Интернетийн зүйлсийн DIY товчлуур: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Хөөе үйлдвэрлэгчид, энэ бол бүтээгч moekoe!

Энэхүү гарын авлагад би танай гэрт илүү тохь тухтай, тансаг байдлыг хэрхэн авчрахыг харуулахыг хүсч байна. Гарчигыг уншиж байхдаа бид энд юу бүтээхийг та таамаглаж магадгүй юм. Амазоны онлайн дэлгүүрт дор хаяж нэг удаа очсон хүн бүр Amazon dashbutton хэмээх энэ жижиг зүйлтэй тулгарах болно. Батерейгаар тэжээгддэг эдгээр төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар та гэрийнхээ хаа сайгүй байрлуулж болох бөгөөд нэг товчлуур дарж тухайн бүтээгдэхүүнийг дахин захиалах боломжтой.

Үүн дээр бид үүнтэй төстэй зүйлийг хийх гэж байна, гэхдээ Amazon дээр ямар ч зүйлийг дахин захиалахгүйгээр. Бид юмсын интернэтийг хянах болно, эсвэл үүнийг Интернэтийн зүйл гэж нэрлэхийг зөвшөөрөх болно, учир нь IoT нь хүн бүрийн аманд байдаг тул Той надад илүү онцгой санагддаг … Интернетийн зүйл юу байх нь танаас хамаарна. Та дор хаяж wifi холболттой бүх зүйлийг хянах боломжтой. Миний хувьд гэрэл, радиатор, үзэгдэл гэх мэт ухаалаг гэрийн төхөөрөмжүүдээ одоо байгаа Apple HomeKit системтэйгээ холбож удирдахыг хүсч байна.

Үнэндээ энэ төслийн зорилго нь өөрөө боловсруулсан ПХБ бүхий электрон төхөөрөмжийг бүтээх бөгөөд дараахь зүйлийг агуулна.

• Зөвхөн нэг хяналтын товчлуурыг агуулснаар аль болох энгийн
• аль болох бага
• хоцролтыг багасгахын тулд аль болох хурдан
• аль болох зөөврийн, эсвэл батерейгаар ажилладаг гэж нэрлэе
• мөн түүнчлэн … энэ нь wifi холболттой байх ёстой

Ерөнхийдөө үр дүн нь хүчдэл зохицуулах нэгж, микроконтроллер, LiPo зай, энгийн товчлуур бүхий ПХБ -ээс бүрдэнэ. Богино хугацаанд би PCB товчлуурын товчлуурыг хоёр удаа оновчтой болгосон бөгөөд ингэснээр бид ПХБ -ийн гурав дахь хувилбар дээр ажиллаж байна.

Хэрэв та энэ жижиг зүйлийн зан байдлыг харахыг хүсч байвал энэ видеог миний Инстаграм дээрээс үзээрэй. Хяналтын товчлуурууд болон тэдгээрийг хэрхэн бүтээсэн тухай олон видео бичлэгүүд байдаг. Тиймээс, илүү ихийг үзэхийг хүсч буй та бүх зүйлийг эндээс олж болно @maker.moekoe.

Алхам 1: Танд хэрэгтэй зүйлс

Өөрийн IoT хяналтын товчлуурыг бий болгохын тулд танд хэдхэн бүрэлдэхүүн хэсэг хэрэгтэй болно. Хувилбараас хувилбар хүртэл бага зэрэг ялгаа байгаа ч хүчдэлийг зохицуулах хэсэг хэвээр байна. Бүх хувилбаруудын хувьд танд хэрэгтэй болно:

• MCP1700 3, 3v LDO хүчдэлийн зохицуулагч
• 2x 1µF 1206 SMD конденсатор

Дугуй буюу шулуун хувилбарын хувьд (дээрх зургийн зүүн хэсэг):

• ПХБ (1 эсвэл 2 хувилбар)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo холбогч
• 100 мАч багтаамжтай Lipo батерей нь 25х12 мм хэмжээтэй
• 3x6 мм хэмжээтэй SMD товчлуур

Эсвэл зоосны эсийн хувилбарын хувьд (дээрх зургийн баруун хэсэг):

• ПХБ (хувилбар 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1μF 1206 SMD конденсатор
• 6х6 мм хэмжээтэй SMD товчлуур
• 2450 зоос эзэмшигч
• LIR2450 зоосны батерей

Мэдээжийн хэрэг, та хяналтын товчлуурын жижиг орон сууцны талаар бодож болно. Энгийн санааг энэхүү зааврын 5 дахь алхамаас олж болно.

Алхам 2: Хэвлэсэн хэлхээний самбар

Би энэ товчлуурыг эхлүүлж байхдаа ямар ч онцгой зүйлгүйгээр pcb хувилбарыг бүтээсэн бөгөөд зөвхөн цөөн хэдэн хэсгийг цахилгаан ул мөртэй холбосон. Энэ хувилбар нь анхны төсөл байсан тул бусад хувилбар шиг боловсруулагдаагүй тул би энэ хувилбарыг санал болгохгүй. Гурван хувилбарын жижиг тоймыг энд оруулав.

Хувилбар 1 бол миний оновчтой болгох зарим зүйлийг агуулсан анхны эцсийн төсөл байсан. Магадгүй би ирээдүйд үүнийг шинэчлэх болно, гэхдээ энэ нь аль хэдийн ажиллаж байна. ПХБ -ийн гаднах хэмжээ нь 24x32 мм байна. Энэ нь жижиг LiPo батерейгаар тэжээгддэг бөгөөд ESP8285-M3-ийг тэжээх хүчдэл зохицуулах төхөөрөмжтэй. Батерей нь хяналтын товчлуурын доод хэсэгт хоёр талт соронзон хальсаар наалддаг.

Хувилбар 2 нь ПХБ -ийн өөр нэг гадаад хэлбэрээс бүрдэнэ. Энэ нь 30 мм диаметртэй дугуй хэлбэртэй бөгөөд талбайн гуравны хоёроос дээш хэсэгт газрын хавтгай хэлбэртэй байдаг. Нөгөө гурав дахь нь микроконтроллерийн антен бөгөөд хөндлөнгийн оролцоог багасгахын тулд ямар ч ул мөр, газрын дохиогоор давхцуулж болохгүй. Схем нь эхний хувилбартай ижил байна. Эхний хувилбар нь ESP8285-M3 дээр суурилсан болно.

Хувилбар 3 нь өөр гадаад хэлбэртэй байна. Гол ялгаа нь LIR2450 стандарт батерейгаар тэжээгддэг бөгөөд хэрэв хоосон бол амархан сольж болох тул ПХБ нь бусад хувилбараас арай том байх ёстой. Нэмж дурдахад энэ нь янз бүрийн зүйлийн талаар мэдээлэх WS2812b rgb (w) -ээс бүрдэнэ. Цаашилбал, бусад хоёр хувилбараас ялгаатай нь ESP8266-07S дээр суурилсан болно.

Тиймээс хавсаргасан файлуудаас хувилбараа сонгоод дуртай ПХБ компанид захиалгаа өгөөрэй.

Хоёрдахь хувилбарыг санал болгож байна, учир нь энэ нь хамгийн боловсронгуй бөгөөд 30 мм хэмжээтэй жижиг хэмжээтэй байх нь миний бодлоор маш тохиромжтой юм. Хэрэв та энэ жижиг зүйлд илүү олон онцлог шинж чанартай байхыг хүсч байвал гуравдахь хувилбарыг үзнэ үү, гэхдээ энэ хувилбар одоо болтол хийгдэж байгаа бөгөөд зарим талаар оновчтой болгох шаардлагатай байж магадгүй юм.

Алхам 3: ПХБ -ээ бөглөнө үү

Хэрэв та ПХБ -ээ гартаа барьж байгаа бол эд ангиудыг гагнах цаг болжээ. Үүнийг хийхийн тулд та дуртай технологийг ашиглаж болно. Миний хувьд би бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гагнуурын оо, дахин урсгалын технологиор гагнасан. Үүний тулд танд тариур, гагнуурын станц (эсвэл халуун буу гэх мэт) эсвэл зууханд гагнуурын зуурмаг хэрэгтэй болно. Энэ видео (хоёр дахь хувилбарын хувьд) эсвэл дээрх видеонд (гурав дахь хувилбарын хувьд) үзүүлсэн шиг та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг өгсөн зайнд байрлуулахаасаа өмнө smd утсан дэвсгэр бүрт бага зэрэг гагнуурын зуурмаг хийх хэрэгтэй. Хоёрдахь хувилбарын видеон дээр хагас автомат хуваарилагч ба шороон ороомогоор харуулсан боловч ашигласан бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь гуравдахь хувилбарын дээд видеонд үзүүлсэн шиг гараар гагнах хангалттай том хэмжээтэй байна.

Үүний дараа та ПХБ -ийг зууханд хийж эсвэл сонгосон технологийн дагуу гагнах боломжтой. Энэ үйл явцыг видеоны дээд хэсэгт цаг хугацааны хоцрогдол хэлбэрээр харуулав.

Мэдээжийн хэрэг, энэ нь ердийн гагнуурын төмрийн тусламжтайгаар боломжтой байх ёстой, гэхдээ энэ нь хамгийн хялбар арга биш гэж бодож байна, та маш тэвчээртэй байх хэрэгтэй.

Алхам 4: ESP -ийг асаах

Компьютер дээрх микроконтроллерийг анивчих нь хамгийн хялбар биш байж магадгүй юм. Гэхдээ өмнө нь хяналтын товчлуур аль болох бага байх ёстой, үүн дээр аль болох бага бүрэлдэхүүн хэсгүүд байдаг. Үүнийг гэрэлтүүлэхийн тулд та ашиглах ёстой гурван чухал зүйл байна.

• ESP -ийг програмчлалын горимд оруулахын тулд GPIO0 (гурав дахь хувилбарт зориулсан PROG) утсан холбогчийг богиносгох хэрэгтэй. Микроконтроллер нь GPIO0/PROG богиносгосон утсан хавтангаар ердийнхөөрөө ажиллахгүй гэдгийг санаарай.
• Та дөрвөн утас дэвсгэрийг (3, 3v - gnd - rx - tx) гадаад FTDI адаптертай холбох ёстой. Үүнийг хийхийн тулд та зарим утсыг гагнах шаардлагагүй болно. Би 4, 54 мм-ийн сүлжээнд дөрвөн утсыг холбосон тул та 4 зүү бүхий толгойны толгой авч, холбогч кабелиар FTDI адаптерт холбож, ноорог байршуулахдаа утсан дэвсгэр дээр дарж болно. Зураг мянган үгнээс илүү үнэ цэнэтэй учраас би энэ үйл явцыг харуулсан нэг зургийг нэмсэн.
• Arduino IDE доторх байршуулах зурвас гарч ирсний дараа та дахин тохируулах товчийг нэг удаа дарах хэрэгтэй (энэ бол хяналтын товчлуур дээрх цорын ганц товчлуур юм). Үүний дараа ESP дээрх цэнхэр туяа тасралтгүй анивчих хүртэл хэдэн удаа анивчих ёстой бөгөөд Arduino IDE доторх байршуулах самбар дүүрэх болно.

Миний хяналтын товчлуурыг гэрийнхээ янз бүрийн зүйлийг удирдахын тулд Apples HomeKit системд нэгтгэсэн болно. Би үүнийг хэрхэн суулгах, хэрхэн ажилладаг талаар нарийвчлан ярихгүй, учир нь энэ нь хамрах хүрээнээс давж гарах болно. Хэрэв та үүнийг ижил аргаар хийхийг хүсч байвал миний ашиглаж байсан HomeKit дагалдах серверийн node.js хэрэгжилт дээр ажиллаж байсан KhaosT -ийн гайхалтай ажлыг дурдаж болно. Үүнийг ашиглах хүмүүст би Dashbutton_accessory.js файлыг хавсаргав.

Гэсэн хэдий ч хяналтын товчлуурыг одоо байгаа өөр ухаалаг гэрийн програмд нэгтгэх боломжтой. Хавсаргасан Arduino код нь бараг бүх ухаалаг гэрийн хэрэгслээр ажиллах MQTT -тэй ажилладаг.

Хэрэв та хавсаргасан Arduino кодыг эхлүүлэхийг хүсч байвал дараах кодын мөрөнд wifi -ийн итгэмжлэл болон MQTT брокеруудын IP хаягийг нэмээрэй.

const char* ssid = "XXX";

const char* нууц үг = "XXX"; const char* mqtt_server = "192.168.2.120";

Дахин тохируулах товчлуурыг нэг удаа дарахад ноорог нь ESP -ийг гүн нойрны горимоос сэрээдэг. Үүний дараа энэ нь тодорхойлсон сэдэв рүү энгийн мессеж (ганц '1' гэх мэт) нийтлэхээс өмнө заасан wifi сүлжээ болон MQTT брокерт холбогдох болно. Үүний дараа ESP нь гүн нойрны горимд ордог. Хэрэв таны сүлжээ ESP -тэй холбогдох боломжгүй бол зургаан секундын дараа гүн нойрны горим руу буцах болно, гэхдээ мэдээж юу ч нийтлэхгүй. Энэ нь батерейг хурдан цэнэггүй болохоос сэргийлдэг.

Алхам 5: Орон сууц хэвлэх

Энэ алхамд хүрсэн үед хяналтын товчлуур аль хэдийн ажиллаж байх ёстой. Гэхдээ ПХБ эсвэл цахилгаан хэрэгсэлд гэмтэл учруулахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд жижиг хайрцаг авах ёстой. Мэдээжийн хэрэг энэ бол энэхүү зааварчилгааны бүтээлч хэсэг юм. Тиймээс, хэрэв та хүсвэл орон сууцныхаа загварыг өөрөө хийж, миний хэвлүүлсэн шиг 3d принтер дээрээ хэвлэх боломжтой. Та эхнээс нь эхлүүлж болно, эсвэл миний хэргийг ашиглаж, зарим өөрчлөлтийг нэмж болно. Мэдээжийн хэрэг орон сууцыг Thingiverse дээрээс олж болно, гэхдээ би энд файлуудыг хавсаргасан болно.

Кейс эсвэл илүү нарийвчлалтай хэлэхэд 3 -р хувилбарын таг хараахан бэлэн болоогүй байгаа ч би үүнийг аль болох хурдан шинэчлэх болно.

Алхам 6: Хөгжилтэй байж, бүтээлч байгаарай

Тиймээс, та одоо ганц товчлуур дарахад л гэрлээ сольж чадна гэж найдаж байна!

Наад зах нь миний тооцооллоор нэг ба хоёрдугаар хувилбарын батерейны хүчин чадал дараах утгуудаар 150 хүртэл хоног хүрнэ.

• LiPo багтаамж 105 мАч
• 70mA ачааллын гүйдэл
• гүн нойрны гүйдэл 20 мкА
• нийтлэх хугацаа 3 секунд
• товчлуурын интервал цагт 2 (энэ нь хэзээ ч хүрч чадахгүй байх болно)
• батерейны алдагдлын коэффициент 30% (энэ нь маш өндөр)

3 -р хувилбарын батерейны ашиглалтын хугацаа дор хаяж ижил байх ёстой бөгөөд 120 мАч багтаамжтай. Гэсэн хэдий ч энэ нь ws2812 хөтөчтэй бөгөөд энэ нь бага зэрэг гүйдэл татах болно.

Одоо чамаас л шалтгаална! Энэхүү зааврыг унших нь танд таалагдсан эсвэл ийм сайхан жижиг зүйлийг бүтээх нь танд таалагдсан гэж найдаж байна.

Энэ болон бусад гайхалтай төслүүдийг миний GitHub Page makermoekoe.github.io дээрээс олж болно. Сүүлийн шинэчлэлтүүдийн талаар та намайг Instagram дээр дагах боломжтой.

Хэрэв танд ямар нэгэн санал байвал эсвэл танд ямар нэгэн зүйл тодорхойгүй байвал доорх сэтгэгдлээс надаас асууж эсвэл надад богино мессеж бичээрэй.

Хүндэтгэсэн

үйлдвэрлэгч moekoe