Əşyaların İnterneti üçün DIY Dashbutton: 6 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Hey istehsalçılar, bu istehsalçı moekoe!

Bu Təlimat kitabında sizə evlərinizə daha çox rahatlıq və dəbdəbə gətirməyi göstərmək istəyirəm. Başlığı oxuyanda burada nələr quracağımızı təxmin edə bilərsiniz. Amazon onlayn mağazasına ən azı bir dəfə gələn hər kəs, Amazon düyməsi adlanan bu kiçik şeylə qarşılaşacaq. Evinizin hər yerinə yapışdıra biləcəyiniz bu batareya ilə işləyən qurğularla, müəyyən bir məhsulu bir düyməyə basaraq yenidən sıralamaq mümkündür.

Buna bənzər bir şey necə edəcəyik, amma Amazonda heç bir şeyi yenidən sıralamadan. Əşyaların İnternetini idarə edəcəyik və ya buna İnternetin Şeyləri deyəcəyik - çünki IoT hər kəsin ağzında və Toi mənim üçün daha xüsusi səslənir … Və İnternet Şəkillərinin nə ola biləcəyi sizə bağlıdır. Ən azı wifi bağlantısı olan hər şeyi idarə edə bilərsiniz. Mənim vəziyyətimdə, işıqlar, radiatorlar və səhnələr kimi ağıllı ev cihazlarımı mövcud Apple HomeKit çərçivəmə bağlayaraq idarə etmək istəyirəm.

Əslində, bu layihənin məqsədi aşağıdakı cəhətləri özündə cəmləşdirən PCB ilə elektron cihaz qurmaqdır:

• yalnız bir nəzarət düyməsini ehtiva edərək mümkün qədər sadədir
• mümkün qədər kiçik
• gecikmələri minimuma endirmək üçün mümkün qədər tez
• Mümkün olduğu qədər portativ və ya batareyalı deyək
• və … yaxşı, wifi bağlantısı olmalıdır

Nəticə ümumiyyətlə bir gərginlik tənzimləyici qurğu, bir mikro nəzarətçi, bir LiPo batareyası və sadə bir düymə olan bir PCB -dən ibarətdir. Qısa müddət ərzində PCB düyməsini iki dəfə optimallaşdırıram ki, bu günə qədər PCB -nin üçüncü versiyasındayıq.

Bu kiçik şeyin davranışını görmək istəsəniz, İnstaqramımda bu videoya baxın. Dashtutonların necə işlədiyini və necə qurulduğunu göstərən bir çox video var. Beləliklə, daha çox görmək istəyənlər üçün hər şeyi burada @maker.moekoe tapa bilərsiniz.

Addım 1: Ehtiyac duyacağınız şeylər

Öz IoT düyməsini yaratmaq üçün yalnız bir neçə komponentə ehtiyacınız var. Versiyadan versiyaya qədər kiçik fərqlər olsa da, gərginliyi tənzimləyən hissə eyni qalır. Bütün versiyalar üçün sizə lazım olacaq:

• MCP1700 3, 3v LDO gərginlik tənzimləyicisi
• 2x 1µF 1206 SMD kondansatörler

Əlavə olaraq yuvarlaq və ya düz versiya üçün (yuxarıdakı şəklin sol hissəsi):

• PCB (versiya 1 və ya 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo konnektoru
• Ölçüləri 25x12 mm olan 100 mAh Lipo batareya
• 3x6mm SMD düyməsi

Və ya əlavə olaraq sikkə hüceyrəsi versiyası üçün (yuxarıdakı şəklin sağ hissəsi):

• PCB (versiya 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD kondansatör
• 6x6mm SMD düyməsi
• 2450 sikkə hüceyrə sahibi
• LIR2450 sikkə hüceyrəli batareya

Əlbəttə ki, düymə üçün kiçik bir mənzil haqqında düşünə bilərsiniz. Bu Təlimatın beşinci addımında sadə bir fikir tapa bilərsiniz.

Addım 2: Çaplı Devre Kartı

Bu düymə ilə başladığımda heç bir xüsusi xüsusiyyət olmadan pcb versiyasını yaratdım - yalnız bir neçə hissəni elektrik izləri ilə birləşdirdim. Bu versiyanı tövsiyə etməzdim, çünki ilk qaralama idi və digərləri kimi inkişaf etdirilməmişdir. Hər üç versiyanın kiçik bir xülasəsi budur:

Versiya 1, optimallaşdırmaq üçün bəzi şeyləri olan ilk son layihəm idi. Bəlkə də gələcəkdə yeniləyəcəyəm, amma artıq işləyir. PCB xarici ölçüləri 24x32 mm -dir. Kiçik bir LiPo batareyası ilə işləyir və yalnız ESP8285-M3-ü gücləndirmək üçün bir gərginlik tənzimləyici qurğuya malikdir. Batareya, düymənin altına bir neçə cüt lentlə yapışdırılır.

Versiya 2, PCB -nin başqa bir xarici formasından ibarətdir. 30 mm diametrli yuvarlaqdır və ərazinin üçdə ikisindən çox olan bir yer təyyarəsini əhatə edir. Digər üçüncüsü mikrokontrolörün antenasıdır və müdaxilələri azaltmaq üçün heç bir iz və ya yer işarəsi ilə üst -üstə düşməməlidir. Sxem, birinci versiya ilə eynidir. Və birinci versiya kimi ESP8285-M3-ə əsaslanır.

Versiya 3 başqa bir xarici formaya malikdir. Əsas fərq, boşaldıqda asanlıqla dəyişdirilə bilən standart bir LIR2450 batareyası ilə təchiz edilməsidir və buna görə də PCB digər versiyalardan bir qədər böyük olmalıdır. Əlavə olaraq, fərqli şeylər haqqında məlumat verməyə səbəb olan WS2812b rgb (w) -dən ibarətdir. Üstəlik, digər iki versiyadan fərqli olaraq ESP8266-07S-ə əsaslanır.

Buna görə əlavə fayllardan bir versiya seçin və sifarişinizi sevdiyiniz PCB şirkətinə verin.

Qəti olaraq ikinci versiyanı tövsiyə edirəm, çünki hamısından ən inkişaf etmiş və cəmi 30 mm kiçik ölçüsü mənim fikrimcə çox rahatdır. Kiçik bir şeydə daha çox xüsusiyyətə sahib olmaq istəsəniz, üçüncü versiyaya müraciət edin, lakin bu versiya hələ də davam edən bir işdir və bəzi aspektlərdə optimallaşdırıla bilər …

Addım 3: PCB -ni tamamlayın

PCB -ni əlinizdə tutursanız, komponentləri ona lehimləmə vaxtıdır. Bunu etmək üçün istədiyiniz texnologiyadan istifadə edə bilərsiniz. Mənim vəziyyətimdə komponentləri lehim pastası və yenidən axıtma texnologiyası ilə lehimlədim. Bunun üçün bir şırıngada bir lehim pastasına, yenidən doldurma lehim stansiyasına (və ya isti hava silahı kimi bir şeyə) və ya sobaya ehtiyacınız olacaq. Bu videoda (ikinci versiya üçün) və ya yuxarıdakı videoda (üçüncü versiya üçün) göstərildiyi kimi, komponentləri verilən yerə qoymadan əvvəl hər smd tel yastığına bir az lehim pastası verməlisiniz. İkinci versiya üçün videoda yarı avtomatik dispenser və yerləşdirici ilə göstərilir, lakin tətbiq olunan komponentlər, üçüncü versiya üçün yuxarı videoda göstərildiyi kimi tamamilə əl ilə lehimləmək üçün kifayət qədər böyükdür.

Bundan sonra PCB -ni sobaya qoya və ya seçdiyiniz texnologiya ilə lehimləyə bilərsiniz. Bu proses üst videoda bir zaman gecikməsi olaraq da göstərilir.

Əlbəttə ki, bu normal bir lehimləmə dəmiri ilə də mümkün olmalıdır, amma düşünürəm ki, bu ən asan yol olmayacaq və çox səbirli olmalısan.

Addım 4: ESP -nin yanıb -sönməsi

PC -də mikrokontrolörün yanıb -sönməsi ən asan iş deyil. Ancaq bundan əvvəl, idarəetmə düyməsinin mümkün qədər kiçik olması lazım olduğu qədər mümkün qədər az komponentlər də var. Yandırmaq üçün istifadə etməli olduğunuz üç vacib şey var.

• GPIO0 (Üçüncü versiya üçün PROG) telli keçid, ESP -ni proqramlaşdırma rejiminə salmaq üçün qısaldılmalıdır. Unutmayın ki, mikro nəzarətçi qısaldılmış GPIO0/PROG tel yastığı ilə hər zamanki kimi başlamayacaq.
• Dörd telli yastığı (3, 3v - gnd - rx - tx) xarici FTDI adapterinə bağlamalısınız. Bunu etmək üçün bəzi telləri lehimləməyinizə ehtiyac yoxdur. Dörd tel yastığını 2, 54 mm-lik şəbəkəyə hizaladığım üçün 4 pinli bir başlıq götürə, keçid kabelləri ilə FTDI adapterinə qoşa və eskizi yükləyərkən tel yastiqciqlara basdıra bilərsiniz. Bir şəkil min sözdən daha dəyərli olduğu üçün bu prosesi göstərən birini əlavə etdim.
• Arduino IDE içərisində yükləmə mesajı göründükdən dərhal sonra, sıfırlama düyməsini bir dəfə basmalısınız (bu düymə - paneldəki yeganə düymədir). Bundan sonra, Arduino IDE -nin içindəki yükləmə çubuğu doldurularkən, ESP üzərindəki mavi işıq daim yanıb -sönənə qədər bir neçə dəfə yanıb -sönməlidir.

Göstərici düyməm, evimdəki müxtəlif şeyləri idarə etmək üçün Apple HomeKit çərçivəsinə inteqrasiya olunmuşdur. Necə qurulacağını və ya necə işlədiyini təfərrüatına girməyəcəyəm, çünki bu işin əhatə dairəsini aşacaq. Eyni şəkildə etmək istəyirsinizsə, istifadə etdiyim HomeKit aksesuar serverinin node.js tətbiqində işləyən KhaosT -un zəhmli işinə istinad edə bilərsiniz. İstifadə edəcəklər üçün Dashbutton_accessory.js faylını əlavə etdim.

Bununla birlikdə, düymələri başqa bir ağıllı ev tətbiqinə və ya daha çoxuna birləşdirmək mümkündür. Əlavə edilmiş Arduino kodu, demək olar ki, hər ağıllı ev tətbiqi ilə işləyəcək MQTT ilə işləyir.

Əlavə edilmiş Arduino kodu ilə başlamaq istədiyiniz zaman aşağıdakı kod sətirlərinə WiFi məlumatlarınızı və MQTT brokerlərinin IP ünvanını əlavə edin:

const char* ssid = "XXX";

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

Eskiz, sıfırlama düyməsinə bir dəfə basıldıqda, ESP -ni dərin yuxu rejimindən oyadır. Bundan sonra, müəyyən edilmiş mövzuya sadə bir mesaj (bir '1' kimi) dərc etməzdən əvvəl, göstərilən wifi şəbəkəsinə və MQTT brokerinə qoşulacaq. Daha sonra ESP yenidən dərin yuxu rejiminə keçir. Şəbəkəniz ESP üçün əlçatmaz olarsa, altı saniyədən sonra dərin yuxu rejiminə qayıdacaq, amma əlbəttə ki, heç nə dərc etmədən. Bu, batareyanın çox tez boşalmasının qarşısını almaq üçündür.

Addım 5: Bir mənzil yazdırın

Bu addıma çatdıqda düymə artıq işləməlidir. Ancaq PCB və ya elektronikaya bəzi zərərlərin qarşısını almaq üçün kiçik bir qutu almalıdır. Əlbəttə ki, bu təlimatın yaradıcı hissəsidir. İstəyirsinizsə, öz mənzilinizi dizayn edə və mənim kimi 3d printerinizə çap edə bilərsiniz. Sıfırdan başlaya bilərsiniz və ya mənim vəziyyətimdən istifadə edib bəzi dəyişikliklər edə bilərsiniz. Aydındır ki, mənzil Thingiverse -də tapıla bilər, amma sənədləri bura da əlavə etmişəm.

Dava və ya - daha dəqiq desək - 3 -cü versiya üçün qapaq hələ hazır deyil, amma ən qısa zamanda yeniləyəcəyəm.

Addım 6: Əylən və Yaradıcı ol

Beləliklə, inşallah indi bir düyməyə basaraq işıqlarınızı dəyişə bilərsiniz!

Ən azından hesablamalarım göstərdi ki, birinci və ikinci versiyanın batareya tutumu aşağıdakı dəyərlərlə 150 günə çatacaq:

• LiPo tutumu 105 mAh
• yük cərəyanı 70mA
• 20μA dərin yuxu axını
• 3 saniyəlik nəşr vaxtı
• düymə aralığı saatda 2 (bu, heç çatmayacağından çoxdur)
• batareya itkisi faktoru 30% (bu da çox yüksəkdir)

3 -cü versiyanın batareya ömrü ən azı eyni olmalıdır, halbuki 120 mAh tutuma malikdir. Bununla birlikdə, gəmidə bir qədər cərəyan edəcək ws2812 led var.

İndi sizə qaldı! Ümid edirik ki, bu təlimatı oxumaqdan zövq aldınız və ya belə gözəl bir şey qurmaqdan zövq aldınız.

Bu və hətta digər möhtəşəm layihələri GitHub Səhifəmdə tapa bilərsiniz makermoekoe.github.io. Ən son yeniliklər üçün məni İnstaqramda izləyə bilərsiniz.

Hər hansı bir təklifiniz varsa və ya sizin üçün bir şey aydın deyilsə, aşağıdakı şərhlərdə mənə müraciət etməkdən və ya mənə qısa bir mesaj yazmaqdan çekinmeyin.

Hörmətlə

istehsalçı moekoe