ESP8266 ESP-01 LED žično stikalo: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Ta projekt je nastal, ko sva s punco namestila v sobo več žic pravljičnih luči LED za prijeten božični občutek. Vsakič, ko smo šli spat, smo morali teči po sobi in izključiti vsako žico. Nekega dne smo jih morali vse znova vklopiti.

Ker sem imel naokoli nekaj modulov ESP8266 ESP-01, sem se odločil sestaviti in programirati hiter prototip.

Po uspešni izvedbi prototipa z neželeno LED žico sem se odločil, da se lotim prve zasnove tiskanega vezja in naročil nekaj plošč.

Ta navodila vas vodijo skozi shemo, prvi prototip in tiskano vezje ter vam dajo kodo za programiranje modula ESP z nekaj kliki.

TL; DR: To je preprost način za izvedbo stikala, ki ga upravlja Wi-Fi, z ESP8266 ESP-01.

Zaloge:

Strojna oprema

• ESP8266 ESP-01 modul
• AMS-1117 3.3V regulator
• IRLB8721 MOSFET (končna tiskana vezja) ali 2N2222 tranzistor (začetni prototip)
• Moški in ženski stolpci glave

Programska oprema

Arduino IDE v1.6

Za programiranje

ODPRITE SMART adapter USB na ESP-01

Za testiranje

• LED
• 220 ohmski upor
• Ogledna plošča
• Mostični kabli

Za montažo

• Spajkalnik
• Žice (samo prototip; ne za PCB)
• Perf plošča (samo prototip; ne za PCB)

1. korak: Shema

Zgoraj je shema narejena z EasyEDA. Lahko se razčleni tako:

Vzamemo vhodno napetost iz napajalnega kabla USB s 5V in jo vnesemo v vtiče VIN modula AMS1117 3.3V.

Zatiči VOUT modula AMS1117 3.3V so priključeni na kolektorski zatič MOSFET IRLB8721 in zatiče VIN in CH_PD modula ESP8266 ESP-01. Za izvedbo kode je treba zatič CH_PD potegniti VISOKO, da modul ESP8266 ESP-01.

Pin D2 modula ESP8266 ESP-01 je priključen na pin GATE MOSFET IRLB8721. S tem nadzirate, ali lahko tok teče skozi njega ali ne.

Oddajni zatič IRLB8721 MOSFET je priključen na LED žico.

Nazadnje, vsi ozemljitveni zatiči so povezani skupaj.

Če ste izbrali tranzistor 2N2222, zamenjajte vse pojavitve IRLB8721 z 2N2222 in ne pozabite, da imajo noge na obeh komponentah različne pomene.

2. korak: Programiranje

Preden prototip nastavimo na ploščo, bi morali programirati modul ESP8266 ESP-01, da bomo lahko prototip kasneje preizkusili.

Koda

Moja koda močno temelji na vadnici Random Nerd Tutorial za preprost strežnik HTTP. Drugi gumb sem odstranil, saj moramo nadzorovati le en zatič (D2). Kljub temu lahko preprosto uporabite njihovo kodo in zamenjate poverilnice za WiFi.

Utripajte ESP8266 ESP-01

Če ste kupili adapter OPEN-SMART USB na ESP-01, lahko vanj priključite modul ESP8266 ESP-01 in stikalo nastavite na PROG. Nato vse skupaj priključite na brezplačna vrata USB v računalniku in zaženite Arduino IDE.

Kopirajte in prilepite kodo iz naključnih vadnic, zamenjajte poverilnice za WiFi in jo naložite v modul ESP8266 ESP-01.

Nato odstranite modul ESP8266 ESP-01 iz adapterja OPEN-SMART, stikalo nastavite na UART in ga znova vstavite.

Preizkusite kodo

Odprite serijsko konzolo v Arduino IDE in počakajte, da se modul poveže z WiFi.

Nato odprite brskalnik in se pomaknite do naslova IP, prikazanega v serijski konzoli. Opomba: Morate biti v istem omrežju ali WiFi. V nasprotnem primeru ne boste mogli dostopati do ESP8266 ESP-01!

Če vse deluje, vidite spletno mesto z dvema gumboma. Priključite LED z 220 ohmskim uporom na zatič D2 na modulu ESP8266 ESP-01, ki naj zasveti in ugasne, ko na spletnem mestu kliknete ustrezen gumb.

Če naletite na težave, sledite celotni in podrobni vadnici, navedeni zgoraj.

3. korak: izdelava prototipov

Nastavite ploščico z vsemi potrebnimi komponentami in žicami, kot je prikazano na zgornji shemi, in jo preizkusite s programiranim modulom ESP8266 ESP-01.

Če vse deluje, imate dve možnosti.

Možnost A: Spajkajte ga na ploščo perf

Možnost B: Naredite tiskano vezje

Najprej sem se odločil za možnost A, nato pa sem se odločil, da si umažem roke s prvim projektom za PCB.

Na slikah vidite moj samo spajkani prototip. Kot vedno so povezave v neredu in uporabil sem nekaj skrčljivih cevi, da preprečim, da bi se prekrivale povezave. Prav tako sem namesto MOSFET -a IRLB8721 uporabil tranzistor 2N2222, ker sem jih imel ogromno ležati in vedel sem, da ne sme ostati.

Spajkanje mi je vzelo približno eno uro in sploh ni bilo zabavno. Če ste profesionalni spajkalec, boste morda uživali v procesu, vendar zame želim nekaj preprostejšega.

4. korak: PCB

Strah me je bilo tiskanih vezij, ker sem mislil, da jih moram oblikovati s komponentami SMD in nisem našel pripravljenih razvojnih modulov ESP ali Arduino, ki bi jih vstavil v shemo ali postavitev tiskanega vezja.

Za ta projekt sem se odločil, da preprosto razmislim o modulih ESP8266-01 in AMS1117 3.3. V kot o vrstah stvari, ki jih moram spajkati na ploščo, da jih lahko uporabim: kot ženske zatiče glave.

To mi je močno olajšalo življenje in postavitev tiskanega vezja je bila narejena v približno dveh urah. Na slikah lahko vidite dve različici.

Različica 1 ima nekaj manjših opozoril:

1. Zatiči glave so preozki. Nisem upošteval, da morata biti 2,54 mm narazen drug od drugega in samo zgrabila prve zatiče iz knjižnice. Zamenjal sem oznako za VIN: oznake VCC in GND se zamenjata. Modul AMS1117 3.3V je širši, kot sem mislil, in se razteza čez rob tiskanega vezja.

Seveda sem opazil ta opozorila, potem ko sem jih naročil in preizkusil v resničnem življenju. Niso razbijalec iger, vendar sem ustvaril novo različico, kjer sem izboljšal zgoraj omenjene točke. Prav tako sem postavil modul ESP8266 ESP-01 tako, da ne prekriva modula AMS1117 3.3V.

Projekt EasyEDA najdete tukaj:

5. korak: Napredovanje

Torej smo pri enostavni montaži tiskanega vezja. Kaj je naslednje?

Ohišje

Super bi bilo imeti 3D natisnjeno ohišje, ki skrije elektroniko in naredi konstrukcijo bolj robustno. V idealnem primeru bi imel vgrajen hladilnik za IRLB8721 (čeprav se med mojim testom z 10 m dolgo LED žico nikoli ni segrel od sobne temperature).

Priključki

Prav tako želim dodati priključek USB za VIN ali kabel USB in priključek JST za VOUT, ki je tudi žica LED. Trenutno sem za povezavo uporabil moške glave na plošči in ženske, spajkane na LED žico in (odrezan) kabel USB. Toda to ni povezava za prihodnost in ni videti in se počutiti zelo profesionalno.

V povezavi s ohišjem bi to močno povečalo estetiko zgradbe in tudi celotno uporabniško izkušnjo (kar je ključnega pomena, če poskušate uvesti pametni dom v skupnem okolju in ne le v svoji sobi ali laboratoriju).

Integracija pametnega doma

Trenutno je vsak ESP8266 ESP-01 strežnik HTTP s spletnim mestom, ki nadzoruje njegovo stanje. Rad bi naredil prve korake v smeri pametnega doma in jih z NodeRED in MQTT vključil v centraliziran sistem za domačo avtomatizacijo, da bi lahko upravljal vsa stikala iz enega uporabniškega vmesnika.

Seveda bi lahko preprosto sestavil spletni strežnik, ki pošilja zahteve različnim modulom ESP8266 ESP-01, vendar to spet ni elegantna, standardizirana ali razširljiva rešitev.

Korak 6: Kritika

Če ste uspeli do tukaj, najlepša hvala za branje!

To je moj prvi članek tukaj in upam, da bi mi lahko kaj odvzeli. Nisem se poglabljal v različne omenjene teme, ker se mi je zdelo, da o različnih temah že obstaja veliko odličnih vaj. Če potrebujete več referenc ali želite, da nekatere korake podrobneje opišem, pustite komentar.

Če vam je všeč, kar berete, pustite tudi komentar in morda je članek všeč. Veliko bi pomenilo:)