NodeMCU Home Automation (ESP8266): 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Hey guys! Inaasahan kong nasiyahan ka sa dati kong itinuro na "Arduino Heart Beat With ECG Display & Sound" at handa ka na para sa bago, tulad ng dati ay ginawa ko ang tutorial na ito upang gabayan ka sunud-sunod habang ginagawa ang ganitong uri ng sobrang kamangha-manghang murang mga elektronikong proyekto na kung saan ay ang "NodeMCU Home automation system".

Sa paggawa ng proyektong ito, sinubukan naming siguraduhin na ang itinuturo na ito ay magiging pinakamahusay na gabay para sa iyo upang matulungan ka kung nais mong gumawa ng iyong sariling Smart house, kaya inaasahan namin na ang maituturo na ito ay naglalaman ng mga kinakailangang dokumento. Napaka-madaling gamiting proyekto na ito lalo na makuha ang na-customize na PCB na inorder namin mula sa JLCPCB upang mapabuti ang hitsura ng aming elektronikong aparato at mayroon ding sapat na mga dokumento at code sa patnubay na ito upang payagan kang likhain nang madali ang iyong proyekto sa NodeMCU.

Ginawa namin ang proyektong ito sa 4 na araw lamang, dalawang araw lamang upang makuha ang lahat ng mga kinakailangang bahagi at tapusin ang paggawa ng hardware at tipunin, pagkatapos ay inihanda namin ang code upang umangkop sa aming proyekto at simulan ang pagsubok at pagsasaayos.

Ano ang matututunan mo mula sa itinuturo na ito:

1. Ang paggawa ng tamang pagpili ng hardware para sa iyong proyekto depende sa mga pag-andar nito.
2. Maunawaan ang mga system ng automation ng Home.
3. Ihanda ang circuit diagram upang ikonekta ang lahat ng mga sangkap na pinili.
4. Ipunin ang lahat ng mga bahagi ng proyekto (kahon ng aparato at elektronikong pagpupulong)..
5. Simulan ang unang pagsubok at patunayan ang proyekto.

Hakbang 1: Ano ang Isang Home Automation System

Ang isang sistema ng awtomatiko sa bahay ay isang simpleng sistema na nagpapahintulot sa ilang mga gumagamit na magkaroon ng pag-access sa ilang mga kagamitang de-kuryente tulad ng mga aparato ng kidlat na pagsubaybay sa temperatura ng mga pintuan na kontrol ng mga aparato atbp at ang pag-access na ito ay sinusubaybayan sa pamamagitan ng isang pangunahing application na konektado sa pangunahing sistema sa pamamagitan ng isang wireless o wired na protokol, tungkol sa ang bahagi ng awtomatiko, ang system ay nakapag-ayos ng ilang mga parameter ng kapaligiran na awtomatikong gumagamit ng ilang mga actuator at ilang mga sensor, halimbawa ang system ay maaaring basahin ang data ng temperatura mula sa isang sensor ng temperatura at nagpasya na i-on o upang patayin ang isang air-conditioner.

Sa aming proyekto lilikha kami ng pangunahing sistema na isang electronic circuit board batay sa isang NodeMCU dev board na mayroon nang tampok na wifi dito at ang board na ito ay mapapalibutan ng ilang mga elektronikong sangkap tulad ng relay optocoplers LEDs at sensor, tungkol sa mga sensor na aming gagamitin ang sensor ng paggalaw para sa isang pagtuklas ng alarma, isang DHT11 para sa pagsukat ng temperatura at halumigmig at BH1750 para sa light sensing.

Tungkol sa mga actuator, makokontrol namin ang ilang mga bombilya ng 220V AC at isang fan ng DC at lahat ng mga actuator na ito ay makokontrol sa pamamagitan ng isang android app na binuo namin sa pamamagitan ng Blynk application. Kaya sa application na ito ay nagsingit ako ng ilang mga gauge upang mabasa ang mga halagang analog mula sa mga sensor at naglagay ako ng ilang mga pindutan at slider upang makontrol ang aking mga output.

Hakbang 2: Mga Bahagi ng CAD at Hardware

Gumamit ako ng solidworks software upang idisenyo ang modelong ito ng bahay na mayroon nang mga socket para sa mga spot ng kidlat na mga sensor at bentilador, maaari mong makuha ang mga STL file mula sa link sa pag-download pababa sa ibaba, pagkatapos maihanda ang disenyo Nakuha ko ang aking mga bahagi ng napakahusay na ginawa sa pamamagitan ng isang Pagputol ng laser sa CNC.

Hakbang 3: Diagram ng Circuit

Ang paglipat sa electronics, nilikha ko ang circuit diagram na ito na kasama ang lahat ng kinakailangang bahagi na kinakailangan para sa proyektong ito. Kinokonekta ko ang mga output ng realy sa aking board ng NodeMCU Dev at ginagamit ko ang DHT11? Ang BH1750 at ang mga sensor ng paggalaw na konektado sa port ng I²C at sa input ng ADC, ginamit ko rin ang tanging output ng PWM ng aking NodeMCU Dev board at ikinonekta ko ito sa isang terminal ng tornilyo upang makontrol ang ningning ng ilang mga LED, ginamit ko ang hiwalay na lakas supply para sa mga relay at sa NodeMCU at sa ganitong paraan protektahan ko ang aking Dev board habang kinokontrol ang boltahe ng 220V AC.

Hakbang 4: Paggawa ng PCB

Tungkol sa JLCPCB

Ang JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), ay ang pinakamalaking PCB prototype enterprise sa Tsina at isang tagagawa ng high-tech na nagdadalubhasa sa mabilis na prototype ng PCB at paggawa ng maliit na batch ng PCB. Na may higit sa 10 taon na karanasan sa pagmamanupaktura ng PCB, ang JLCPCB ay may higit sa 200, 000 mga customer sa bahay at sa ibang bansa, na may higit sa 8, 000 mga online na order ng prototyping ng PCB at maliit na dami ng produksyon ng PCB bawat araw. Ang taunang kapasidad sa produksyon ay 200, 000 sq.m. para sa iba't ibang mga 1-layer, 2-layer o multi-layer PCB. Ang JLC ay isang propesyonal na tagagawa ng PCB na itinampok ng malaking sukat, mahusay na kagamitan, mahigpit na pamamahala at higit na mataas na kalidad.

Pakikipag-usap electronics

Matapos gawin ang disenyo ng circuit ay binago ko ang circuit na ito sa isang pasadyang disenyo ng PCB na may hugis ng bahay upang makakuha ng isang magandang disenyo ng PCB kapag nag-order kami ng aming circuit at upang magawa ang lahat ng kailangan ko ay lumipat sa JLCPCB ang pinakamahusay na tagapagtustos ng PCB nang maayos. upang makuha ang pinakamahusay na serbisyo sa pagmamanupaktura ng PCB, pagkatapos ng ilang simpleng pag-click ay na-upload ko ang naaangkop na mga file na GERBER ng aking disenyo at nagtakda ako ng ilang mga parameter at sa oras na ito gagamitin namin ang itim na kulay para sa proyektong ito na may isang ginintuang mga spot; apat na araw lamang pagkatapos mailagay ang order at ang aking mga PCB ay nasa aking desktop.

Mga nauugnay na file sa pag-download

Tulad ng nakikita mo sa mga larawan sa itaas ng PCB ay napakahusay na pagkakagawa at nakakuha ako ng parehong disenyo ng PCB na ginawa namin para sa aming pangunahing board at lahat ng mga label, naroroon ang mga logo upang gabayan ako sa mga hakbang sa paghihinang. Maaari mo ring i-download ang Gerber file para sa circuit na ito mula sa link sa pag-download sa ibaba kung nais mong maglagay ng isang order para sa parehong disenyo ng circuit.

Hakbang 5: Mga Sangkap

Bago simulan ang paghihinang ng mga elektronikong bahagi suriin natin ang listahan ng mga bahagi para sa aming proyekto kaya kakailanganin natin:

★ ☆ ★ Ang mga kinakailangang sangkap ★ ☆ ★

• Ang PCB na inorder namin mula sa JLCPCB
• Ang board ng NodeMCU:
• Sensor ng BH1750:
• DHT11 sensor:
• Motion sensor:
• Mga light spot:
• DC fan:
• Ang mga relay:
• Ang mga optocopler:
• Ang ilang mga resistors at transistors
• Ang ilang mga LED at zener diode
• Ang ilang mga konektor ng header ng tornilyo:
• Ang ilang mga konektor ng SIL

Hakbang 6: Hardware Assembly

Handa na ang lahat kaya't simulan natin ang paghihinang ng ating mga elektronikong sangkap sa PCB at upang gawin ito kailangan natin ng isang soldering iron at isang solder core wire at isang SMD rework station para sa mga sangkap ng SMD.

Kaligtasan muna

Panghinang na Bakal Huwag hawakan ang elemento ng panghinang na ….400 ° C! Hawakan ang mga wire upang maiinit ng mga sipit o clamp. Palaging ibalik ang panghinang sa kinatatayuan nito kapag hindi ginagamit. Huwag kailanman ilagay ito sa workbench. Patayin ang unit at i-unplug kung hindi ginagamit. Tulad ng nakikita mo, ang paggamit ng PCB na ito ay napakadali dahil sa napakataas nitong kalidad na paggawa at nang hindi nakakalimutan ang mga label na gagabayan sa iyo habang hinihinang ang bawat bahagi dahil mahahanap mo sa tuktok na layer ng seda ang isang label ng bawat bahagi na nagpapahiwatig ng pagkakalagay nito sa ang board at sa ganitong paraan ay makakatiyak ka ng 100% na hindi ka makakagawa ng anumang mga pagkakamali sa paghihinang. Inhinang ko ang bawat bahagi sa pagkakalagay nito at maaari mong gamitin ang magkabilang panig ng PCB upang maghinang ng iyong mga elektronikong sangkap.

Hakbang 7: Bahagi at Pagsubok ng Software

Ngayon handa na kaming PCB at lahat ng mga sangkap ay naghinang nang maayos matapos ang pagpupulong kailangan naming lumipat sa bahagi ng software na ginawa ko ang NodeMCU code na ito para sa iyo na gumagamit ng Arduino IDE at kung hindi mo pa rin alam kung paano gamitin. Ang mga board ng NodeMCU na may Arduino IDE ay suriin lamang ang gabay na video na ibinibigay namin, tungkol sa code na susubukan muna namin ang circuit board na ginawa namin ng isang pagsubok na code ng pagsubok na code na nagbibigay-daan sa iyo upang makontrol ang mga LED ng board. Sa sandaling patakbuhin mo ang iyong aplikasyon sa Blynk, mahahanap mo ang napiling board ng NodeMCU na online (kung gagamitin mo ang token na ibinigay ng Blynk sa iyong code). Ngayon ang kailangan lamang namin ay ang pangwakas na code na maaari kang magkaroon ng libre mula sa link sa pag-download sa ibaba, ang code ay napakahusay na nagkomento upang maunawaan mo ito at ayusin ito para sa iyong sariling mga pangangailangan.