Butoni DIY për Internetin e Gjërave: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Hej krijues, është prodhuesi moekoe!

Në këtë Instructable unë dua t'ju tregoj se si të sillni më shumë rehati dhe luks në shtëpitë tuaja. Kur lexoni titullin, mund të mendoni se çfarë do të ndërtojmë këtu. Të gjithë ata që vizitojnë dyqanin online amazon të paktën një herë, do të ballafaqohen me këtë gjë të vogël të quajtur amazon dashbutton. Me këto pajisje të mundësuara nga bateria, të cilat mund t'i ngjitni kudo në shtëpinë tuaj, është e mundur të porositni një produkt të caktuar me një shtyp të vetëm butoni.

Në këtë se si do të bëjmë diçka të ngjashme, por pa riorganizuar asgjë në amazon. Ne do të kontrollojmë Internetin e Gjërave ose le ta quajmë këtë Gjërat e Internetit - vetëm sepse IoT është në gojën e secilit dhe Toi më tingëllon më e veçantë për mua … Dhe çfarë mund të jenë Gjërat e Internetit varet nga ju. Ju ndoshta mund të kontrolloni gjithçka që ka të paktën një lidhje wifi. Në rastin tim, unë dua të kontrolloj pajisjet e mia të mençura të shtëpisë si dritat, radiatorët dhe skenat duke e lidhur atë me kornizën time ekzistuese Apple HomeKit.

Pra, në të vërtetë, qëllimi i këtij projekti është të ndërtojë një pajisje elektronike me PCB të dizajnuar vetë, e cila zë aspektet e mëposhtme:

• sa më e thjeshtë duke përmbajtur vetëm një buton kontrolli
• sa më e vogël
• sa më shpejt që të jetë e mundur për të minimizuar vonesat
• sa më të lëvizshëm, ose le ta quajmë me bateri
• dhe si … mirë, duhet të ketë një lidhje wifi

Rezultati në përgjithësi konsiston në një PCB me një njësi rregulluese të tensionit, një mikrokontrollues, një bateri LiPo dhe një buton të thjeshtë. Gjatë një periudhe të shkurtër kohe unë zgjedh PCB -në e tastierës dy herë, në mënyrë që të jemi në versionin e tretë të PCB -së deri më tani.

Kur doni të shihni sjelljen e kësaj gjëje të vogël, atëherë shikoni këtë video në Instagramin tim. Ka shumë video të butonave në veprim dhe si janë ndërtuar. Pra, për të gjithë ju që doni të shihni më shumë, mund të gjeni gjithçka këtu @maker.moekoe.

Hapi 1: Gjërat që do t'ju nevojiten

Për të ndërtuar butonin tuaj të IoT ju nevojiten vetëm disa përbërës. Edhe pse ka dallime të vogla nga versioni në version, pjesa rregulluese e tensionit mbetet e njëjtë. Për të gjitha versionet do t'ju duhet:

• Rregullator tensioni MCP1700 3, 3v LDO
• 2x 1µF 1206 kondensatorë SMD

Për më tepër për versionin e rrumbullakët ose të drejtë (pjesa e majtë e figurës më sipër):

• PCB (versioni 1 ose 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 Lidhës Lipo 90 °
• Bateri Lipo 100mAh me dimensione 25x12mm
• Butoni SMD 3x6mm

Ose shtesë për versionin e qelizës së monedhës (pjesa e djathtë e figurës më sipër):

• PCB (versioni 3)
• ESP8266-07S
• LED WS2812b rgb (w)
• 0, 1µF 1206 kondensator SMD
• Butoni SMD 6x6mm
• Mbajtës i qelizës së monedhës 2450
• Bateri me qeliza monedhë LIR2450

Sigurisht, mund të mendoni për një strehë të vogël për butonin e kontrollit. Një ide e thjeshtë mund të gjendet në hapin e pestë të këtij Udhëzuesi.

Hapi 2: Bordi i Qarkut të Shtypur

Kur fillova me këtë gjë të tastierës, krijova versionin pcb një pa ndonjë speciale - duke lidhur vetëm disa pjesë me gjurmë elektrike. Unë nuk do ta rekomandoja këtë version sepse ishte drafti i parë dhe nuk është zhvilluar si të tjerët. Këtu është një përmbledhje e vogël e të tre versioneve:

Versioni 1 ishte drafti im i parë përfundimtar i cili ka disa gjëra për të optimizuar. Ndoshta do ta përditësoj në të ardhmen, por tashmë po funksionon. PCB ka dimensionet e jashtme 24x32mm. Mundësohet nga një bateri e vogël LiPo dhe ka vetëm një njësi rregulluese të tensionit për të fuqizuar ESP8285-M3. Bateria ngjitet me një kasetë të dyfishtë në pjesën e poshtme të butonit të kontrollit.

Versioni 2 përbëhet nga një formë tjetër e jashtme e PCB. Roundshtë e rrumbullakët me një diametër prej 30 mm dhe përfshin një rrafsh tokësor mbi dy të tretat e zonës. E treta tjetër është antena e mikrokontrolluesit dhe nuk duhet të mbivendoset me asnjë nga gjurmët ose sinjalet tokësore për të zvogëluar ndërhyrjet. Skema është e njëjtë me versionin e parë. Dhe ashtu si versioni i parë ai bazohet në një ESP8285-M3.

Versioni 3 ka një formë tjetër të jashtme gjithashtu. Dallimi kryesor është se mundësohet nga një bateri standarde LIR2450 e cila mund të zëvendësohet lehtë nëse zbrazet dhe prandaj PCB duhet të jetë pak më e madhe se versionet e tjera. Për më tepër, ai përbëhet nga një WS2812b rgb (w) e udhëhequr për të informuar për gjëra të ndryshme. Për më tepër dhe në kontrast me dy versionet e tjera bazohet në një ESP8266-07S.

Pra, thjesht zgjidhni një version nga skedarët e bashkangjitur dhe vendosni porosinë tuaj në kompaninë tuaj të preferuar PCB.

Unë rekomandoj patjetër versionin e dytë, sepse është më i zhvilluari nga të gjithë dhe madhësia e vogël prej vetëm 30 mm është shumë i dobishëm për mendimin tim. Kur doni të keni më shumë veçori në atë gjë të vogël, atëherë referojuni versionit të tretë, por ky version është ende një punë në progres dhe mund të duhet të optimizohet në disa aspekte…

Hapi 3: Plotësoni PCB -në tuaj

Nëse e mbani PCB -në në duart tuaja, është koha t'i bashkoni përbërësit në të. Për ta bërë këtë, mund të përdorni çdo teknologji që ju pëlqen. Në rastin tim, unë bashkova komponentët me teknologjinë e saldimit dhe reflow. Për këtë ju do të keni nevojë për një paste saldimi në një shiringë, një stacion saldimi të rimbushur (ose diçka si një armë me ajër të nxehtë) ose një furrë. Ashtu siç tregohet në këtë video (për versionin dy) ose videon e mësipërme (për versionin e tretë), duhet të shpërndani pak pastë ngjitëse në çdo tel teli smd para se të vendosni përbërësit në hapësirën e saj të siguruar. Në videon për versionin e dytë tregohet me një shpërndarës dhe vendosës gjysmë-automatik, por përbërësit e aplikuar janë mjaft të mëdhenj për t'i lidhur ato plotësisht me dorë, siç tregohet në videon e sipërme për versionin e tretë.

Pas kësaj ju mund ta vendosni PCB -në në furrë ose t'i lidhni me teknologjinë tuaj të zgjedhur. Ky proces tregohet gjithashtu si një timelapse në videon e sipërme.

Sigurisht, kjo duhet të jetë e mundur edhe me një hekur bashkues normal, por unë mendoj se kjo nuk do të jetë mënyra më e lehtë dhe ju duhet të jeni shumë të durueshëm.

Hapi 4: Ndezja e ESP

Ndezja e mikrokontrolluesit në PCB mund të mos jetë pjesa më e lehtë. Por prandaj butoni i kontrollit duhet të jetë sa më i vogël që të jetë e mundur, ka edhe sa më pak përbërës të jetë e mundur në të. Për ta ndezur atë, ka tre gjëra të rëndësishme që duhet të përdorni.

• Bluza e telit GPIO0 (PROG për versionin tre) duhet të shkurtohet për të vënë ESP në modalitetin e programimit. Kini parasysh, që mikrokontrolluesi nuk do të fillojë si zakonisht me një jastëk të shkurtuar teli GPIO0/PROG.
• Duhet të lidhni katër jastëkët me tela (3, 3v - gnd - rx - tx) me një përshtatës të jashtëm FTDI. Duke vepruar kështu, nuk keni pse të lidhni disa tela në të. Për shkak se unë i kam rreshtuar katër jastëkët e telave në rrjetën 2, 54 mm, mund të merrni një kapës me pin me 4 kunja, ta lidhni me kabllo kërcyesi në përshtatësin FTDI dhe ta shtypni kundër pads tela gjatë ngarkimit të skicës. Dhe për shkak se një fotografi vlen më shumë se një mijë fjalë, shtova një që tregon këtë proces.
• Menjëherë pasi të shfaqet mesazhi i ngarkimit brenda Arduino IDE, duhet të shtypni një herë butonin e rivendosjes (është butoni THE - butoni i vetëm në tastin e kontrollit). Pas kësaj drita blu në ESP duhet të ndizet disa herë derisa të ndizet vazhdimisht ndërsa shiriti i ngarkimit brenda Arduino IDE të mbushet.

Pulti im është i integruar në kornizën Apples HomeKit për të kontrolluar gjëra të ndryshme në shtëpinë time. Unë nuk do të hyj në detaje se si ta instaloj ose si funksionon sepse kjo do të shkonte përtej qëllimit. Nëse dëshironi ta bëni atë në të njëjtën mënyrë, mund t'i referoheni punës së mrekullueshme të KhaosT, i cili punoi në një node.js zbatim të serverit të aksesorëve HomeKit, të cilin e kam përdorur gjithashtu. Për ata që do ta përdorin, unë bashkangjita skedarin Dashbutton_accessory.js.

Sidoqoftë, është e mundur të integroni butonat e kontrollit në një aplikacion tjetër ekzistues të shtëpisë së zgjuar, ose edhe më shumë. Kodi i bashkangjitur Arduino po punon me MQTT, i cili do të funksionojë me pothuajse çdo zbatim të shtëpisë së zgjuar.

Kur doni të filloni me kodin e bashkangjitur Arduino, atëherë thjesht shtoni kredencialet tuaja wifi dhe adresën IP të ndërmjetësve MQTT në linjat e mëposhtme të kodit:

const char* ssid = "XXX";

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

Skica thjesht zgjon ESP nga mënyra e gjumit të thellë kur butoni i rivendosjes shtypet një herë. Pas kësaj do të lidhet me rrjetin wifi të specifikuar si dhe me ndërmjetësin MQTT, para se të publikojë një mesazh të thjeshtë (si një '1') i vetëm për temën e përcaktuar. Më pas ESP kthehet në modalitetin e gjumit të thellë. Nëse rrjeti juaj është i paarritshëm për ESP, ai do të kthehet në modalitetin e gjumit të thellë pas gjashtë sekondash, por natyrisht pa publikuar asgjë. Kjo është vetëm për të parandaluar që bateria të zbrazet shumë shpejt.

Hapi 5: Shtypni një Strehim

Butoni i panelit duhet të jetë tashmë duke punuar kur të keni arritur këtë hap. Por duhet të ketë një kuti të vogël për të parandaluar disa dëmtime në PCB ose në pajisjet elektronike. Sigurisht kjo është pjesa krijuese e këtij Udhëzuesi. Pra, nëse dëshironi, ju mund të krijoni strehimin tuaj dhe ta printoni atë në printerin tuaj 3D si unë. Mund të filloni nga e para ose mund të përdorni rastin tim dhe të shtoni disa modifikime. Natyrisht, strehimi mund të gjendet në Thingiverse, por unë i kam bashkangjitur skedarët edhe këtu.

Rasti ose - për të qenë më i saktë - kapaku për versionin 3 nuk është ende gati, por unë do ta përditësoj sa më shpejt të jetë e mundur.

Hapi 6: Argëtohuni dhe Jini Kreativ

Pra, me shpresë se ju jeni në gjendje të ndryshoni dritat tuaja me një buton të vetëm shtypni tani!

Të paktën, llogaritjet e mia kanë treguar se kapaciteti i baterisë i versionit një dhe dy do të arrijë deri në 150 ditë me vlerat e mëposhtme:

• Kapaciteti LiPo prej 105mAh
• rryma e ngarkesës prej 70mA
• rryma e gjumit të thellë prej 20µA
• koha për publikim prej 3 sekondash
• intervali i butonit prej 2 në orë (mendoj se është më shumë se sa do të arrijë ndonjëherë)
• faktori i humbjes së baterisë prej 30% (që është gjithashtu shumë i lartë)

Jetëgjatësia e baterisë e versionit 3 duhet të jetë së paku e njëjtë, ndërsa ka kapacitet 120 mAh. Sidoqoftë, ai ka ws2812 led në bord, i cili gjithashtu do të tërheqë rrymë.

Tani varet nga ju! Shpresoj që ju ka pëlqyer leximi i këtij Udhëzuesi ose ndoshta keni shijuar ndërtimin e një gjëje kaq të bukur të vogël.

Ky dhe madje edhe projekte të tjera interesante mund të gjenden në Faqen time GitHub makermoekoe.github.io. Për përditësimet e fundit mund të më ndiqni në Instagram.

Nëse keni ndonjë sugjerim ose nëse diçka është e paqartë për ju, atëherë mos ngurroni të më pyesni në komentet më poshtë ose më shkruani një mesazh të shkurtër.

Të fala

moekoe krijues