Гэрийн автоматжуулалтанд зориулсан DIY IoT чийдэн -- ESP8266 заавар: 13 алхам (зурагтай)

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

Энэхүү гарын авлагад бид интернетэд холбогдсон ухаалаг чийдэн хийх болно. Энэ нь интернэтэд нэвтэрч, гэрийн автоматжуулалтын ертөнцийг нээх болно.

Дэнлүү нь WiFi сүлжээнд холбогдсон бөгөөд нээлттэй мессежийн протокол байхаар бүтээгдсэн. Энэ нь та хүссэн горимоо сонгох боломжтой гэсэн үг юм! Үүнийг вэб хөтөч, гэрийн автоматжуулалтын програмууд, Alexa эсвэл Google Assistant гэх мэт ухаалаг туслахууд болон бусад зүйлээр хянах боломжтой.

Урамшууллын хувьд энэхүү чийдэн нь төслийг хянах програмтай хамт явдаг. Энд та янз бүрийн өнгөний горимыг сонгож, RGB өнгөнүүдийн хооронд бүдгэрч, таймер тохируулж болно.

Дэнлүү нь LED самбар ба хяналтын самбараас бүрдэнэ. LED самбар нь гурван төрлийн LED ашигладаг бөгөөд нийт таван LED сувгийг ашигладаг. Энэ бол дулаан, хүйтэн цагаан аль аль нь RGB юм. Эдгээр бүх сувгийг дангаар нь тохируулах боломжтой тул танд нийт 112.3 пета хослол байна!

Эхэлцгээе!

[Видео тоглуулах]

Алхам 1: Эд анги, багаж хэрэгсэл

Эд анги

• Wemos D1 Mini
• 15 x Халуун цагаан 5050 LED
• 15 x Хүйтэн цагаан 5050 LED
• 18 x RGB 5050 LED
• 6 х 300 ом 1206 эсэргүүцэл
• 42 x 150 ом 1206 эсэргүүцэл
• 5 x 1 к ом эсэргүүцэл

• 5 x NTR4501NT1G

  MOSFETs

• Шугаман хүчдэлийн зохицуулагч, 5V

• ПХБ

  Gerber файлуудыг хэлхээний алхамаар татаж аваад өөрийн гараар ПХБ хийх боломжтой

• PSU 12V 2A

Багаж хэрэгсэл

• Гагнуурын төмөр

  • Гагнуурын цагаан тугалга
  • Шингэн гагнуурын урсгал
• Маск соронзон хальс
• Хоёр талт соронзон хальс
• 3D принтер
• Утас хуулагч

Алхам 2: Төлөвлөгөө

Бүрэн төсөл нь дөрвөн үндсэн хэсгээс бүрдэнэ.

1. Хэлхээ

   Уг хэлхээ нь ПХБ дээр хийгдсэн. Дууссан хэлхээ нь 100 гаруй бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Цонхны тавцан дээр бүгдийг нь гараар утсаар холбохгүй байх нь маш том хөнгөлөлт юм

2. Arduino код

   Би ESP8266 -ийг WiFi холбосон микроконтроллер болгон ашигладаг Wemos D1 Mini -ийг ашиглаж байна. Код нь D1 дээр сервер эхлүүлэх болно. Та энэ серверийн хаягаар зочлоход D1 үүнийг өөр өөр команд гэж тайлбарлах болно. Микроконтроллер гэрлийг зохих ёсоор тохируулахын тулд энэ тушаал дээр ажилладаг

3. Алсын удирдлага

   • Дэнлүүг хүссэнээрээ удирдахад аль болох хялбар болгох үүднээс би энэ төсөлд зориулж апп хийсэн
   • Ухаалаг чийдэнг http GET хүсэлтийг илгээх чадвартай бүх зүйл хянах боломжтой. Энэ нь чийдэн бараг хязгааргүй тооны төхөөрөмжүүдийн тушаалыг хүлээн авдаг гэсэн үг юм

4. 3D хэвлэх

   Энэхүү ухаалаг чийдэн нь дажгүй харагдах ёстой. Маш олон төслүүдийн нэгэн адил танд сэрүүн хайрцаг хэрэгтэй байсан шиг 3D хэвлэх нь аврах ажилд ирдэг

Алхам 3: Хэлхээ

Би PCB -ээ jlcpcb.com дээрээс захиалсан. Бүрэн тодруулах хугацаа: тэд мөн энэ төслийг ивээн тэтгэсэн.

ПХБ нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Энэ нь LED самбар ба хяналтын самбартай. ПХБ -ийг салгаж, дараа нь эдгээр хоёр хэсгийг уян утсаар холбох боломжтой. Энэ нь 3D хэвлэсэн чийдэнг нарийхан байлгах, LED самбарыг өнцгийн нүхний өрөөнд гэрэл жигд тараахын тулд хоёуланг нь хийх шаардлагатай юм.

Хяналтын самбар нь D1 микроконтроллерийг LED -ийг бүдгэрүүлэх 5 MOSFET -тэй бөгөөд микроконтроллерт 5V -ийг жигд болгох хүчдэлийн зохицуулагчтай.

LED самбар нь гурван төрлийн LED бүхий таван LED сувагтай. Бид 12V тэжээлийн эх үүсвэр ашигладаг тул LED -ийг резистортой гурван LED хэлбэрээр тохируулж, дараа нь 16 удаа зэрэгцүүлэн давтана.

Ердийн цагаан LED нь ихэвчлэн 3.3 В хүчдэлийг самбар дээр байрлуулдаг бөгөөд эдгээр гурван LED нь цуврал хэлбэрээр байрладаг бөгөөд энэ нь хүчдэлийн уналтыг хэлхээнд нэгтгэсэн гэсэн үг юм. 3.3 В хүчдэлтэй гурван LED нь нэг сегмент нь 9.9 В хүчдэлтэй гэсэн үг бөгөөд хэлхээг 12 В хүчдэлээр хангадаг тул 2.1 В -ыг үлдээдэг.

Хэрэв энэ сегмент нь зөвхөн гурван LED -ээс бүрдэх юм бол тэд тарахаасаа илүү хүчдэл авах болно. Энэ нь LED -ийн хувьд тийм ч сайн биш бөгөөд тэдгээрийг хурдан гэмтээж болзошгүй юм. Тиймээс сегмент бүр гурван LED бүхий цуврал эсэргүүцэлтэй байдаг. Энэ резистор нь цувааны уулзварт үлдсэн 2.1 В -ийг унагах болно.

Хэрэв сегмент бүр 12 В -ийг эзэлдэг бол энэ нь сегмент бүр хоорондоо зэрэгцээ холбогдсон гэсэн үг юм. Хэлхээнүүд зэрэгцээ холбогдсон үед бүгд ижил хүчдэл авч, гүйдлийг нэгтгэдэг. Цуваа холболтын гүйдэл үргэлж ижил байдаг.

Ердийн LED нь 20 мА гүйдэл авдаг. Энэ нь гурван LED, резистортой сегмент нь 20 мА зурах болно гэсэн үг юм. Бид хэд хэдэн сегментийг зэрэгцээ холбоход бид гүйдлийг нэмнэ. Хэрэв та зурвасаас зургаан LED хайчилж авбал эдгээр сегментүүдийн хоёр нь зэрэгцээ байна. Энэ нь таны нийт хэлхээ 12 В хүчдэлтэй хэвээр байгаа боловч 40 мА гүйдэлтэй байна гэсэн үг юм.

Алхам 4: LED гагнах

Хэд хэдэн зүйлийг туршиж үзсэний дараа би энгийн будгийн соронзон хальс нь ПХБ -ийг тойрон хөдлөхгүй байх хамгийн үр дүнтэй, уян хатан аргыг олж мэдэв.

5050 LED дээрх 6 зүү гэх мэт олон зүү бүхий хэсгүүдийн хувьд би ПХБ-ийн дэвсгэр дээр гагнуур тавихаас эхэлнэ. Дараа нь зүгээр л энэ гагнуурыг гагнуурын төмрөөр хайлуулж үлдээх хэрэгтэй.

Одоо бусад дэвсгэрийг бага зэрэг гагнуураар бэхлэх боломжтой. Гэсэн хэдий ч энэ ажлыг хурдасгахын тулд шингэн гагнуурын урсгалыг авахыг зөвлөж байна. Би үнэхээр энэ зүйлийг хангалттай санал болгож чадахгүй байна.

Гагнуурын дэвсгэр дээр бага зэрэг урсгалыг түрхээд дараа нь гагнуурын төмрийн үзүүрт хайлуулна. Одоо хайлсан гагнуурыг дэвсгэр дээр авчрах л үлдлээ, бүх зүйл байрандаа орно. Сайхан бас энгийн.

Резистор болон бусад хоёр оролттой эд ангиудын хувьд гагнуурын урсгал шаардлагагүй болно. Нэг дэвсгэр дээр гагнуур хийж, резисторыг байрлуул. Одоо зүгээр л хоёр дахь дэвсгэр дээр гагнуур хайлуулна. Хялбар peasy.

Энэ алхам дахь тав дахь зургийг үзээрэй. LED -ийн чиглэлд анхаарлаа хандуулаарай. Халуун, хүйтэн цагаан LED нь ховилыг баруун дээд буланд чиглүүлдэг. RGB LED нь зүүн доод буланд ховилтой байдаг. Энэ бол дизайны алдаа, учир нь би энэ төсөлд ашигласан RGB LED -ийн мэдээллийн хуудсыг олж чадаагүй юм. Өө, амьдарч, сурч мэдээрэй, энэ бүхэн!

Алхам 5: Гагнуурын хяналтын самбар

LED хавтангийн марафоныг дуусгасны дараа хяналтын самбар нь гагнах сэвшээ салхи юм. Би хүчдэлийн зохицуулагч руу шилжихээсээ өмнө таван MOSFET ба хаалга-эх үүсвэрийн эсэргүүцлийг байрлуулсан.

Хүчдэл зохицуулагч нь конденсаторыг тэгшлэх нэмэлт зайтай байдаг. Би тэднийг энэ зурган дээр гагнахдаа үнэхээр шаардлагагүй байсан тул арилгаж дуусгасан.

Нимгэн хяналтын самбар авахын тулд зүү нь дээд хэсгийг доод талаас нь цоолох явдал юм. Зүүг байрлуулсны дараа ашиглагдаагүй уртыг хар хуванцартай хамт ар талаас нь хайчилж болно. Энэ нь доод талыг бүрэн гөлгөр болгодог.

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлуулсны дараа хоёр самбарыг нэгтгэх цаг болжээ. Би дөнгөж 2.5 см (7 см) хэмжээтэй 6 ширхэг жижиг утсыг хайчилж аваад хоёр ПХБ -ийг холбосон.

Алхам 6: WiFi тохиргоо

Кодод өөрчлөх шаардлагатай зургаан энгийн мөр байна.

1. ssid, 3 -р мөр

   Таны чиглүүлэгчийн нэр. Үүнийг бичихдээ үсгийн том үсгийг зөв бичсэн эсэхээ шалгаарай

2. wifiPass, мөр 4

   Таны чиглүүлэгчийн нууц үг. Дахин хэлэхэд бүрхүүлд анхаарлаа хандуулаарай

3. ip, мөр 8

   Таны ухаалаг чийдэнгийн статик IP хаяг. Би сүлжээндээ санамсаргүй IP хаягийг сонгоод командын цонхонд оруулахыг оролдсон. Хэрэв хаягаас хариу ирээгүй бол та үүнийг боломжтой гэж үзэж болно

4. гарц, мөр 9

   Энэ нь таны чиглүүлэгчийн гарц байх болно. Командын цонхыг нээгээд "ipconfig" гэж бичнэ үү. Зураг дээр гарц болон дэд сүлжээг улаанаар хүрээлсэн байна

5. дэд сүлжээ, мөр 10

   Гарцын нэгэн адил энэ мэдээллийг энэ алхамд зориулж зурган дээр дугуйлсан болно

6. цагийн бүс, мөр 15

   Таны байгаа цагийн бүс. Хэрэв та таймер суурилуулсан функцийг ашиглан гэрлийг тодорхой цагт асаах, унтраахыг хүсч байвал үүнийг өөрчилнө үү. Хувьсагч нь энгийн нэмэх эсвэл хасах GMT юм

Алхам 7: Микроконтроллер код

Өмнөх алхамд холбогдох бүх тохиргоог өөрчилсний дараа кодыг Wemos D1 Mini дээр байршуулах цаг боллоо!

Arduino код нь цөөн тооны номын сан, хамаарал шаарддаг. Хэрэв та arduino IDE -аас ESP8266 руу код оруулж үзээгүй бол эхлээд sparkfun -ийн энэхүү гарын авлагыг дагана уу.

Одоо Time номын сан болон TimeAlarms номын санг татаж аваарай. Эдгээрийг задалж, компьютер дээрх arduino номын сангийн фолдерт хуулна уу. Бусад arduino номын санг суулгахтай адил.

Энэ алхам дээрх зурган дээрх байршуулах тохиргоонд анхаарлаа хандуулаарай. Ком портыг эс тооцвол ижил тохиргоог сонгоно уу. Энэ нь таны микроконтроллерыг компьютер дээрээ холбосон ком порт байх болно.

Кодыг байршуулсны дараа цуваа терминалыг нээж, амжилттай холболтын мессежийг нээнэ үү! Та одоо хөтөчөө нээгээд микроконтроллерт хадгалсан статик IP хаягаар зочилж болно. Баяр хүргэе, та дөнгөж өөрийн серверийг бүтээж, вэб хуудсыг байршуулж байна!

Алхам 8: Зурвасын протоколыг нээнэ үү

Ухаалаг дэнлүүг апп ашиглан удирдах үед бүх мессеж танд автоматаар зохицуулагдах болно. Дэнлүүний хүлээн авах зурвасын жагсаалтыг энд оруулав. Би тушаалуудыг хэрхэн ашиглахыг харуулахын тулд жишээ ip хаягийг ашигласан.

• 192.168.0.200/&&R=1023G=0512B=0034C=0500W=0500

  • Улаан гэрлийг дээд утгаар нь, ногоон гэрлийг хагас утгаар, цэнхэр гэрлийг 34 болгож тохируулна. Хүйтэн, дулаан цагаан бараг л асдаггүй
  • Утга оруулахдаа та 0 -ээс 1023 хүртэлх сонголтыг сонгож болно. Гэрлийн утгыг URL дээр дөрвөн орон болгон бичнэ үү

• 192.168.0.200/&&B=0800

  Цэнхэр гэрлийг 800 болгож, бусад бүх гэрлийг нэгэн зэрэг унтраана

• 192.168.0.200/LED=OFF

  Бүх гэрлийг бүрэн унтраана

• 192.168.0.200/LED=FADE

  Бүх боломжит RGB өнгөнүүдийн хооронд аажмаар бүдгэрч эхэлдэг. Уур амьсгалд тохиромжтой

• 192.168.0.200/NOTIFYR=1023-G=0512-B=0000

  Ирсэн мэдэгдлийг илэрхийлэхийн тулд өгөгдсөн өнгийг хоёр удаа анивчдаг. Хэрэв та шинэ имэйл хүлээн авах бүртээ улаан гэрэл асаах програмыг компьютер дээрээ үүсгэхийг хүсч байвал төгс төгөлдөр болно

• 192.168.0.200/DST=1

  • Өдрийн зуны цагийн хуваарьт цагийг тохируулна. Цаг руу нэг цаг нэмнэ
  • /DST = 0 үүнийг ашиглан DST -ээс буцаж очно, хэрэв DST идэвхтэй байвал нэг цагийг хасна

• 192.168.0.200/TIMER1H=06M=30R=1023G=0512B=0034C=0000W=0000

  Таймерын төлөвийг хадгална 1. Энэхүү таймер өглөөний 06:30 цагт өгөгдсөн RGB утгыг асаах болно

• 192.168.0.200/TIMER1H=99

  Таймерыг идэвхгүй болгохын тулд таймерын цагийг 99 болгож тохируулна уу. RGB утгыг хадгалсан хэвээр байгаа боловч цагийг 99 болгож тохируулах үед таймер гэрэл асахгүй

• Дэнлүү нь дөрвөн тусдаа таймертай. "TIMER1" -ийг "TIMER2", "TIMER3" эсвэл "TIMER4" болгон өөрчилсөн таймеруудын аль нэгийг тохируулахын тулд өөрчилнө үү.

Эдгээр нь одоогоор бүтээгдсэн командууд юм. Хэрэв танд arduino код эсвэл алсын програм дээр шинэ тушаал өгөх гайхалтай санаа байвал сэтгэгдэл үлдээнэ үү!

Алхам 9: Алсын удирдлага

Апп татаж авах бол энд дарна уу. Тохиргоог маш хялбар болгосон тул ухаалаг чийдэнгийнхээ IP хаягийг оруулаад RGB LED эсвэл RGB + дулаан, хүйтэн цагаан LED -ийг удирдахыг хүсч байгаагаа сонгоно уу.

Өмнөх алхамд тайлбарласны дагуу та програм ямар мессеж протокол ашиглаж байгааг одоо мэдэж байна. Энэ нь URL -уудтай http GET хүсэлтийг илгээж байна. Энэ нь та өөрийн микроконтроллерийн хэлхээг үүсгэж, хөгжүүлж буй функцуудаа удирдахын тулд энэ програмыг ашиглаж болно гэсэн үг юм.

Бид мессежийн протоколыг нарийвчлан судалж үзсэн тул та ухаалаг гэрлийг http GET хүсэлтийг илгээх боломжтой бүх зүйлээр хянах боломжтой. Энэ нь утас эсвэл компьютер дээрх дурын хөтөч, ухаалаг гэрийн төхөөрөмж эсвэл Alexa эсвэл Google Assistant зэрэг туслах гэсэн үг юм.

Tasker бол үндсэндээ аливаа зүйлийг ойрхон хянах нөхцлийг бүрдүүлэх боломжийг олгодог програм юм. Би үүнийг ухаалаг утсыг утсан дээрээ хүлээн авахдаа өнгөт гэрэл асаахад ашигладаг байсан. Мөн ажлын өдрийн 16:00 цагаас хойш утас манай гэрийн WiFi -д холбогдох үед би гэрлийг бүрэн цагаанаар асаах даалгавар өгсөн. Энэ нь намайг сургуулиас гэртээ ирэхэд гэрэл автоматаар асдаг гэсэн үг юм. Гэрлээ автоматаар асааж гэртээ ирэх үнэхээр сайхан байна!

Алхам 10: 3D хэвлэх

Дэнлүүний хайрцгийг өөрөө дэмжлэггүйгээр бараг бүрэн хэвлэх боломжтой. Дэмжлэг хэрэгтэй цорын ганц хэсэг бол ПХБ -тэй холбох зориулалттай бэхэлгээ юм. Тиймээс, би stl -ийг зөвхөн эдгээр бэхэлгээний зориулалттай жижигхэн бүтцийн бүтэцтэйгээр болон аль алинд нь ашиглах боломжтой болгосон. Энэхүү захиалгат дэмжлэгийг ашиглах давуу тал нь хэвлэх нь илүү хурдан байдаг! Мөн бид үнэхээр хэрэгтэй байгаа хэсгүүдэд хэвлэх дэмжлэг авдаг.

Та энд.stl файлуудыг татаж авах боломжтой

Алхам 11: Бүгдийг хамтад нь авчир

3D хэвлэлийн дараа хэвлэх дэмжлэгийг арилгаж эхлээрэй. Цахилгаан кабель нь тусдаа суваг руу ордог бөгөөд хоорондоо холбогддог. Энэхүү зангилаа нь кабелийг ПХБ -ээс салгахаас сэргийлж ачааллыг бууруулах болно. Цахилгаан кабелийг ПХБ -ийн ар талд гагнаж, туйлыг зөв тохируулсан эсэхийг шалгаарай!

Дараа нь хяналтын ПХБ -ийг хайрцагны дотор жигд байлгахын тулд туузаар бэхлэнэ. LED ПХБ -ийг энгийн байдлаар байрлуулж, хэргийг бие даан байрлуулж болно.

Алхам 12: Дэнлүүг өлгөх

Энэ дэнлүүг хананд өлгөх олон сонголт бий. Учир нь би дэнлүүгээ сайжруулахын тулд кодыг тасралтгүй шинэчилж болох байсан. Та халуун цавуу хэрэглэж болно, гэхдээ би хоёр талт соронзон хальс ашиглахыг зөвлөж байна. Дэнлүүг барзгар хананд хамгийн сайн барьдаг тул зузаан, хөөсөрсөн хоёр талт соронзон хальсыг ашиглах нь дээр.

Алхам 13: Дууссан

Дэнлүүгээ ханан дээр асааж, тушаалуудыг хүлээж авахад бэлэн боллоо гэсэн үг.

LED самбар нь гэрлийг өрөөнд жигд тарааж өгдөг өнцгөөр хийгдсэн байдаг. Энэ бол аливаа ажлын талбарт нэмэлт нэмэлт бөгөөд гэрийн автоматжуулалттай нэгтгэх чадвар бол маш сайн нэмэлт юм. RGB өнгийг тохируулах, хүйтэн, дулаан гэрлийн хоорондох цагаан өнгийн тэнцвэрийг тохируулах чадвар надад үнэхээр таалагддаг. Энэ нь загварлаг харагдаж байгаа бөгөөд одоо байгаа гэрэлтүүлгийн хэрэгцээнд нийцүүлэн орчны болон ажлын гэрлийг тохируулахад маш сайн туслах болно.

Баяр хүргэе, та одоо IoT болон гэрийн автоматжуулалтын ертөнцөд том үсрэлт хийлээ!