Tipka za upravljanje internetom stvari DIY: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Hej tvorci, to je maker moekoe!

U ovom Instructable -u želim vam pokazati kako unijeti više udobnosti i luksuza u svoje domove. Čitajući naslov, možete pogoditi što ćemo ovdje izgraditi. Svi koji barem jednom posjete amazonsku internetsku trgovinu, suočit će se s ovom sitnicom koja se naziva amazonska tipka za nadzor. S ovim uređajima na baterije, koje možete zalijepiti posvuda u svom domu, moguće je promijeniti redoslijed određenog proizvoda jednim pritiskom na gumb.

U ovom ćemo članku napraviti nešto slično, ali bez potrebe za ponovnim naručivanjem na Amazonu. Mi ćemo kontrolirati Internet stvari ili ćemo to nazvati stvarima Interneta - samo zato što je IoT u svačijim ustima i Toi mi zvuči posebnije … A na vama bi bile stvari na internetu. Mogli biste kontrolirati sve što ima barem wifi vezu. U mom slučaju, želim kontrolirati svoje pametne kućne uređaje poput svjetla, radijatora i scena povezivanjem na svoj postojeći Apple HomeKit okvir.

Dakle, cilj ovog projekta je izgradnja elektroničkog uređaja sa vlastito dizajniranom PCB-om koji ima sljedeće aspekte:

• što je jednostavnije moguće sadržavanjem samo jednog upravljačkog gumba
• što je moguće manji
• što je brže moguće kako bi se smanjile latencije
• što je moguće prijenosniji ili ga nazovimo baterijskim napajanjem
• i kao … pa, trebala bi imati wifi vezu

Općenito, rezultat se sastoji od PCB -a s jedinicom za regulaciju napona, mikrokontrolera, LiPo baterije i jednostavnog gumba. Tijekom kratkog vremenskog razdoblja dva puta sam optimizirao PCB tipku s armaturnom tipkom, tako da smo do sada na trećoj verziji PCB -a.

Kad želite vidjeti ponašanje ove sitnice, pogledajte ovaj video na mom Instagramu. Postoji mnogo video zapisa o tipkama s instrumentima na djelu i kako su izgrađene. Dakle, za sve vas koji želite vidjeti više, sve možete pronaći ovdje @maker.moekoe.

Korak 1: Stvari koje će vam trebati

Za izradu vlastitog IoT nadzornog gumba potrebno vam je samo nekoliko komponenti. Iako postoje male razlike od verzije do verzije, dio za regulaciju napona ostaje isti. Za sve verzije trebat će vam:

• MCP1700 3, 3v LDO regulator napona
• 2x 1µF 1206 SMD kondenzatora

Dodatno za okruglu ili rekt verziju (lijevi dio gornje slike):

• PCB (verzija 1 ili 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 Lipo konektor 90 °
• Lipo baterija 100mAh dimenzija 25x12 mm
• SMD gumb 3x6 mm

Ili dodatno za verziju novčića (desni dio slike iznad):

• PCB (verzija 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD kondenzator
• SMD gumb 6x6 mm
• Držač za novčanice 2450
• LIR2450 dugmasta baterija

Naravno, možete razmišljati o malom kućištu za tipku s instrumentima. Jednostavna ideja može se pronaći u petom koraku ove upute.

Korak 2: Tiskana ploča

Kad sam počeo s ovom tipkom za nadzornu ploču, stvorio sam verziju PCB -a bez ikakvih posebnosti - samo nekoliko dijelova povezujući električnim tragovima. Ne bih preporučio ovu verziju jer je to bila prva verzija i nije razvijena kao ostale. Evo kratkog sažetka sve tri verzije:

Verzija 1 bila je moj prvi konačni nacrt koji ima neke stvari za optimizirati. Možda ću ga ažurirati u budućnosti, ali već radi. Vanjske dimenzije PCB -a su 24x32 mm. Pokreće ga mala LiPo baterija i ima samo jedinicu za regulaciju napona za napajanje ESP8285-M3. Baterija se lijepi s dvostranom trakom na dnu armaturne tipke.

Verzija 2 sastoji se od drugog vanjskog oblika PCB -a. Okrugla je promjera 30 mm i uključuje ravninu tla na dvije trećine površine. Druga trećina je antena mikrokontrolera i ne smije se preklapati s bilo kojim tragom ili signalom uzemljenja kako bi se smanjile smetnje. Shema je ista kao i prva verzija. I kao prva verzija, temelji se na ESP8285-M3.

Verzija 3 ima i drugi vanjski oblik. Glavna razlika je u tome što se napaja standardnom baterijom LIR2450 koja se može lako zamijeniti ako se isprazni pa stoga PCB mora biti malo veći od ostalih verzija. Dodatno, sastoji se od WS2812b rgb (w) koji vodi do različitih informacija. Nadalje, za razliku od druge dvije verzije, temelji se na ESP8266-07S.

Zato samo odaberite verziju iz priloženih datoteka i naručite u svojoj omiljenoj tvrtki za tiskane ploče.

Svakako preporučujem drugu verziju, jer je najrazvijenija od svih, a mala veličina od samo 30 mm po meni je vrlo zgodna. Ako želite imati više značajki u toj sitnici, obratite se na treću verziju, ali ova je verzija još uvijek u tijeku i možda će se morati optimizirati u nekim aspektima …

Korak 3: Dovršite svoju PCB

Ako držite PCB u rukama, vrijeme je za lemljenje komponenti na njega. Da biste to učinili, možete koristiti bilo koju tehnologiju koja vam se sviđa. U mom slučaju lemio sam komponente lemnom pastom i tehnologijom reflow. Za to će vam trebati neka pasta za lemljenje u štrcaljki, stanica za lemljenje s reflowom (ili nešto poput pištolja s vrućim zrakom) ili pećnica. Kao što je prikazano u ovom videu (za drugu verziju) ili gore prikazanom videozapisu (za treću verziju), morate rasporediti malo paste za lemljenje na svaki smd žičani jastučić prije nego što komponente postavite na predviđeno mjesto. U videu za drugu verziju prikazan je poluautomatski dozator i podložak, ali primijenjene komponente dovoljno su velike da ih lemimo potpuno ručno, kao što je prikazano u gornjem videu za treću verziju.

Nakon toga možete staviti PCB u pećnicu ili ih lemiti prema odabranoj tehnologiji. Ovaj proces je također prikazan kao vremenski odmak u gornjem videu.

Naravno, to bi trebalo biti moguće i s običnim lemilicom, ali mislim da to neće biti najlakši način i morate biti jako strpljivi.

Korak 4: Bljeskanje ESP -a

Bljeskanje mikrokontrolera na PCB -u možda nije najlakši dio. No, stoga da bi tipka s instrumentima trebala biti što je moguće manja, na njoj se nalazi i što manje komponenti. Da biste to učinili, tri su važne stvari koje biste trebali iskoristiti.

• Premosnik žičane podloge GPIO0 (PROG za verziju tri) trebao bi se skratiti kako bi se ESP stavio u način programiranja. Imajte na umu da se mikrokontroler neće pokrenuti kao obično s skraćenom žičanom pločicom GPIO0/PROG.
• Morate spojiti četiri žičana jastučića (3, 3v - gnd - rx - tx) na vanjski FTDI adapter. Na taj način ne morate lemiti neke žice na njega. Budući da sam poravnao četiri žičana jastučića u rešetki 2, 54 mm, možete uzeti 4-polni pinheader, spojiti ga kratkospojnim kabelima na FTDI adapter i pritisnuti ga uz žičane jastučiće dok učitavate skicu. A budući da slika vrijedi više od tisuću riječi, dodao sam jednu koja prikazuje ovaj proces.
• Odmah nakon što se pojavi poruka za prijenos unutar Arduino IDE -a, morate jednom pritisnuti gumb za poništavanje (to je gumb THE - jedini gumb na nadzornoj tipki). Nakon toga plava LED dioda na ESP -u trebala bi treptati nekoliko puta sve dok neprestano ne bljeska dok se traka za učitavanje unutar Arduino IDE -a napuni.

Moje kontrolno dugme integrirano je u Apples HomeKit okvir za kontrolu različitih stvari u mom domu. Neću ulaziti u detalje kako ga instalirati ili kako radi jer bi to izašlo iz okvira. Ako želite to učiniti na isti način, možete se pozvati na sjajan rad KhaosT -a, koji je radio na node.js implementaciji HomeKit pomoćnog poslužitelja, koji sam i ja koristio. Za one koji će je koristiti priložio sam datoteku Dashbutton_accessory.js.

Međutim, moguće je integrirati nadzorne gumbe u drugu postojeću aplikaciju za pametni dom, ili čak i više. Priloženi Arduino kôd radi s MQTT -om, koji će raditi s gotovo svakom implementacijom pametnog doma.

Kad želite započeti s priloženim Arduino kodom, jednostavno dodajte svoje vjerodajnice za WiFi i IP adresu posrednika MQTT u sljedeće retke koda:

const char* ssid = "XXX";

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

Skica jednostavno budi ESP iz načina dubokog sna kada se gumb za resetiranje pritisne jednom. Nakon toga će se povezati s navedenom WiFi mrežom, kao i s posrednikom MQTT, prije nego što objavi jednostavnu poruku (poput jedne '1') na definiranu temu. Nakon toga ESP se vraća u način dubokog sna. Ako vaša mreža bude nedostupna za ESP, vratit će se u način dubokog sna nakon šest sekundi, ali naravno bez objavljivanja ičega. Ovo služi samo za sprječavanje brzog pražnjenja baterije.

Korak 5: Ispišite kućište

Kontrolna tipka trebala bi već raditi kada ste dosegli ovaj korak. No, trebao bi dobiti mali kovčeg kako bi se spriječila neka oštećenja na PCB -u ili elektronici. Naravno, ovo je kreativni dio ovog Instructable -a. Dakle, ako želite, možete dizajnirati vlastito kućište i ispisati ga na svom 3D pisaču kao što sam i ja. Možete početi ispočetka ili možete upotrijebiti moje kućište i dodati neke izmjene. Očito se kućište može pronaći na Thingiverseu, ali i ovdje sam priložio datoteke.

Kućište ili - točnije rečeno - poklopac za verziju 3 još nije spreman, ali ažurirat ću ga što je prije moguće.

Korak 6: Zabavite se i budite kreativni

Nadamo se da ćete sada moći promijeniti svjetlo jednim pritiskom na gumb!

Barem su moji izračuni pokazali da će kapacitet baterije prve i druge verzije doseći do 150 dana sa sljedećim vrijednostima:

• LiPo kapacitet 105mAh
• struja opterećenja 70mA
• struja dubokog sna od 20µA
• vrijeme za objavljivanje 3 sekunde
• interval intervala od 2 na sat (to je više nego što će ikada dosegnuti, pretpostavljam)
• faktor gubitka baterije od 30% (što je također vrlo visoko)

Vijek trajanja baterije verzije 3 trebao bi biti barem isti, dok ima kapacitet od 120 mAh. Međutim, na ploči ima LED svjetlo ws2812, koje će također crpiti određenu struju.

Sada je na vama! Nadam se da ste uživali čitajući ovaj Instructable ili ste možda uživali u izgradnji tako lijepe sitnice.

Ovaj, pa čak i drugi izvrsni projekti mogu se pronaći na mojoj stranici GitHub makermoekoe.github.io. Za najnovija ažuriranja možete me pratiti na Instagramu.

Ako imate prijedloge ili vam nešto nije jasno, slobodno me pitajte u komentarima ispod ili mi napišite kratku poruku.

Pozdrav

proizvođač moekoe