Направи си сам табло за Интернет на нещата: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Хей, производители, това е производител moekoe!

В тази инструкция искам да ви покажа как да внесете повече комфорт и лукс във вашите домове. Когато четете заглавието, може да се досетите какво ще изградим тук. Всеки, който посети онлайн магазина на Amazon поне веднъж, ще се сблъска с това малко нещо, наречено amazon dashbutton. С тези устройства, захранвани от батерии, които можете да поставите навсякъде в дома си, е възможно да пренаредите определен продукт с едно натискане на бутон.

По този начин ще направим нещо подобно, но без да пренареждаме нищо в Amazon. Ние ще контролираме Интернет на нещата или ще го наречем Нещата на Интернет - просто защото IoT е във всяка уста на тялото и Toi ми звучи по -специално … И какви могат да бъдат нещата от Интернет зависи от вас. Възможно е да контролирате всичко, което има поне wifi връзка. В моя случай искам да контролирам своите интелигентни домашни устройства, като светлини, радиатори и сцени, като го свържа към съществуващата рамка на Apple HomeKit.

Така че всъщност целта на този проект е да се изгради електронно устройство със самостоятелно проектирана печатна платка, което заема следните аспекти:

• възможно най -просто, като съдържа само един бутон за управление
• възможно най -малък
• възможно най -бързо за минимизиране на латентността
• колкото е възможно по -преносим, или нека го наречем захранван от батерии
• и като … добре, трябва да има wifi връзка

Резултатът като цяло се състои от печатна платка с блок за регулиране на напрежението, микроконтролер, LiPo батерия и обикновен бутон. За кратък период от време оптимизирам два пъти печатната платка с таблото, така че досега сме на третата версия на печатната платка.

Когато искате да видите поведението на това малко нещо, разгледайте това видео в моя Instagram. Има много видеоклипове на бутоните за управление в действие и как са изградени. Така че, за всички вас, които искате да видите повече, можете да намерите всичко тук @maker.moekoe.

Стъпка 1: Неща, от които ще се нуждаете

За да създадете свой собствен IoT бутон за управление, се нуждаете само от няколко компонента. Въпреки че има малки разлики от версията до версията, регулиращата напрежението част остава същата. За всички версии ще ви трябва:

• MCP1700 3, 3v LDO регулатор на напрежението
• 2x 1µF 1206 SMD кондензатори

Допълнително за кръглата или правоъгълната версия (лявата част на снимката по -горе):

• PCB (версия 1 или 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo конектор
• 100mAh Lipo батерия с размери 25x12 мм
• 3x6 мм SMD бутон

Или допълнително за версията на монетната клетка (дясната част на изображението по -горе):

• PCB (версия 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1 μF 1206 SMD кондензатор
• 6x6 мм SMD бутон
• 2450 държач за монети
• Монетарна батерия LIR2450

Разбира се, можете да помислите за малък корпус за таблото за управление. Проста идея може да бъде намерена в петата стъпка на тази инструкция.

Стъпка 2: Печатна платка

Когато започнах с това нещо с таблото за управление, създадох версията на печатната платка, без специални предложения - само свързвайки няколко части с електрически следи. Не бих препоръчал тази версия, защото това беше първата чернова и не е разработена като останалите. Ето малко обобщение на трите версии:

Версия 1 беше първият ми окончателен проект, който има някои неща за оптимизиране. Може би ще го актуализирам в бъдеще, но вече работи. Външните размери на печатната платка са 24x32 мм. Захранва се от малка LiPo батерия и има само регулиращо напрежение устройство за захранване на ESP8285-M3. Батерията залепва с някаква двустранна лента в долната част на таблото за управление.

Версия 2 се състои от друга външна форма на печатната платка. Той е кръгъл с диаметър 30 мм и включва заземена равнина над две трети от площта. Другата трета е антената на микроконтролера и не трябва да се припокрива с никакви следи или заземени сигнали за намаляване на смущенията. Схемата е същата като първата версия. И точно като първа версия, тя е базирана на ESP8285-M3.

Версия 3 има и друга външна форма. Основната разлика е, че се захранва от стандартна батерия LIR2450, която може да се смени лесно, ако се изпразни и следователно печатната платка трябва да е малко по -голяма от другите версии. Освен това, той се състои от WS2812b rgb (w), който води до информиране за различни неща. Освен това и за разлика от другите две версии, той е базиран на ESP8266-07S.

Така че просто изберете версия от приложените файлове и направете поръчката си в любимата си компания за печатни платки.

Определено препоръчвам втора версия, защото тя е най -развитата от всички и малкият размер от само 30 мм е много удобен според мен. Когато искате да имате повече функции в това малко нещо, обърнете се към версия три, но тази версия все още е в процес на разработка и може да се наложи да бъде оптимизирана в някои аспекти …

Стъпка 3: Попълнете вашата печатна платка

Ако държите вашата PCB в ръцете си, е време да запоите компонентите към нея. За да направите това, можете да използвате каквато технология ви харесва. В моя случай запоявах компонентите с технология за спойка и технология за презареждане. За това ще ви е необходима малко спойка паста в спринцовка, станция за запояване (или нещо подобно на пистолет с горещ въздух) или фурна. Както е показано в този видеоклип (за версия втора) или видеоклипа по -горе (за версия три), трябва да разпределите малко от пастата за запояване към всяка smd телена подложка, преди да поставите компонентите на предвиденото й място. Във видеото за втора версия е показано с полуавтоматичен дозатор и поставител, но приложените компоненти са достатъчно големи, за да ги запоят напълно ръчно, както е показано в горния видеоклип за версия три.

След това можете да поставите печатната платка във фурната или да ги запоите с избраната от вас технология. Този процес също е показан като timelapse в горния видеоклип.

Разбира се, това би трябвало да е възможно и с нормален поялник, но мисля, че това няма да е най -лесният начин и трябва да сте много търпеливи.

Стъпка 4: Премигване на ESP

Мигането на микроконтролера на печатната платка може да не е най -лесната част. Но следователно, че таблото за управление трябва да бъде възможно най -малко, има и възможно най -малко компоненти върху него. За да го осветите, има три важни неща, които трябва да използвате.

• GPIO0 (PROG за версия три) джъмпер за телена подложка трябва да бъде съкратен, за да постави ESP в режим на програмиране. Имайте предвид, че микроконтролерът няма да стартира както обикновено с скъсена кабелна подложка GPIO0/PROG.
• Трябва да свържете четирите жични подложки (3, 3v - gnd - rx - tx) към външен FTDI адаптер. По този начин не е нужно да запоявате някои проводници към него. Тъй като съм подравнил четирите телени подложки в 2, 54 мм решетка, можете да вземете 4-пинов щифт, да го свържете с джъмперни кабели към адаптера FTDI и да го притиснете към телените подложки, докато качвате скицата. И тъй като една картина струва повече от хиляда думи, добавих една, показваща този процес.
• Веднага след като се покаже съобщението за качване вътре в Arduino IDE, трябва да натиснете бутона за нулиране веднъж (това е бутонът THE - единственият бутон на таблото за управление). След това синият светодиод на ESP трябва да мига няколко пъти, докато започне да мига постоянно, докато лентата за качване в Arduino IDE се запълни.

Моят бутон за управление е интегриран в рамката на Apples HomeKit, за да контролира различни неща в моя дом. Няма да навлизам в подробности как да го инсталирам или как работи, защото това би излязло извън обхвата. Ако искате да го направите по същия начин, можете да се обърнете към страхотната работа на KhaosT, който работи по реализацията на node.js на сървъра за аксесоари HomeKit, който използвах и аз. За тези, които ще го използват, прикачих файла Dashbutton_accessory.js.

Възможно е обаче да се интегрират таблото за управление в друго съществуващо приложение за интелигентен дом или дори повече. Приложеният код Arduino работи с MQTT, който ще работи с почти всяка реализация на интелигентен дом.

Когато искате да започнете с прикачения код на Arduino, просто добавете вашите идентификационни данни за wifi и IP адреса на брокерите на MQTT в следните кодови редове:

const char* ssid = "XXX";

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

Скицата просто събужда ESP от режим на дълбок сън, когато бутонът за нулиране се натисне веднъж. След това той ще се свърже с посочената wifi мрежа, както и с брокера MQTT, преди да публикува просто съобщение (като единично „1“) към определената тема. След това ESP се връща в режим на дълбок сън. Ако вашата мрежа е недостъпна за ESP, тя ще се върне в режим на дълбок сън след шест секунди, но разбира се, без да публикува нищо. Това е само за да се предотврати изтощаването на батерията много бързо.

Стъпка 5: Отпечатайте жилище

Бутонът за таблото вече трябва да работи, когато сте достигнали тази стъпка. Но трябва да има малък калъф, за да се предотвратят някои повреди на печатната платка или на електрониката. Разбира се, това е творческата част на тази инструкция. Така че, ако искате, можете да проектирате свой собствен корпус и да го отпечатате на вашия 3D принтер, както направих аз. Можете да започнете от нулата или да използвате моя калъф и да добавите някои модификации. Очевидно корпусът може да бъде намерен в Thingiverse, но аз прикачих файловете и тук.

Калъфът или - за да бъдем по -точни - капакът за версия 3 все още не е готов, но ще го актуализирам възможно най -скоро.

Стъпка 6: Забавлявайте се и бъдете креативни

Така че, надявам се, че можете да превключите светлините си с едно натискане на бутон сега!

Най -малкото моите изчисления показаха, че капацитетът на батерията на версия една и втора ще достигне до 150 дни със следните стойности:

• LiPo капацитет 105mAh
• ток на натоварване 70mA
• дълбок сън от 20 µA
• време за публикуване 3 секунди
• интервал на бутоните от 2 на час (това е повече, отколкото някога ще достигне, предполагам)
• коефициент на загуба на батерията от 30% (което също е много високо)

Животът на батерията на версия 3 трябва да бъде поне същият, докато има капацитет 120 mAh. На борда обаче има светодиод ws2812, който също ще изтегли малко ток.

Сега зависи от вас! Надявам се, че ви е харесало да прочетете тази инструкция или може би ви е харесало да изградите такова хубаво малко нещо.

Този и дори други готини проекти можете да намерите на моята страница на GitHub makermoekoe.github.io. За последните актуализации можете да ме следвате в Instagram.

Ако имате някакви предложения или ако нещо ви е неясно, не се колебайте да ме попитате в коментарите по -долу или да ми напишете кратко съобщение.

за разбирането

производител moekoe