DIY Dashbutton para sa Internet ng Mga Bagay: 6 na Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Hoy mga gumagawa, tagagawa moekoe!

Sa Instructable na ito nais kong ipakita sa iyo kung paano magdala ng higit na ginhawa at luho sa iyong mga tahanan. Kapag binabasa ang pamagat, maaari mong hulaan kung ano ang itatayo namin dito. Ang bawat taong bibisita sa amazon online shop kahit isang beses, ay makakaharap sa maliit na bagay na tinatawag na amazon dashbutton. Sa mga aparatong pinagagana ng baterya na ito, na kung saan maaari kang dumikit kahit saan sa iyong tahanan, posible na muling ayusin ang isang tinukoy na produkto sa pamamagitan ng isang solong pindutin.

Sa kung paano namin makagagawa ng isang bagay na katulad, ngunit nang hindi na muling ayusin ang anumang bagay sa amazon. Kinokontrol namin ang Internet ng Mga Bagay o tatawagin natin ito na Mga Bagay ng Internet - dahil lamang sa IoT ay nasa bibig ng lahat at parang espesyal sa akin ang Toi … At kung ano ang maaaring gawin ng Mga Bagay sa Internet ay nasa sa iyo. Posibleng makontrol mo ang lahat na mayroong hindi bababa sa isang koneksyon sa wifi. Sa aking kaso, nais kong kontrolin ang aking matalinong mga aparato sa bahay tulad ng mga ilaw, radiator at eksena sa pamamagitan ng pagkonekta nito sa aking mayroon nang balangkas ng Apple HomeKit.

Kaya't sa totoo lang, ang layunin ng proyektong ito ay upang bumuo ng isang elektronikong aparato na may sariling disenyo na PCB na sumasakop sa mga sumusunod na aspeto:

• kasing simple hangga't maaari na naglalaman lamang ng isang pindutan ng kontrol
• kasing liit hangga't maaari
• kasing bilis hangga't maaari upang mai-minimize ang mga latency
• bilang portable hangga't maaari, o tawagan namin itong pinapatakbo ng baterya
• at bilang… na rin, dapat itong magkaroon ng isang koneksyon sa wifi

Ang resulta sa pangkalahatan ay binubuo ng isang PCB na may isang yunit ng pagsasaayos ng boltahe, isang microcontroller, isang baterya ng LiPo at isang simpleng pindutan. Sa isang maikling panahon na ina-optimize ko ang dashbutton PCB nang dalawang beses, upang nasa ikatlong bersyon kami ng PCB hanggang ngayon.

Kung nais mong makita ang pag-uugali ng maliit na bagay na ito, pagkatapos ay suriin ang video na ito sa aking Instagram. Mayroong maraming mga video ng mga dashbutton na kumikilos at kung paano ito binuo. Kaya, para sa inyong lahat na nais na makakita ng higit pa, mahahanap mo ang lahat dito sa @ maker.moekoe.

Hakbang 1: Mga Bagay na Kakailanganin Mo

Upang mabuo ang iyong sariling IoT dashbutton kailangan mo lamang ng ilang mga bahagi. Kahit na may bahagyang pagkakaiba-iba mula sa bersyon hanggang sa bersyon, ang bahagi ng pagsasaayos ng boltahe ay mananatiling pareho. Para sa lahat ng mga bersyon na kakailanganin mo:

• MCP1700 3, 3v LDO boltahe regulator
• 2x 1µF 1206 SMD capacitors

Bilang karagdagan para sa pag-ikot o ang rektang bersyon (kaliwang bahagi ng larawan sa itaas):

• PCB (bersyon 1 o 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Konektor ng Lipo
• 100mAh Lipo na baterya na may sukat na 25x12mm
• 3x6mm SMD button

O bilang karagdagan para sa bersyon ng coin cell (kanang bahagi ng imahe sa itaas):

• PCB (bersyon 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD capacitor
• 6x6mm SMD button
• 2450 coin cell na may hawak
• LIR2450 coin cell na baterya

Siyempre, maaari mong isipin ang tungkol sa isang maliit na pabahay para sa dashbutton. Ang isang simpleng ideya ay matatagpuan sa ikalimang hakbang ng Instructable na ito.

Hakbang 2: Naka-print na Lupon ng Circuit

Nang magsimula ako sa bagay na dashbutton na ito, nilikha ko ang isang bersyon ng pcb nang walang anumang mga espesyal - na kumukonekta lamang sa ilang mga bahagi sa mga bakas ng elektrisidad. Hindi ko inirerekumenda ang bersyon na ito dahil ito ang unang draft at hindi ito binuo tulad ng iba. Narito ang isang maliit na buod ng lahat ng tatlong mga bersyon:

Ang Bersyon 1 ang aking unang huling draft na mayroong ilang mga bagay na dapat i-optimize. Marahil ay ia-update ko ito sa hinaharap ngunit gumagana na ito. Ang PCB ay may panlabas na sukat ng 24x32mm. Ito ay pinalakas ng isang maliit na baterya ng LiPo at mayroon lamang isang yunit ng pagsasaayos ng boltahe para sa paggana ng ESP8285-M3. Ang baterya ay dumidikit na may ilang doble na tape sa ilalim ng dashbutton.

Ang bersyon 2 ay binubuo ng isa pang panlabas na hugis ng PCB. Ito ay bilog na may diameter na 30 mm at may kasamang isang ground plane na higit sa dalawang-katlo ng lugar. Ang iba pang pangatlo ay ang antena ng microcontroller at hindi dapat mai-overlap sa alinman sa mga bakas o ground signal upang mabawasan ang mga pagkagambala. Ang eskematiko ay pareho sa bersyon na una. At tulad ng isang bersyon na ito ay batay sa isang ESP8285-M3.

Ang bersyon 3 ay may isa pang panlabas na hugis din. Pangunahing pagkakaiba ay na ito ay pinalakas ng isang karaniwang baterya ng LIR2450 na maaaring mapalitan nang madali kung nakakakuha ng walang laman at samakatuwid ang PCB ay dapat na medyo mas malaki kaysa sa iba pang mga bersyon. Bilang karagdagan, binubuo ito ng isang WS2812b rgb (w) na humantong upang ipaalam sa iba't ibang mga bagay. Bukod dito at sa kaibahan sa iba pang dalawang mga bersyon ito ay batay sa isang ESP8266-07S.

Piliin lamang ang isang bersyon mula sa mga nakalakip na file at ilagay ang iyong order sa iyong paboritong kumpanya ng PCB.

Tiyak kong inirerekumenda ang bersyon dalawa, sapagkat ito ang pinaka binuo sa lahat at ang maliit na sukat na 30mm lamang ay napaka madaling gamiting sa aking palagay. Kung nais mong magkaroon ng higit pang mga tampok sa maliit na bagay na iyon, pagkatapos ay mag-refer sa bersyon ng tatlong, ngunit ang bersyon na ito ay pa rin isang isinasagawa at maaaring ma-optimize sa ilang mga aspeto …

Hakbang 3: Kumpletuhin ang Iyong PCB

Kung hawak mo ang iyong PCB sa iyong mga kamay, oras na upang maghinang ito ng mga sangkap. Upang magawa ito, maaari mong gamitin ang anumang teknolohiyang nais mo. Sa aking kaso naghinang ako ng mga sangkap ng solder paste at reflow na teknolohiya. Para sa mga ito kakailanganin mo ng ilang solder paste sa isang hiringgilya, isang refow soldering station (o isang bagay tulad ng isang hot air gun) o isang oven. Tulad ng ipinakita sa video na ito (para sa bersyon dalawa) o ang video sa itaas (para sa bersyon na tatlo), kailangan mong italaga ang kaunting solder paste sa bawat smd wire pad bago mo ilagay ang mga sangkap sa ibinigay na puwang nito. Sa video para sa bersyon ng dalawang ipinapakita ito sa isang semi-awtomatikong dispenser at placer ngunit ang mga inilapat na sangkap ay sapat na malaki upang mahinang ang mga ito nang manu-mano tulad ng ipinakita sa itaas na video para sa bersyon na tatlong.

Pagkatapos nito maaari mong ilagay ang PCB sa oven o maghinang ito sa iyong napiling teknolohiya. Ang prosesong ito ay ipinapakita rin bilang isang timelaps sa itaas na video.

Siyempre, ito ay maaaring posible sa isang normal na bakal na panghinang din, ngunit sa palagay ko hindi iyon ang pinakamadaling paraan at kailangan mong maging matiyaga.

Hakbang 4: Flashing ang ESP

Ang pag-flashing ng microcontroller sa pcb ay maaaring hindi ang pinakamadaling bahagi. Ngunit bago ang dashbutton ay dapat na maliit hangga't maaari, mayroon ding mas kaunti hangga't maaari na mga bahagi dito. Upang i-flash ito, mayroong tatlong mahahalagang bagay na dapat mong gamitin.

• Ang GPIO0 (PROG para sa bersyon ng tatlong) wire pad jumper ay dapat na paikliin upang ilagay ang ESP sa mode ng pagprograma. Isipin, na ang microcontroller ay hindi magsisimula tulad ng dati sa isang pinaikling GPIO0 / PROG wire pad.
• Kailangan mong ikonekta ang apat na wire pad (3, 3v - gnd - rx - tx) sa isang panlabas na FTDI adapter. Sa paggawa nito, hindi mo kailangang maghinang ng ilang mga wire dito. Dahil nakahanay ko ang apat na wire pads sa 2, 54 mm, grid maaari kang kumuha ng 4-pin pinheader, ikonekta ito sa mga jumper cables sa FTDI adapter at pindutin ito laban sa mga wire pad habang ina-upload ang sketch. At dahil ang isang larawan ay nagkakahalaga ng libu-libong mga salita, nagdagdag ako ng isang nagpapakita ng prosesong ito.
• Kaagad pagkatapos lumitaw ang mensahe sa pag-upload sa loob ng Arduino IDE, kailangan mong pindutin ang pindutan ng pag-reset nang isang beses (ito ay ANG pindutan - ang nag-iisang pindutan sa dashbutton). Pagkatapos nito ang asul na humantong sa ESP ay dapat na flash ng ilang beses hanggang sa ito ay patuloy na kumikislap habang ang uploading bar sa loob ng Arduino IDE ay pinunan.

Ang aking dashbutton ay isinama sa balangkas ng Apple HomeKit upang makontrol ang iba't ibang mga bagay sa aking tahanan. Hindi ko idedetalye kung paano ito i-install o kung paano ito gumagana dahil lumalagpas ito sa saklaw. Kung nais mong gawin ito sa parehong paraan maaari kang sumangguni sa kahanga-hangang gawain ng KhaosT, na nagtrabaho sa isang node.js pagpapatupad ng HomeKit accessory server, na ginamit ko rin. Para sa mga gagamitin ito ay ikinabit ko ang Dashbutton_accessory.js file.

Gayunpaman posible na isama ang mga dashbutton sa isa pang umiiral na application ng smart home, o higit pa. Ang naka-attach na Arduino code ay gumagana sa MQTT, na gagana sa halos bawat pagpapatupad ng smart home.

Kung nais mong magsimula sa naka-attach na Arduino code, pagkatapos ay idagdag lamang ang iyong mga kredensyal sa wifi at ang MQTT brokers IP address sa mga sumusunod na linya ng code:

const char * ssid = "XXX";

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

Ginagising lamang ng sketch ang ESP mula sa deepsleep mode kapag ang pindutan ng pag-reset ay pinindot nang isang beses. Pagkatapos nito ay makakonekta ito sa tinukoy na network ng wifi pati na rin sa MQTT broker, bago ito mag-publish ng isang simpleng mensahe (tulad ng isang solong '1') sa tinukoy na paksa. Pagkatapos ay bumalik ang ESP sa mode na deepsleep. Kung hindi maabot ang iyong network para sa ESP, babalik ito sa mode ng deeps sleep pagkalipas ng anim na segundo, ngunit syempre nang hindi naglathala ng anuman. Ito ay upang maiwasan lamang ang baterya na makakakuha ng walang laman na napakabilis.

Hakbang 5: Mag-print ng isang Pabahay

Ang dashbutton ay dapat na gumagana kapag naabot mo ang hakbang na ito. Ngunit dapat itong makakuha ng isang maliit na kaso upang maiwasan ang ilang mga pinsala sa PCB o sa electronics. Siyempre ito ang malikhaing bahagi ng Instructable na ito. Kaya, kung nais mo, maaari kang magdisenyo ng iyong sariling pabahay at mai-print ito sa iyong 3d printer tulad ng ginawa ko. Maaari kang magsimula mula sa simula o maaari mong gamitin ang aking kaso at magdagdag ng ilang mga pagbabago. Malinaw na, ang pabahay ay matatagpuan sa Thingiverse, ngunit naidikit ko rin ang mga file dito.

Ang kaso o - upang maging mas tumpak - ang takip para sa bersyon 3 ay hindi pa handa, ngunit ia-update ko ito sa lalong madaling panahon.

Hakbang 6: Magsaya at Maging Malikhain

Kaya, sana ay mapalitan mo ang iyong mga ilaw sa pamamagitan ng isang solong pindutan ngayon!

Hindi bababa sa, ipinakita ng aking mga kalkulasyon na ang kapasidad ng baterya ng bersyon isa at dalawa ay aabot ng hanggang sa 150 araw na may mga sumusunod na halaga:

• Kapasidad ng LiPo na 105mAh
• kasalukuyang karga ng 70mA
• deepsleep kasalukuyang ng 20µA
• oras para sa pag-publish ng 3 segundo
• pindutan ng agwat ng 2 bawat oras (na higit sa maaabot nito, hulaan ko)
• kadahilanan ng pagkawala ng baterya na 30% (na napakataas din)

Ang buhay ng baterya ng bersyon 3 ay dapat na hindi bababa sa pareho, samantalang ito ay may 120 mAh na kapasidad. Gayunpaman, mayroon itong ws2812 na pinangunahan sa board, na kung saan ay gumuhit din ng ilang kasalukuyang.

Ngayon nasa sa iyo na! Inaasahan kong nasiyahan ka sa pagbabasa ng Instructable na ito o baka nasisiyahan ka sa pagbuo ng isang magandang bagay.

Ito at kahit na ang iba pang mga cool na proyekto ay matatagpuan sa aking GitHub Page makermoekoe.github.io. Para sa mga kamakailang pag-update maaari mo akong sundin sa Instagram.

Kung mayroon kang anumang mga mungkahi o kung may isang bagay na hindi malinaw sa iyo, pagkatapos ay huwag mag-atubiling magtanong sa akin sa mga komento sa ibaba o sumulat sa akin ng isang maikling mensahe.

Pagbati

tagagawa moekoe