ESP8266 ESP-01 Comutator cu fir LED: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Acest proiect a luat naștere atunci când eu și prietena mea am instalat mai multe fire de lumină cu zâne LED în cameră pentru o senzație plăcută de Crăciun. De fiecare dată când ne culcam trebuia să alergăm prin cameră și să închidem fiecare fir. Zilele trecute, a trebuit să le aprindem pe toate din nou.

Din moment ce aveam câteva module ESP8266 ESP-01, am decis să asamblu și să programez un prototip rapid.

După implementarea cu succes a prototipului cu un fir LED nedorit, am decis să-mi asum primul design PCB și am comandat câteva plăci.

Acest instructable vă conduce prin schematică, primul prototip și PCB și vă oferă codul pentru a programa modulul ESP cu câteva clicuri.

TL; DR: Aceasta este o modalitate ușoară de a implementa un comutator controlat prin Wi-Fi cu ESP8266 ESP-01.

Provizii:

Hardware

• Modul ESP8266 ESP-01
• Regulator AMS-1117 3.3V
• MOSFET IRLB8721 (PCB final) sau tranzistor 2N2222 (prototip inițial)
• Bare antet masculin și feminin

Software

Arduino IDE v1.6

Pentru programare

ADAPTOR DESCHIS SMART USB la ESP-01

Pentru testare

• LED
• Rezistor de 220 Ohm
• Pană de pâine
• Cabluri jumper

Pentru asamblare

• Ciocan de lipit
• Sârme (numai prototip; nu pentru PCB)
• Placă de perfecționare (numai prototip; nu pentru PCB)

Pasul 1: Schematic

Mai sus este schema realizată cu EasyEDA. Poate fi defalcat astfel:

Luăm o tensiune de intrare de la un cablu de alimentare USB cu 5V și o alimentăm în pinii VIN ai modulului AMS1117 3.3V.

Pinii VOUT ai modulului AMS1117 3.3V sunt conectați la pinul colector al MOSFET IRLB8721 și pinii VIN și CH_PD ai modulului ESP8266 ESP-01. PIN-ul CH_PD trebuie tras în HIGH pentru ca modulul ESP8266 ESP-01 să execute codul.

Pinul D2 al modulului ESP8266 ESP-01 este conectat la pinul GATE al MOSFET-ului IRLB8721. Aceasta controlează dacă curentul poate circula sau nu prin el.

Pinul emițător al MOSFET IRLB8721 este conectat la firul LED.

În cele din urmă, toți pinii de masă sunt conectați împreună.

Dacă ați ales tranzistorul 2N2222, înlocuiți toate aparițiile IRLB8721 cu respectiv 2N2222 și amintiți-vă că picioarele au semnificații diferite pe ambele componente.

Pasul 2: Programare

Înainte de a configura un prototip pe o placă de verificare, ar trebui să programăm modulul ESP8266 ESP-01, astfel încât să putem testa prototipul ulterior.

Cod

Codul meu se bazează în mare parte pe tutorialul Random Nerd Tutorial pentru serverul HTTP simplu. Am eliminat al doilea buton, totuși, deoarece trebuie să controlăm doar un pin (D2). Cu toate acestea, puteți utiliza codul lor ca atare și înlocui acreditările WiFi.

Blițează ESP8266 ESP-01

Dacă ați obținut adaptorul OPEN-SMART USB la ESP-01, puteți conecta modulul ESP8266 ESP-01 la acesta și setați comutatorul la PROG. Apoi, conectați totul la un port USB gratuit din computer și declanșați Arduino IDE.

Copiați și lipiți codul din Tutorialele Random Nerd, înlocuiți acreditările WiFi și încărcați-l în modulul ESP8266 ESP-01.

Apoi, scoateți modulul ESP8266 ESP-01 din adaptorul OPEN-SMART, setați comutatorul pe UART și reintroduceți-l.

Testați codul

Deschideți consola serială în IDE-ul Arduino și așteptați până când modulul este conectat la WiFi.

Apoi, deschideți browserul și navigați la adresa IP afișată în Consola Serială. Notă: Trebuie să vă aflați în aceeași rețea aka WiFi. Altfel nu veți putea accesa ESP8266 ESP-01!

Dacă totul funcționează, vedeți un site web cu două butoane. Conectați un LED cu un rezistor de 220 Ohm la pinul D2 de pe modulul ESP8266 ESP-01 și acesta ar trebui să se aprindă și să se stingă când faceți clic pe butonul corect de pe site.

Dacă întâmpinați dificultăți, vă rugăm să urmați tutorialul complet și detaliat legat mai sus.

Pasul 3: Prototipare

Configurați o placă de verificare cu toate componentele și firele necesare așa cum se arată în schema de mai sus și testați-o cu modulul ESP8266 ESP-01 programat.

Dacă totul funcționează, aveți două opțiuni.

Opțiunea A: lipiți-o pe o tablă de perfecționare

Opțiunea B: Faceți un PCB

Am optat pentru opțiunea A mai întâi și apoi am decis să-mi murdăresc mâinile cu primul meu proiect PCB.

În imagini vedeți prototipul meu autosudat. Ca întotdeauna, conexiunile sunt o mizerie și am folosit câteva tuburi de contracție pentru a preveni scurtcircuitarea conexiunilor suprapuse. De asemenea, am folosit tranzistorul 2N2222 în locul MOSFET-ului IRLB8721, deoarece aveam o mulțime de oameni în jur și știam că nu era menit să rămână.

Lipirea mi-a luat aproximativ o oră și nu a fost deloc distractiv. Dacă sunteți un lipitor profesionist, poate vă place procesul, dar pentru mine vreau ceva mai simplu.

Pasul 4: PCB

M-am temut de PCB-uri pentru că am crezut că trebuie să le proiectez cu componentele SMD și nu am putut găsi module de dezvoltare ESP sau Arduino ușor de făcut pentru a le insera în schemă sau în aspectul PCB-ului.

Pentru acest proiect, am decis să iau în considerare pur și simplu modulele ESP8266-01 și AMS1117 3.3. V ca fiind genul de lucruri pe care ar trebui să le lipesc pe placă pentru a le utiliza: ca știfturi feminine.

Acest lucru mi-a făcut viața mult mai ușoară și aspectul PCB-ului a fost realizat în aproximativ două ore. Puteți vedea cele două versiuni în imagini.

Versiunea 1 are câteva avertismente minore:

1. Știfturile antetului sunt prea înguste. Nu am ținut cont de faptul că trebuiau să fie distanți unul de celălalt de 2,54 mm și am luat doar primii pini din bibliotecă. Am încurcat eticheta pentru VIN: etichetele VCC și GND sunt schimbate. Modulul AMS1117 3.3V este mai larg decât credeam și se întinde peste marginea PCB-ului.

Desigur, am observat aceste avertismente după ce le-am comandat și le-am testat în viața reală. Nu sunt un joc care să spargă jocul, dar am creat o nouă versiune în care am îmbunătățit punctele menționate mai sus. De asemenea, am plasat modulul ESP8266 ESP-01 într-un mod care să nu se suprapună cu modulul AMS1117 3.3V.

Puteți găsi proiectul EasyEDA aici:

Pasul 5: Înaintare

Așa că suntem cu un PCB ușor de asamblat. Ce urmeaza?

Carcasă

Ar fi minunat să aveți o carcasă imprimată 3D care să ascundă electronica și să facă construcția mai robustă. În mod ideal ar avea un radiator integrat pentru IRLB8721 (deși în timpul testului meu cu un fir LED lung de 10 m nu a devenit niciodată mai cald decât temperatura camerei).

Conectori

De asemenea, vreau să adaug un conector USB pentru VIN aka cablul USB și un conector JST pentru VOUT aka firul LED. În prezent, am folosit anteturi masculine pe placă și anteturi feminine lipite pe firul LED și cablul USB (tăiat) pentru a-l conecta. Dar aceasta nu este o conexiune pentru viitor și nu arată și se simte foarte profesionist.

Împreună cu un caz, acest lucru ar spori enorm estetica construcției și, de asemenea, experiența generală de utilizare (ceea ce este crucial dacă încercați să implementați o casă inteligentă într-un mediu comun și nu numai în propria cameră sau laborator).

Integrare Smart Home

În prezent, fiecare ESP8266 ESP-01 este un server HTTP cu un site web care își controlează starea. Aș dori să fac primii pași spre Smart Home și să folosesc NodeRED și MQTT pentru a le integra într-un sistem centralizat de Home Automation, astfel încât să îmi pot controla toate comutatoarele dintr-o singură interfață.

Desigur, aș putea pur și simplu să construiesc un server web care să trimită cereri către diferitele module ESP8266 ESP-01, dar, din nou, nu este o soluție elegantă, standardizată sau extensibilă.

Pasul 6: Critică

Dacă ai reușit până aici, mulțumesc mult pentru lectură!

Acesta este primul meu articol aici și sper că ai putea să iei ceva. Nu m-am scufundat în diferitele subiecte menționate, pentru că am simțit că există deja multe tutoriale minunate pe diferite subiecte. Dacă aveți nevoie de mai multe referințe sau doriți să descriu unii dintre pașii mai detaliați, vă rugăm să lăsați un comentariu.

Dacă îți place ceea ce ai citit, te rog lasă și un comentariu și poate îți place articolul. Ar însemna mult:)