Dashbutton DIY pentru Internetul obiectelor: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Hei creatori, este producătorul moekoe!

În acest instructabil vreau să vă arăt cum să aduceți mai mult confort și lux în casele voastre. Când citiți titlul, puteți ghici ce vom construi aici. Toți cei care vizitează magazinul online Amazon cel puțin o dată, se vor confrunta cu acest lucru mic numit dashbutton Amazon. Cu aceste dispozitive alimentate cu baterii, pe care le puteți lipi peste tot în casa dvs., este posibil să reordonați un produs specificat printr-o singură apăsare de buton.

În acest sens vom face ceva similar, dar fără a reordona nimic pe Amazon. Vom controla internetul obiectelor sau ne vom lăsa să numim acest lucru lucrurile internetului - doar pentru că IoT este în gura tuturor și Toi sună mai special pentru mine … Și ce ar putea fi lucrurile internetului depinde de tine. Ați putea controla tot ce are cel puțin o conexiune wifi. În cazul meu, vreau să-mi controlez dispozitivele inteligente de acasă, cum ar fi luminile, caloriferele și scenele, conectându-le la cadrul meu Apple HomeKit existent.

De fapt, scopul acestui proiect este de a construi un dispozitiv electronic cu PCB auto-proiectat care să ocupe următoarele aspecte:

• cât mai simplu posibil prin conținerea unui singur buton de control
• cât mai mic posibil
• cât mai repede posibil pentru a minimiza latențele
• cât mai portabil posibil sau permiteți-ne să-i numim baterie
• și, de asemenea, ei bine, ar trebui să aibă o conexiune wifi

În general, rezultatul constă dintr-un PCB cu o unitate de reglare a tensiunii, un microcontroler, o baterie LiPo și un buton simplu. Într-o perioadă scurtă de timp, optimizez PCB de bord de două ori, astfel încât să fim la a treia versiune a PCB până acum.

Când doriți să vedeți comportamentul acestui lucru mic, verificați acest videoclip pe Instagram. Există o mulțime de videoclipuri cu butoanele de comandă în acțiune și modul în care sunt construite. Deci, pentru toți cei care doriți să vedeți mai multe, puteți găsi totul aici @ maker.moekoe.

Pasul 1: Lucruri de care vei avea nevoie

Pentru a-ți construi propriul buton de control IoT ai nevoie doar de câteva componente. Chiar dacă există mici diferențe de la versiune la versiune, partea de reglare a tensiunii rămâne aceeași. Pentru toate versiunile veți avea nevoie de:

• MCP1700 Regulator de tensiune 3, 3v LDO
• 2x condensatori SMD 1µF 1206

În plus pentru versiunea rotundă sau rectă (partea stângă a imaginii de mai sus):

• PCB (versiunea 1 sau 2)
• ESP8285-M3
• Conector JST PH-2 Lipo 90 °
• Baterie Lipo de 100mAh cu dimensiuni de 25x12mm
• Buton SMD de 3x6mm

Sau suplimentar pentru versiunea celulei monede (partea dreaptă a imaginii de mai sus):

• PCB (versiunea 3)
• ESP8266-07S
• LED WS2812b rgb (w)
• Condensator SMD 0, 1µF 1206
• Buton SMD de 6x6mm
• 2450 suport pentru celule de monede
• Baterie cu celule monede LIR2450

Desigur, vă puteți gândi la o carcasă mică pentru tabloul de bord. O idee simplă poate fi găsită în al cincilea pas al acestui instructabil.

Pasul 2: Placă de circuit imprimat

Când am început cu acest lucru cu tabloul de bord, am creat versiunea pcb fără niciun fel de specialitate - conectând doar cele câteva părți cu urme electrice. Nu aș recomanda această versiune, deoarece a fost prima schiță și nu este dezvoltată ca celelalte. Iată un mic rezumat al tuturor celor trei versiuni:

Versiunea 1 a fost prima mea versiune finală, care are câteva lucruri de optimizat. Poate îl voi actualiza în viitor, dar funcționează deja. PCB are dimensiunile exterioare de 24x32mm. Este alimentat de o baterie mică LiPo și are doar o unitate de reglare a tensiunii pentru alimentarea ESP8285-M3. Bateria se lipeste cu o bandă dublă pe partea de jos a butonului de bord.

Versiunea 2 constă dintr-o altă formă exterioară a PCB-ului. Este rotund cu un diametru de 30 mm și include un plan de masă peste două treimi din suprafață. Cealaltă treime este antena microcontrolerului și nu trebuie suprapusă cu niciuna dintre urmele sau semnalele de la sol pentru a reduce interferențele. Schema este aceeași cu versiunea unu. Și, la fel ca prima versiune, se bazează pe un ESP8285-M3.

Versiunea 3 are și o altă formă exterioară. Diferența principală este că este alimentat de o baterie standard LIR2450 care poate fi înlocuită cu ușurință dacă se goleste și, prin urmare, PCB-ul trebuie să fie puțin mai mare decât celelalte versiuni. În plus, este format dintr-un WS2812b rgb (w) condus pentru a informa despre diferite lucruri. În plus, spre deosebire de celelalte două versiuni, se bazează pe un ESP8266-07S.

Deci, alegeți doar o versiune din fișierele atașate și plasați comanda la compania dvs. preferată de PCB.

Recomand cu siguranță versiunea a doua, deoarece este cea mai dezvoltată dintre toate, iar dimensiunea mică de doar 30 mm este foarte utilă în opinia mea. Când doriți să aveți mai multe funcții în acel lucru mic, consultați versiunea a treia, dar această versiune este încă o lucrare în curs și poate fi optimizată în anumite aspecte …

Pasul 3: Completați PCB-ul

Dacă țineți PCB-ul în mâini, este timpul să lipiți componentele acestuia. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza orice tehnologie doriți. În cazul meu, am lipit componentele cu tehnologie de lipit pastă și reflow. Pentru aceasta, veți avea nevoie de o pastă de lipit într-o seringă, o stație de lipit reflow (sau ceva de genul unui pistol cu aer cald) sau un cuptor. Așa cum se arată în acest videoclip (pentru versiunea a doua) sau videoclipul de mai sus (pentru versiunea a treia), trebuie să distribuiți puțin din pasta de lipit pe fiecare tampon de sârmă smd înainte de a plasa componentele în spațiul său furnizat. În videoclipul pentru versiunea a doua este afișat cu un distribuitor semi-automat și placer, dar componentele aplicate sunt suficient de mari pentru a le lipi complet manual, așa cum se arată în videoclipul superior pentru versiunea a treia.

După aceasta puteți introduce PCB-ul în cuptor sau le puteți lipi cu tehnologia aleasă. Acest proces este, de asemenea, afișat ca un timelapse în videoclipul superior.

Bineînțeles, acest lucru ar trebui să fie posibil și cu un fier de lipit normal, dar cred că nu va fi cel mai simplu mod și trebuie să fii foarte răbdător.

Pasul 4: intermitent ESP

Intermitentul microcontrolerului de pe PCB poate să nu fie cea mai ușoară parte. Dar, prin urmare, butonul de comandă ar trebui să fie cât mai mic posibil, există și componente cât mai puține pe acesta. Pentru a-l lumina, există trei lucruri importante pe care ar trebui să le folosiți.

• Jumperul GPIO0 (PROG pentru versiunea a treia) trebuie să fie scurtat pentru a pune ESP în modul de programare. Rețineți că microcontrolerul nu va porni ca de obicei cu un tampon GPIO0 / PROG scurtat.
• Trebuie să conectați cele patru plăci de sârmă (3, 3v - gnd - rx - tx) la un adaptor FTDI extern. Procedând astfel, nu trebuie să lipiți niște fire. Deoarece am aliniat cele patru plăcuțe de sârmă în rețeaua de 2, 54 mm, puteți lua un cap de pin cu 4 pini, conectați-l cu cabluri jumper la adaptorul FTDI și apăsați-l pe plăcuțele de sârmă în timp ce încărcați schița. Și pentru că o imagine valorează mai mult de mii de cuvinte, am adăugat una care arată acest proces.
• Imediat după ce apare mesajul de încărcare în interiorul IDE-ului Arduino, trebuie să apăsați butonul de resetare o dată (este butonul THE - singurul buton de pe tabloul de bord). După aceasta, ledul albastru de pe ESP ar trebui să clipească de câteva ori până când clipește constant în timp ce bara de încărcare din interiorul ID-ului Arduino se umple.

Butonul meu este integrat în cadrul Apples HomeKit pentru a controla diferite lucruri din casa mea. Nu voi intra în detalii despre cum să-l instalez sau cum funcționează, deoarece acest lucru ar depăși domeniul de aplicare. Dacă doriți să faceți acest lucru în același mod, vă puteți referi la munca minunată a lui KhaosT, care a lucrat la o implementare node.js a serverului de accesorii HomeKit, pe care l-am folosit și eu. Pentru cei care o vor folosi, am atașat fișierul Dashbutton_accessory.js.

Cu toate acestea, este posibil să se integreze butoanele de comandă într-o altă aplicație inteligentă existentă sau chiar mai mult. Codul Arduino atașat funcționează cu MQTT, care va funcționa cu aproape fiecare implementare a casei inteligente.

Când doriți să începeți cu codul Arduino atașat, pur și simplu adăugați acreditările WiFi și adresa IP a brokerilor MQTT în următoarele linii de cod:

const char * ssid = "XXX";

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

Schița pur și simplu trezește ESP din modul deepsleep atunci când butonul de resetare este apăsat o dată. După aceasta, se va conecta la rețeaua wifi specificată, precum și la brokerul MQTT, înainte de a publica un mesaj simplu (cum ar fi un singur '1') la subiectul definit. Ulterior, ESP-ul revine în modul deepsleep. Dacă rețeaua dvs. nu poate fi accesată pentru ESP, aceasta va reveni la modul deepsleep după șase secunde, dar, desigur, fără a publica nimic. Acest lucru este doar pentru a preveni descărcarea rapidă a bateriei.

Pasul 5: Imprimați o carcasă

Butonul de comandă ar trebui să funcționeze deja când ați ajuns la acest pas. Dar ar trebui să apară o carcasă mică pentru a preveni deteriorarea PCB-ului sau a componentelor electronice. Desigur, aceasta este partea creativă a acestui instructabil. Deci, dacă doriți, vă puteți proiecta propria carcasă și o puteți imprima pe imprimanta dvs. 3d așa cum am făcut-o eu. Puteți începe de la zero sau puteți folosi carcasa mea și puteți adăuga câteva modificări. Evident, carcasa se găsește pe Thingiverse, dar am atașat fișierele și aici.

Cazul sau - pentru a fi mai precis - capacul pentru versiunea 3 nu este încă gata, dar îl voi actualiza cât mai curând posibil.

Pasul 6: Distrează-te și fii creativ

Deci, sperăm că puteți schimba luminile printr-o singură apăsare de buton acum!

Cel puțin, calculele mele au arătat că capacitatea bateriei versiunii unu și două va ajunge până la 150 de zile cu următoarele valori:

• Capacitate LiPo de 105mAh
• curent de încărcare de 70mA
• curent adormit de 20µA
• timp pentru publicare de 3 secunde
• buton interval de 2 pe oră (care este mai mult decât va ajunge vreodată, cred)
• factor de pierdere a bateriei de 30% (care este și foarte mare)

Durata de viață a bateriei din versiunea 3 ar trebui să fie cel puțin aceeași, în timp ce are o capacitate de 120 mAh. Cu toate acestea, are ledul ws2812 la bord, care va atrage și un curent.

Acum depinde de tine! Sper că v-a plăcut să citiți acest Instructable sau poate că v-a plăcut să construiți un mic lucru atât de frumos.

Acest lucru și chiar și alte proiecte interesante pot fi găsite pe pagina mea GitHub makermoekoe.github.io. Pentru actualizări recente mă puteți urmări pe Instagram.

Dacă aveți sugestii sau dacă ceva nu vă este clar, atunci nu ezitați să mă întrebați în comentariile de mai jos sau să-mi scrieți un scurt mesaj.

Salutari

maker moekoe