DIY -knoppie vir die internet van dinge: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hey makers, dit is maker moekoe!

In hierdie instruksie wil ek u wys hoe u meer gemak en luukse in u huise kan bring. As u die titel lees, raai u moontlik wat ons hier gaan bou. Almal wat die amazon -aanlynwinkel minstens een keer besoek, word gekonfronteer met hierdie dingetjie genaamd amazon dashbutton. Met hierdie battery -aangedrewe toestelle wat u oral in u huis kan plak, is dit moontlik om 'n spesifieke produk met 'n enkele druk op die knoppie te herrangskik.

In hierdie opsig gaan ons iets soortgelyks maak, maar sonder om iets op Amazon te bestel. Ons gaan die Internet of Things beheer, of laat ons dit die Things of Internet noem - net omdat IoT in almal se mond is en Toi vir my meer spesiaal klink … En wat die dinge van internet kan wees, is aan u. U kan moontlik alles beheer wat ten minste 'n wifi -verbinding het. In my geval wil ek my slim huistoestelle soos ligte, verkoelers en tonele beheer deur dit aan my bestaande Apple HomeKit -raamwerk te koppel.

Die doel van hierdie projek is dus om 'n elektroniese toestel te bou met selfontwerpte PCB wat die volgende aspekte beslaan:

• so eenvoudig as moontlik deur slegs een bedieningsknoppie te bevat
• so klein as moontlik
• so vinnig as moontlik om vertragings te verminder
• so draagbaar as moontlik, of laat ons dit batterykrag noem
• en … wel, dit moet 'n wifi -verbinding hê

Die resultaat bestaan in die algemeen uit 'n PCB met 'n spanningsreguleer -eenheid, 'n mikrobeheerder, 'n LiPo -battery en 'n eenvoudige knoppie. Gedurende 'n kort tydperk optimaliseer ek die PCB -knoppie twee keer, sodat ons tot dusver by die derde weergawe van die PCB is.

As u die gedrag van hierdie klein dingetjie wil sien, kyk dan na hierdie video op my Instagram. Daar is baie video's van die knoppies in aksie en hoe dit gebou is. Dus, vir almal wat meer wil sien, kan u alles hier vind @maker.moekoe.

Stap 1: Dinge wat u benodig

Om u eie IoT -knoppie te bou, benodig u slegs 'n paar komponente. Alhoewel daar klein verskille van weergawe tot weergawe is, bly die spanningsregelende deel dieselfde. Vir alle weergawes benodig u:

• MCP1700 3, 3v LDO spanningsreguleerder
• 2x 1µF 1206 SMD -kapasitors

Boonop vir die ronde of die regte weergawe (linker gedeelte van die prent hierbo):

• PCB (weergawe 1 of 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo-aansluiting
• 100mAh Lipo -battery met afmetings van 25x12mm
• 3x6mm SMD -knoppie

Of ook vir die muntselweergawe (regterkant van die prent hierbo):

• PCB (weergawe 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD -kondensator
• 6x6mm SMD -knoppie
• 2450 munthouer
• LIR2450 muntstuk battery

U kan natuurlik dink aan 'n klein behuizing vir die knoppie. 'N Eenvoudige idee kan gevind word in die vyfde stap van hierdie instruksies.

Stap 2: Gedrukte stroombaan

Toe ek met hierdie knoppie begin, het ek die PCB -weergawe een sonder spesiale aanbiedinge geskep - slegs die paar dele met elektriese spore verbind. Ek sal hierdie weergawe nie aanbeveel nie, want dit was die eerste konsep en dit is nie soos die ander ontwikkel nie. Hier is 'n klein opsomming van al drie weergawes:

Weergawe 1 was my eerste finale konsep, wat 'n paar dinge het om te optimaliseer. Miskien sal ek dit in die toekoms opdateer, maar dit werk reeds. Die PCB het die buitenste afmetings van 24x32mm. Dit word aangedryf deur 'n klein LiPo-battery en het net 'n spanningsreguleer-eenheid om die ESP8285-M3 aan te dryf. Die battery sit vas met 'n dubbelband aan die onderkant van die dashboardknoppie.

Weergawe 2 bestaan uit 'n ander buitenste vorm van die PCB. Dit is rond met 'n deursnee van 30 mm en bevat 'n grondvlak oor twee derdes van die oppervlakte. Die ander derde is die antenna van die mikrobeheerder en moet nie met enige van die spore of grondseine oorvleuel word om interferensies te verminder nie. Die skematiese weergawe is dieselfde as weergawe een. En net as weergawe een, is dit gebaseer op 'n ESP8285-M3.

Weergawe 3 het ook 'n ander buitenste vorm. Die belangrikste verskil is dat dit aangedryf word deur 'n standaard LIR2450 -battery, wat maklik vervang kan word as dit leeg raak, en daarom moet die PCB 'n bietjie groter wees as die ander weergawes. Boonop bestaan dit uit 'n WS2812b rgb (w) wat gelei is tot inligting oor verskillende dinge. Verder is dit, in teenstelling met die ander twee weergawes, gebaseer op 'n ESP8266-07S.

Kies dus 'n weergawe uit die aangehegte lêers en plaas u bestelling by u gunsteling PCB -onderneming.

Ek beveel beslis weergawe twee aan, want dit is die mees ontwikkelde van almal en die klein grootte van slegs 30 mm is na my mening baie handig. As u meer funksies in die klein dingetjie wil hê, verwys dan na weergawe drie, maar hierdie weergawe is nog steeds aan die gang en moet in sommige aspekte moontlik geoptimaliseer word …

Stap 3: Voltooi u PCB

As u u PCB in u hande hou, is dit tyd om die komponente daaraan te soldeer. Om dit te kan doen, kan u die tegnologie gebruik wat u wil. In my geval het ek die komponente gesoldeer met soldeerpasta en reflow -tegnologie. Hiervoor benodig u 'n soldeerpasta in 'n spuit, 'n hervulde soldeerstasie (of iets soos 'n warmluggeweer) of 'n oond. Soos in hierdie video (vir weergawe twee) of die video hierbo (vir weergawe drie), moet u 'n bietjie van die soldeerpasta na elke smd -draadkussing gee voordat u die komponente in die beskikbare ruimte plaas. In die video vir weergawe twee word dit vertoon met 'n semi-outomatiese dispenser en placer, maar die toegepaste komponente is groot genoeg om dit heeltemal met die hand te soldeer, soos getoon in die boonste video vir weergawe drie.

Daarna kan u die printplaat in die oond sit of dit met die gekose tegnologie soldeer. Hierdie proses word ook in die boonste video as 'n tydsverloop getoon.

Dit moet natuurlik ook moontlik wees met 'n gewone soldeerbout, maar ek dink dit is nie die maklikste manier nie, en u moet baie geduldig wees.

Stap 4: Flits die ESP

Om die mikrobeheerder op die rekenaar te flits, is miskien nie die maklikste nie. Maar daarom dat die knoppie so klein as moontlik moet wees, is daar ook so min as moontlik komponente daarop. Om dit te flits, is daar drie belangrike dinge wat u moet gebruik.

• Die GPIO0 (PROG vir weergawe drie) draadkoker -trui moet verkort word om die ESP in die programmeermodus te plaas. Hou in gedagte dat die mikrobeheerder nie soos gewoonlik met 'n verkorte GPIO0/PROG -draadblok begin nie.
• U moet die vier draadblokkies (3, 3v - gnd - rx - tx) aan 'n eksterne FTDI -adapter koppel. As u dit doen, hoef u nie 'n paar drade daaraan te soldeer nie. Omdat ek die vier draadblokkies in die 2, 54 mm-rooster in lyn gebring het, kan u 'n 4-pins pinheader neem, dit met springkabels aan die FTDI-adapter koppel en dit teen die draadblokkies druk terwyl u die skets oplaai. En omdat 'n prentjie meer as duisend woorde werd is, het ek een bygevoeg wat hierdie proses toon.
• Net nadat die oplaai -boodskap in die Arduino IDE verskyn, moet u een keer op die reset -knoppie druk (dit is DIE knoppie - die enigste knoppie op die dash -knoppie). Daarna moet die blou LED op die ESP 'n paar keer flikker totdat dit voortdurend flits terwyl die oplaai -balk in die Arduino IDE vol word.

My drukknop is geïntegreer in die Apples HomeKit -raamwerk om verskillende dinge in my huis te beheer. Ek sal nie in detail verduidelik hoe om dit te installeer of hoe dit werk nie, want dit sal die omvang oorskry. As u dit op dieselfde manier wil doen, kan u verwys na die wonderlike werk van KhaosT, wat aan 'n node.js -implementering van die HomeKit -bykomstige bediener gewerk het, wat ek ook gebruik het. Vir diegene wat dit gaan gebruik, het ek die Dashbutton_accessory.js -lêer aangeheg.

Dit is egter moontlik om die knoppies in 'n ander bestaande slimhuis -toepassing, of selfs meer, te integreer. Die aangehegte Arduino -kode werk saam met MQTT, wat byna elke slimhuis -implementering werk.

As u met die aangehegte Arduino -kode wil begin, voeg dan u wifi -inskrywings en die MQTT -makelaars se IP -adres by die volgende kode reëls:

const char* ssid = "XXX";

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

Die skets maak die ESP eenvoudig wakker uit die diepe slaapmodus wanneer die resetknoppie een keer ingedruk word. Hierna maak dit verbinding met die gespesifiseerde wifi -netwerk sowel as met die MQTT -makelaar, voordat dit 'n eenvoudige boodskap (soos 'n enkele '1') na die gedefinieerde onderwerp publiseer. Daarna gaan die ESP terug in die diep slaapmodus. As u netwerk onbereikbaar is vir die ESP, gaan dit na ses sekondes terug in die diep slaapmodus, maar natuurlik sonder om iets te publiseer. Dit is net om te voorkom dat die battery baie vinnig leeg raak.

Stap 5: Druk 'n behuising uit

Die dash -knoppie behoort reeds te werk as u hierdie stap bereik het. Maar dit behoort 'n klein omhulsel te kry om skade aan die printplaat of elektronika te voorkom. Dit is natuurlik die kreatiewe deel van hierdie Instructable. As u wil, kan u u eie behuising ontwerp en dit op u 3D -drukker druk, net soos ek. U kan van voor af begin, of u kan my saak gebruik en 'n paar wysigings byvoeg. Dit is duidelik dat die behuising op Thingiverse gevind kan word, maar ek het die lêers ook hier aangeheg.

Die omhulsel of - om meer akkuraat te wees - die deksel vir weergawe 3 is nog nie gereed nie, maar ek sal dit so gou as moontlik bywerk.

Stap 6: Om pret te hê en kreatief te wees

Hopelik kan u u ligte met een druk op die knoppie skakel!

My berekeninge het ten minste getoon dat die batterykapasiteit van weergawe een en twee tot 150 dae sal bereik met die volgende waardes:

• LiPo kapasiteit van 105mAh
• laadstroom van 70mA
• diep slaapstroom van 20µA
• tyd vir publisering van 3 sekondes
• knoppie -interval van 2 per uur (dit is meer as wat dit ooit sal bereik, dink ek)
• batteryverliesfaktor van 30% (wat ook baie hoog is)

Die batteryleeftyd van weergawe 3 moet minstens dieselfde wees, terwyl dit 'n kapasiteit van 120 mAh het. Dit het egter die ws2812 gelei aan boord, wat ook 'n bietjie stroom sal trek.

Nou is dit aan jou! Hoop dat u dit geniet het om hierdie instruksies te lees of dat u dit geniet het om so 'n lekker dingetjie te bou.

Hierdie en selfs ander oulike projekte kan gevind word op my GitHub -bladsy makermoekoe.github.io. Vir onlangse opdaterings, kan u my op Instagram volg.

As u voorstelle het of iets onduidelik is, vra dit gerus in die kommentaar hieronder of skryf 'n kort boodskap aan my.

Groete

maker moekoe