käitumist, vaadake seda videot minu Instagramis. Kriipsnuppude toimimisest ja nende ülesehitusest on palju videoid. Niisiis, kõigile, kes tahavad rohkem näha, leiate siit kõik @maker.moekoe.

Samm: asjad, mida vajate

Oma IoT -juhtnupu loomiseks vajate vaid mõnda komponenti. Kuigi versiooniti on väikseid erinevusi, jääb pinget reguleeriv osa samaks. Kõigi versioonide jaoks vajate:

• MCP1700 3, 3v LDO pingeregulaator
• 2x 1µF 1206 SMD kondensaatorit

Lisaks ümmarguse või sirge versiooni jaoks (ülaltoodud pildi vasakpoolne osa):

• PCB (versioon 1 või 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo pistik
• 100mAh Lipo aku mõõtmetega 25x12mm
• 3x6mm SMD nupp

Või lisaks mündiraku versiooni jaoks (ülaltoodud pildi parempoolne osa):

• PCB (versioon 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD kondensaator
• 6x6mm SMD nupp
• 2450 mündiraku hoidja
• LIR2450 mündiaku

Loomulikult võite mõelda kriipsukese väikese korpuse peale. Selle juhendi viiendast sammust leiate lihtsa idee.

2. samm: trükkplaat

Kui ma selle kriipsukesega alustasin, lõin PCB versiooni ühe ilma erilisteta - ühendades vaid mõned osad elektrijälgedega. Ma ei soovitaks seda versiooni, sest see oli esimene mustand ja see pole välja töötatud nagu teised. Siin on väike kokkuvõte kõigist kolmest versioonist:

Versioon 1 oli minu esimene viimane mustand, millel on mõned asjad optimeerimiseks. Võib -olla uuendan seda tulevikus, kuid see töötab juba praegu. PCB välismõõtmed on 24x32 mm. Seda toidab väike LiPo aku ja sellel on lihtsalt pinge reguleerimise seade ESP8285-M3 toiteks. Aku kleepub mõne kahepoolse teibiga armatuurlaua põhja.

Versioon 2 koosneb PCB teisest väliskujust. See on ümmargune läbimõõduga 30 mm ja sisaldab maapinda kahe kolmandiku ulatuses. Teine kolmas on mikrokontrolleri antenn ja seda ei tohiks häirete vähendamiseks katta ühegi jälje ega maapealse signaaliga. Skeem on sama, mis esimesel versioonil. Ja nagu esimene versioon, põhineb see ka ESP8285-M3.

Versioonil 3 on ka teine välimine kuju. Peamine erinevus seisneb selles, et seda toidab tavaline LIR2450 aku, mida saab tühjaks saades hõlpsasti vahetada ja seetõttu peab trükkplaat olema teistest versioonidest pisut suurem. Lisaks koosneb see WS2812b rgb (w), mis on mõeldud erinevate asjade teavitamiseks. Lisaks ja erinevalt teistest kahest versioonist põhineb see mudelil ESP8266-07S.

Nii et lihtsalt valige lisatud failidest versioon ja esitage tellimus oma lemmikplaatfirmale.

Soovitan kindlasti teist versiooni, sest see on kõige arenenum ja väike suurus, vaid 30 mm, on minu arvates väga mugav. Kui soovite selles pisiasjas rohkem funktsioone kasutada, siis vaadake versiooni kolm, kuid see versioon on veel pooleli ja võib -olla tuleb seda mõnes aspektis optimeerida …

Samm: viige PCB lõpule

Kui hoiate oma PCB -d käes, on aeg komponendid selle külge jootma hakata. Selleks võite kasutada mis tahes tehnoloogiat, mis teile meeldib. Minu puhul jootsin komponendid jootepasta ja tagasivoolutehnoloogiaga. Selleks vajate jootmispastat süstlas, tagasijooksu jootmisjaama (või midagi kuumaõhupüstoli sarnast) või ahju. Nagu on näidatud selles videos (teise versiooni puhul) või ülaltoodud videos (kolmanda versiooni puhul), peate enne komponentide paigutamist ettenähtud kohta igale smd -traadipadjale pisut jootepastat väljastama. Teise versiooni videos on see näidatud poolautomaatse jaoturi ja asetusega, kuid rakendatud komponendid on piisavalt suured, et neid täielikult käsitsi joota, nagu on näidatud kolmanda versiooni ülemises videos.

Pärast seda võite PCB ahju panna või need valitud tehnoloogiaga jootma hakata. Seda protsessi näidatakse ülemises videos ka ajavahemikuna.

Loomulikult peaks see olema võimalik ka tavalise jootekolviga, kuid ma arvan, et see pole kõige lihtsam viis ja peate olema väga kannatlik.

4. samm: ESP vilkumine

PCB mikrokontrolleri vilkumine ei pruugi olla kõige lihtsam osa. Kuid seetõttu, et kriips peaks olema võimalikult väike, on sellel ka võimalikult vähe komponente. Selle vilkumiseks on kolm olulist asja, mida peaksite kasutama.

• GPIO0 (PROG kolmanda versiooni jaoks) traadipadja hüppaja tuleks lühendada, et viia ESP programmeerimisrežiimi. Pidage meeles, et lühendatud GPIO0/PROG juhtmepadjaga ei käivitu mikrokontroller tavapäraselt.
• Peate ühendama neli juhtmepadja (3, 3v - gnd - rx - tx) välise FTDI -adapteriga. Seda tehes ei pea te mõne juhtme külge jootma. Kuna olen joondanud neli traadipatja 2, 54 mm võrgus, võite võtta 4-kontaktilise nööpnõela, ühendada see hüppajakaablitega FTDI-adapteriga ja visandi üleslaadimise ajal vajutada seda vastu traatpatju. Ja kuna pilt on väärt rohkem kui tuhat sõna, lisasin ühe, mis näitab seda protsessi.
• Kohe pärast üleslaadimissõnumi ilmumist Arduino IDE -sse, peate üks kord vajutama lähtestusnuppu (see on nupp THE - ainus nupp kriipsnupul). Pärast seda peaks ESP sinine valgusdiood paar korda vilkuma, kuni see pidevalt vilgub, samal ajal kui Arduino IDE sees olev üleslaadimisriba täitub.

Minu kriips on integreeritud Apple'i HomeKiti raamistikku, et juhtida erinevaid asju minu kodus. Ma ei süvene selle installimise või toimimise üksikasjadesse, sest see läheks reguleerimisalast välja. Kui soovite seda samamoodi teha, võite viidata KhaosT suurepärasele tööle, kes töötas HomeKiti tarvikute serveri node.js juurutamisel, mida kasutasin ka mina. Neile, kes seda kasutama hakkavad, lisasin faili Dashbutton_accessory.js.

Kriipsnuppe on aga võimalik integreerida mõnda muusse nutika kodu rakendusse või isegi rohkem. Lisatud Arduino kood töötab koos MQTT -ga, mis töötab peaaegu iga nutika kodu rakendusega.

Kui soovite alustada lisatud Arduino koodiga, lisage lihtsalt oma wifi mandaat ja MQTT maaklerite IP -aadress järgmistesse koodiridadesse:

const char* ssid = "XXX";

const char* parool = "XXX"; const char* mqtt_server = "192.168.2.120";

Visand lihtsalt äratab ESP unerežiimist, kui lähtestusnuppu üks kord vajutada. Pärast seda loob ta ühenduse nii määratud wifi -võrgu kui ka MQTT -maakleriga, enne kui avaldab määratletud teema jaoks lihtsa sõnumi (nagu üksik 1). Pärast seda läheb ESP tagasi unerežiimi. Kui teie võrk ei ole ESP jaoks kättesaadav, läheb see kuue sekundi pärast uuesti unerežiimi, kuid loomulikult ilma midagi avaldamata. Selle eesmärk on vältida aku kiiret tühjenemist.

Samm: printige korpus

Kriipsnupp peaks selle sammu saavutamisel juba töötama. Kuid see peaks saama väikese ümbrise, et vältida PCB või elektroonika kahjustamist. Muidugi on see selle juhendi loominguline osa. Niisiis, kui soovite, võite kujundada oma korpuse ja printida selle oma 3D -printerile nagu mina. Võite alustada nullist või kasutada minu ümbrist ja lisada mõned muudatused. Ilmselgelt võib korpuse leida Thingiversest, kuid olen failid siia lisanud.

Korpus või - täpsemalt öeldes - versiooni 3 kaas pole veel valmis, kuid värskendan seda esimesel võimalusel.

6. samm: nautige ja olge loominguline

Loodetavasti saate nüüd oma tuled ühe nupuvajutusega välja lülitada!

Vähemalt minu arvutused on näidanud, et esimese ja teise versiooni aku mahutavus ulatub kuni 150 päevani järgmiste väärtustega:

• LiPo maht 105mAh
• koormusvool 70 mA
• uinumisvool 20 µA
• avaldamiseks kulub 3 sekundit
• nuppude vaheaeg 2 tunnis (see on rohkem, kui see kunagi jõuab, ma arvan)
• aku kadu tegur 30% (mis on samuti väga kõrge)

Versiooni 3 aku eluiga peaks olema vähemalt sama, samas kui selle maht on 120 mAh. Selle pardal on aga ws2812, mis tõmbab ka voolu.

Nüüd on see teie otsustada! Loodan, et teile meeldis seda juhendit lugeda või meeldis ehitada selline kena pisike asi.

Selle ja isegi teiste lahedate projektide leiate minu GitHubi lehelt makermoekoe.github.io. Hiljutiste värskenduste jaoks saate mind Instagramis jälgida.

Kui teil on ettepanekuid või kui midagi on teile ebaselge, küsige julgelt minult allpool olevatest kommentaaridest või kirjutage mulle lühisõnum.

Lugupidamisega

tegija moekoe