ESP8266 ESP-01 LED žičani prekidač: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Ovaj je projekt nastao kada smo moja djevojka i ja instalirale više LED vilinskih svjetlosnih žica u sobu za ugodan božićni osjećaj. Svaki put kad smo legli morali smo trčati po sobi i isključiti svaku žicu. Neki dan smo ih sve morali ponovno uključiti.

Budući da sam ležao oko ESP8266 ESP-01 modula, odlučio sam sastaviti i programirati brzi prototip.

Nakon uspješne implementacije prototipa sa bezvrijednom LED žicom, odlučio sam se za svoj prvi dizajn PCB -a i naručio sam nekoliko ploča.

Ovaj vodič vas vodi kroz shemu, prvi prototip i PCB i daje vam kôd za programiranje ESP modula s nekoliko klikova.

TL; DR: Ovo je jednostavan način za implementaciju Wi-Fi kontroliranog prekidača s ESP8266 ESP-01.

Pribor:

Hardver

• ESP8266 ESP-01 modul
• AMS-1117 3.3V regulator
• IRLB8721 MOSFET (završna PCB) ili 2N2222 tranzistor (početni prototip)
• Muške i ženske zaglavlje

Softver

Arduino IDE v1.6

Za programiranje

OTVORITE SMART USB na ESP-01 adapter

Za testiranje

• LED
• Otpornik od 220 ohma
• Oglasna ploča
• Kratki kabeli

Za montažu

• Lemilica
• Žice (samo prototip; ne za PCB)
• Perf ploča (samo prototip; nije za PCB)

Korak 1: Shematski prikaz

Gore je shema izrađena s EasyEDA -om. Može se raščlaniti na sljedeći način:

Uzimamo ulazni napon s USB kabela za napajanje s 5V i unosimo ga u VIN pinove AMS1117 3.3V modula.

VOUT pinovi AMS1117 3.3V modula spojeni su na kolektorski pin IRLB8721 MOSFET-a i VIN i CH_PD pinove ESP8266 ESP-01 modula. PIN CH_PD treba povući HIGH kako bi ESP8266 ESP-01 modul izvršio kôd.

D2 pin ESP8266 ESP-01 modula spojen je na GATE pin MOSFET-a IRLB8721. Time se kontrolira može li struja teći kroz njega ili ne.

Emiterski pin IRLB8721 MOSFET -a spojen je na LED žicu.

Na kraju, svi uzemljeni pinovi povezani su zajedno.

Ako ste odabrali tranzistor 2N2222, zamijenite sve pojave IRLB8721 s 2N2222 i zapamtite da noge imaju različito značenje na obje komponente.

Korak 2: Programiranje

Prije nego što prototip postavimo na ploču, trebali bismo programirati modul ESP8266 ESP-01, kako bismo prototip mogli kasnije testirati.

Kodirati

Moj se kôd uvelike temelji na vodiču Random Nerd Tutorial za jednostavan HTTP poslužitelj. Uklonio sam drugi gumb jer moramo kontrolirati samo jedan pin (D2). Bez obzira na to, možete jednostavno koristiti njihov kôd kakav jest i zamijeniti svoje vjerodajnice za WiFi.

Bljeskajte ESP8266 ESP-01

Ako ste sami kupili adapter OTVORENI-SMART USB na ESP-01, možete priključiti svoj ESP8266 ESP-01 modul u njega i postaviti prekidač na PROG. Zatim uključite cijelu stvar u besplatni USB priključak na računalu i pokrenite Arduino IDE.

Kopirajte i zalijepite kôd iz udžbenika Random Nerd Tutorials, zamijenite svoje vjerodajnice za WiFi i prenesite ga u ESP8266 ESP-01 modul.

Zatim uklonite ESP8266 ESP-01 modul iz adaptera OPEN-SMART, postavite prekidač na UART i ponovno ga umetnite.

Testirajte kod

Otvorite serijsku konzolu u Arduino IDE -u i pričekajte dok se modul ne spoji na WiFi.

Zatim otvorite svoj preglednik i idite do IP adrese prikazane na Serijskoj konzoli. Napomena: Morate biti u istoj mreži ili WiFi. Inače nećete moći pristupiti ESP8266 ESP-01!

Ako sve radi, vidjet ćete web stranicu s dva gumba. Spojite LED s otpornikom od 220 ohma na pin D2 na modulu ESP8266 ESP-01 i trebao bi zasvijetliti i ugasiti se kad pritisnete odgovarajući gumb na web stranici.

Ako naiđete na poteškoće, slijedite gore navedeni cjeloviti i detaljni vodič.

Korak 3: Izrada prototipa

Postavite ploču sa svim potrebnim komponentama i žicama kako je prikazano na gornjoj shemi i testirajte je s programiranim modulom ESP8266 ESP-01.

Ako sve radi, imate dvije mogućnosti.

Opcija A: Lemite ga na perf ploču

Opcija B: Napravite PCB

Prvo sam se odlučio za opciju A, a nakon toga odlučio sam zaprljati ruke sa svojim prvim projektom za PCB.

Na slikama vidite moj samozalemljeni prototip. Kao i uvijek, veze su u neredu i upotrijebio sam neke skupljajuće cijevi kako bih spriječio kratki spoj preklapajućih veza. Također, koristio sam 2N2222 tranzistor umjesto IRLB8721 MOSFET -a, jer sam ih imao dosta ležati i znao sam da nije namijenjeno za ostanak.

Lemljenje mi je trajalo oko sat vremena i nije bilo nimalo zabavno. Ako ste profesionalni vojnik, možda uživate u tom procesu, ali za mene želim nešto jednostavnije.

Korak 4: PCB

Bojao sam se PCB -a jer sam mislio da ih moram dizajnirati sa SMD komponentama i nisam mogao pronaći spremne ESP ili Arduino razvojne module za umetanje u shemu ili izgled PCB -a.

Za ovaj projekt odlučio sam jednostavno uzeti u obzir module ESP8266-01 i AMS1117 3.3. V kao vrstu stvari koju bih trebao lemiti na ploču da bih ih mogao koristiti: kao ženske zaglavlje.

To mi je znatno olakšalo život i raspored PCB -a bio je gotov za otprilike dva sata. Dvije slike možete vidjeti na slikama.

Verzija 1 ima nekoliko manjih upozorenja:

1. Igle zaglavlja su preuske. Nisam uzeo u obzir da moraju biti udaljeni 2,54 mm jedan od drugog i samo su zgrabili prve igle iz knjižnice.2. Pobrkao sam oznaku za VIN: VCC i GND oznake se zamjenjuju.3. AMS1117 3.3V modul je širi nego što sam mislio i proteže se preko ruba PCB -a.

Naravno, primijetio sam ta upozorenja nakon što sam ih naručio i testirao u stvarnom životu. Oni nisu razbijač igara, ali stvorio sam novu verziju u kojoj sam poboljšao gore spomenute točke. Također, postavio sam ESP8266 ESP-01 modul na način da ne preklapa AMS1117 3.3V modul.

Projekt EasyEDA možete pronaći ovdje:

Korak 5: Napredovanje

Dakle, ovdje smo s jednostavnom montažom PCB -a. Što je sljedeće?

Kućište

Bilo bi sjajno imati 3D tiskano kućište koje skriva elektroniku i čini gradnju robusnijom. Idealno bi bilo da ima integrirani hladnjak za IRLB8721 (iako tijekom mog testa s LED žicom dugom 10 m nikada nije postalo toplije od sobne temperature).

Priključci

Također, želim dodati USB konektor za VIN ili USB kabel i JST konektor za VOUT ili LED žicu. Trenutno sam za povezivanje koristio muške zaglavlje na ploči i ženske zalemljene na LED žicu i (odsječeni) USB kabel. No, ovo nije buduća dokazna veza i ne izgleda i ne osjeća se baš profesionalno.

Zajedno sa kućištem, ovo bi iznimno povećalo estetiku konstrukcije, ali i cjelokupno iskustvo korištenja (što je ključno ako pokušate implementirati pametni dom u zajedničko okruženje, a ne samo u svoju sobu ili laboratorij).

Integracija pametne kuće

Trenutno je svaki ESP8266 ESP-01 HTTP poslužitelj s web lokacijom koja kontrolira njegovo stanje. Htio bih napraviti prve korake prema Pametnoj kući i upotrijebiti NodeRED i MQTT za njihovu integraciju u centralizirani sustav kućne automatizacije kako bih mogao kontrolirati sve svoje prekidače s jednog korisničkog sučelja.

Naravno da bih jednostavno mogao izgraditi web poslužitelj koji šalje zahtjeve različitim ESP8266 ESP-01 modulima, ali opet, to nije elegantno, standardizirano ili proširivo rješenje.

Korak 6: Kritika

Ako ste uspjeli do ovdje, hvala vam puno na čitanju!

Ovo mi je prvi članak ovdje i nadam se da biste mogli oduzeti nešto. Nisam zalazio u različite spomenute teme jer sam smatrao da već postoji mnogo sjajnih vodiča o različitim temama. Ako trebate više referenci ili želite da pojedino korake opišem detaljnije, ostavite komentar.

Ako vam se sviđa ono što čitate, ostavite i vi komentar, a možda vam se i sviđa članak. Značilo bi puno:)