Uy avtomatizatsiyasi uchun ESP8266-01 IoT aqlli taymeri: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Yangilanishlar

2018-09-30: dasturiy ta'minot Ver 1.09 ga yangilandi. Endi Sonoff asosiy yordami bilan

2018-10-01: Firmware Version 1.10 sinovi ESP8266-01da muammolarga duch kelishi mumkin

Internet -narsalar (IoT) va uy avtomatizatsiyasi degan yangi so'zlar bilan men uyim va atrofimdagi biron bir qurilma orqali boshqariladigan narsalarni ko'rib chiqishga qaror qildim. Ko'zga tashlanadigan narsalar quyidagilar:

• Basseyn nasosi
• Hovuz suvini to'ldiruvchi
• Hovuz va atrofdagi chiroqlar
• TV/O'yin -kulgi tizimining shkafi chiroqlari

Ushbu qurilmalarni boshqarish uchun ishlatiladigan umumiy element - bu standart devor taymerlari. Har bir qurilma o'z taymeri bilan jihozlangan va hamma joyda joylashgan. Xo'sh, nima uchun men Internet -narsalar yoki uy avtomatlashtirish loyihalaridan boshlash uchun aynan shu narsalarni tanladim?

Xo'sh, Janubiy Afrikada yashab, elektr uzilishlari muntazam hodisadir. Uyimning statistik ma'lumotlariga ko'ra, o'tgan yili 35 ta elektr quvvati uzilib qolgan, jami 40 soat. Bu, odatda, muammo emas, chunki hozirda o'rnatilgan taymerlarning hammasi elektr quvvati uzilib qolganda vaqtni ushlab turish uchun zaxira batareyasi bilan jihozlangan. Ammo ba'zi muammolar bor:

• Bu zaxira batareyalar faqat bir-ikki yil xizmat qiladi, keyin taymerni almashtirish kerak. Taymerlar shunday qurilganki, ichki Ni-Cad batareyasiga kirish uchun taymerni yo'q qilish kerak.
• Har safar elektr quvvati uzilib qolsa, batareyalari nosoz bo'lgan taymerlarni qayta dasturlash va vaqtni belgilash kerak.
• Taymerning jismoniy joylashuvi, rozetkaga ulanganida, taymerni tepadan ko'rib turgan LCD displeylarini o'qishni deyarli imkonsiz qiladi. Bu shuni anglatadiki, taymerni elektr tarmog'idan uzish kerak yoki men elektr uzilishidan keyin taymerlarni o'rnatish yoki sozlash uchun erga yotishim kerak.

Yuqoridagi sabablarga ko'ra, men taymerlarni mahalliy uy tarmog'iga ulangan IoT Smart Timer bilan almashtirish imkoniyatini sinab ko'rishga qaror qildim.

Fikr mustaqil taymerni yaratish edi, u quyidagilarni amalga oshirishi mumkin edi.

• Internet (IoT) yordamida joriy vaqtni avtomatik sozlash.
• Hech qanday foydalanuvchi harakatisiz ishlaydi (Smart)
• Belgilangan vaqtga muvofiq chiqishni yoqish/o'chirish.
• Tarmoq orqali dasturlashtiriladigan va boshqariladigan (uy avtomatizatsiyasi)

1-qadam: ESP8266-01 dizayni

Dizayn ESP8266-01 WiFi moduli yordamida amalga oshirildi, chunki menda bu bor edi. Eng oddiy shaklda, ESP8266-01 to'rtta kirish-chiqish piniga ega:

• GPIO0
• GPIO2
• TX
• RX

ESP8266-01 quvvat rejimlari

Kirish/chiqish pinlarining mantiqiy holati ESP8266-01 qaysi rejimda yuklanishini aniqlash uchun ishlatiladi. Birinchi qadam, chiqish rölesini boshqarish uchun kirish -chiqish pinlarining qaysi biri ishlatilishi mumkinligini aniqlash edi.

• Oddiy quvvatni yoqish uchun, GPIO0 va GPIO2 mantiqiy HIGH ga o'rnatilishi kerak. Shunday qilib, bu ikkita pinni raqamli chiqish sifatida ishlatish mumkin emasligi aniq.
• Tx pimi quvvat manbai sifatida chiqariladi va chiqish baland bo'ladi. Ushbu Tx -pin, shuningdek, yoqish paytida ba'zi ketma -ket ma'lumotlarni uzatadi. Shunday qilib, bu pinni chiqish sifatida ishlatib bo'lmaydi.

Qolgan yagona pin Rx pinidir. Bu pin quvvat manbai sifatida o'rnatiladi va uni yoqish paytida yuqori tortish shart emas. Bu pin, shuning uchun chiqish pimi sifatida foydalanish uchun eng mos keladi.

Yuklash

Quvvat olish vaqtida ESP8266-01-ning to'g'ri yuklanish rejimini ta'minlash uchun 10K rezistorlar yordamida quyidagi pinlar yuqoriga tortiladi:

• GPIO0
• GPIO2
• RST
• CH_PD

Bu har safar qurilmaning to'g'ri yuklanishini ta'minlaydi.

Chiqish o'rni

RX - chiqish sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan yagona pin. Ushbu pin NPN tranzistori orqali chiqish rölesini haydash uchun ishlatiladi. Standart volanli diod va tranzistorli tayanch rezistorlar qo'shildi.

MOD/SET tugmasi

Tugma GPIO2 ga ulangan va tugma qo'yib yuborilganda, 10K qarshilik GPIO2 ni baland ko'taradi. Tugma bosilganda GPIO2 0V ga tortiladi.

Bu tugma ikkita vazifani bajarish uchun ishlatiladi:

• Qurilmani mahalliy WiFi tarmog'iga ulash uchun dastlabki sozlash
• Oddiy ish paytida chiqishni qo'lda boshqarish uchun

Ko'rsatkichli LED

LED GPIO0 ga ulangan va quyidagilarni bildiradi:

• Dastlabki yoqilganda, Wi -Fi -ni sozlash rejimini ko'rsatish uchun FAST yonadi
• Jihoz vaqti belgilanmagan bo'lsa, sekin yonadi
• chiqish o'rni yoqish/o'chirish holatini ko'rsatadi

2 -qadam: Quvvat manbai

Men har xil kuchlanish darajalarida IoT Smart Timer -dan foydalanaman, shuning uchun ikkita quvvat manbai mavjud:

12 - 24V doimiy kuchlanish

Amaldagi DC-DC konvertori 28Vgacha bo'lgan tok manbalariga mos keladi. Konverterning chiqishi sozlanishi va 5V ga o'rnatiladi. Buni ESP8266 moduli ulanishidan oldin qilish kerak.

Ta'minot kirishining teskari kutupluluğundan himoya qilish uchun diod qo'shildi.

Ushbu variant uchun men eBay -da 220V/5V kuchlanishli kichik quvvat manbasini sotib oldim.

Kirish kuchlanishidan qat'i nazar, IoT Smart Timer ikkita quvvat manbaiga muhtoj:

5V temir yo'l

Ikkala variantda ham 5V DC chiziqli regulyatordan emas, balki kommutatsiyali rejimdan olinadi. Bu shuni anglatadiki, elektr ta'minoti natijasida minimal issiqlik ishlab chiqariladi. 5V chiqish rölesini haydash uchun ishlatiladi

3.3V temir yo'l

ESP8266-01 uchun 3.3V ASM1117 3.3 regulyatoridan olinadi. ASM1117 3.3 chiziqli regulyator bo'lib, 500 mA gacha ishlashga qodir. Shu bilan birga, ishlab chiqarilgan issiqlik ASM1117 ga kirish voltaji bilan aniqlanadi. Issiqlikni pasaytirish uchun ASM1117 5V relsdan ishlaydi.

Shovqinni filtrlash

ESP8266-01 ga kuchlanish to'lqinini kamaytirish uchun 3.3V temir yo'l 100 - 1000uf kondansatör bilan jihozlangan. Ham 5V, ham 3,3V relslar 0,1uf kondansatkichlari yordamida yuqori chastotali shovqinlardan himoyalangan.

3 -qadam: Kompyuter kartasini yig'ish

Kompyuter taxtasi Eagle -ning bepul versiyasi yordamida yaratilgan. Bu bir tomonlama taxta bo'lib, uni uyda toner o'tkazish usuli yordamida osonlik bilan yasash mumkin.

Kompyuter taxtasi tayyor bo'lgach, kompyuter platasini quyidagi tartibda yig'ing:

• ASM1117 regulyatorini va uchta 0.1uf SMD komponentlarini lehim tomoniga lehimlang
• Yagona o'tish moslamasini taxtaning tarkibiy qismiga qo'shing
• Rezistorlar va diodlarni joyiga lehimlang
• ESP8266-01 moduli uchun sarlavhalarni qo'shing
• LED va tugma uchun sarlavha pinlarini qo'shing
• Vintli terminallarni qo'shing
• Sarlavha pinlaridan foydalanib, DC/DC konvertorini taxtaga ulang.
• O'rnimizni joyiga lehimlang
• Tranzistor va 100uf kondansatörünü lehimlash orqali taxtani to'ldiring.

Barcha komponentlar taxtaga lehimlangandan so'ng, barcha lehim nuqtalarini tekshiring va prokladkalar o'rtasida qisqa tutashuvlar bo'lmasligiga ishonch hosil qiling.

! ! ! MUHIM QAYD! ! ! Kompyuter kartasi chiqish kontaktlarida katta oqimlarni ushlab turishini ta'minlash uchun o'rni kontaktlari va vintli terminallar orasidagi yo'llarga munosib miqdorda lehim qo'llang

4 -qadam: Kompyuter kartasini sinovdan o'tkazish

! ! ! Quvvatni ishlatishdan oldin! ! !

ESP8266-01 modulini qurilmadan chiqarib oling. Bu 5V manbasini sozlashdan oldin ASM1117 regulyatorining haddan tashqari qizib ketishining oldini olish uchun qilingan.

O'rnatishdan keyin bajarilishi mumkin bo'lgan juda ko'p sinovlar yo'q. Eng muhim qadam - to'g'ri kuchlanish darajasini ta'minlash.

• Jihozga 12 - 24V tok kuchini kiriting.
• DC/DC konvertorining chiqish kuchlanishini o'lchang
• Konverterning chiqishini 5,0 va 5,5 V gacha sozlang.
• Keyin 3.3V kuchlanishini o'lchang.
• Agar ta'minot yaxshi bo'lsa, qurilmadan quvvatni o'chiring

Endi ESP8266-01 modulini berilgan sarlavhalarga kiritishingiz mumkin.

! ! ! Eslatma ! !

IoT taymerini sinab ko'rganingizdan va u ishlayotganidan so'ng, kompyuter platasining lehim tomonini yopish uchun shaffof lakdan foydalaning. Bu yo'llarning oksidlanishiga to'sqinlik qiladi va o'rni kontaktlari va kontaktlarning qolgan qismi o'rtasida qo'shimcha izolyatsiyani ta'minlaydi

5 -qadam: korpus

Kompyuter taxtasi va barcha simlar unga to'g'ri va xavfsiz joylashtirilgan ekan, korpus unchalik muhim emas.

Qurilishni osonlashtirish uchun men LED va MODE/SETUP tugmachasi ulangan kabelni yasadim. Bu menga LED va tugmani korpusga o'rnatishda ko'proq moslashuvchanlikni berdi. Keyin bu kabel kompyuter platasidagi sarlavhaga ulanadi.

Fotosuratlarda LED yoritgichlar uchun ishlatiladigan 12V kuchlanishli qurilmalardan biri ko'rsatilgan.

6-qadam: ESP8266-01/NodeMCU dasturlash

ESP8266-01 ni dasturlash uchun avval Arduino IDE ni sozlash kerak. Men bu tafsilotlarni aytmayman, chunki bu mavzu bo'yicha juda ko'p ajoyib ko'rsatmalar mavjud. Men mualliflarga hech qanday aniq buyruq bermasdan, ko'rsatmalar uchun quyidagi havolalarni tanladim. Ularning individual ko'rsatmalari uchun rahmat.

ESP8266 moduli uchun Arduino IDE -ni o'rnatish uchun ushbu ESP8266 va Arduino IDE -ga amal qiling.

Keyinchalik, sizga ESP8266 -ni dasturlash uchun dasturchi kerak bo'ladi. Mana ikkita havola:

Arduino Uno -dan foydalanish

DIY dasturlash paneli

Kutubxonalar

Kodni kompilyatsiya qilish uchun siz qo'shimcha kutubxonalarni o'rnatishingiz kerak bo'ladi. Shunga qaramay, ushbu ko'rsatmaga murojaat qiling:

Arduino kutubxonalarini o'rnating va ishlating

Qaysi kutubxonalarni o'rnatishim kerakligini eslay olmayman, lekin bilaman, WiFiManager -ni alohida yuklab olish kerak.. Men ularni Libraries.zip fayliga qo'shganman.

7 -qadam: Birinchi marta sozlash

Birinchi marta ishlatilganda, IoT Smart Timer WiFi tarmog'iga ulangan bo'lishi kerak. Bu vazifa WiFiManager kutubxonasi yordamida amalga oshiriladi, shuning uchun kodga SSID yoki parollarni kiritish shart emas.

Bu bir necha qadamlarni bajaring:

• Jihozni quvvatlantiring
• LED tez yonishni boshlaydi
• MOD/SETUP tugmasini bosing
• LED o'chganda, tugmani qo'yib yuboring
• Bir necha soniya kutib turing, keyin smartfon yoki qurilmangiz Wi -Fi ulanishini oching
• IoT Timer deb nomlangan yangi WiFi netword ko'rinadi
• Ushbu kirish nuqtasini tanlang
• IoT taymeriga kiring (parol talab qilinmaydi)
• Qurilmangiz IoT Taymer tarmog'iga ulanganini kuting
• Har qanday Internet -brauzerni oching
• Manzil satriga quyidagi IP -manzilni kiriting - 192.168.4.1
• WiFiManager konsoli ochiladi
• Wi -Fi -ni sozlash -ni tanlang
• Wi -Fi tarmog'ining mavjud nuqtalari ro'yxati ko'rsatiladi
• Kerakli WiFi tarmog'ini tanlang va parolni kiriting
• Keyin, IoT taymeriga ulanish uchun foydalanmoqchi bo'lgan IP manzilini kiriting
• Standart shluzi IP -manzilini, so'ngra niqobni kiriting
• Barcha sozlamalar bajarilgandan so'ng, Saqlash tugmasini bosing
• Yangi hisob ma'lumotlari saqlanganligini tasdiqlash uchun yangi oyna ochiladi
• Brauzeringizni yoping

Saqlanganidan so'ng, IoT Taymer tarmog'i o'chadi va qurilma Wi -Fi tarmog'ingizga ulanishga harakat qiladi.

• Smartfon yoki qurilmangizni IoT taymerida ishlatilgan WiFi tarmog'iga ulang.
• Brauzeringizni oching
• Manzil satriga IoT taymerining IP manzilini kiriting
• IoT taymerining konfiguratsiya sahifasi ochiladi

Sizning IoT taymeringiz endi foydalanishga tayyor

8 -qadam: IoT taymerini sozlash

IoT taymerining o'rnatilgan veb-sahifasi beshta bo'limdan iborat:

Holat

Bu qurilma nomini, shuningdek taymerning joriy vaqti va chiqish holatini ko'rsatadi

Bundan tashqari, taymerning ish tartibi ushbu bo'limda o'rnatiladi. Uch rejim mavjud:

• Avtomatik chiqish har xil taymer dasturlari tomonidan boshqariladi
• Yoqilgan - Chiqish majburiy ravishda yoqiladi va rejim o'zgarguncha yonadi
• O'chirish - Chiqish majburiy o'chiriladi va rejim o'zgartirilguncha o'chadi.

Dasturlar

Bu bo'limda taymerni yoqish va o'chirish vaqtlari ko'rsatilgan. Etti dastur mavjud va har bir dasturni alohida sozlash mumkin.

Keyingi dasturni o'zgartirishdan oldin, joriy dasturga kiritilgan o'zgarishlarni saqlash uchun SAVA tugmasini bosing.

Tugma funktsiyasi

MODE/SETUP tugmasi normal ish paytida chiqish rölesini boshqarish uchun ishlatilishi mumkin. Bu erda tugma bosilganda nima qilish kerakligini tanlang.

Yangi sozlamalarni saqlash uchun Saqlash tugmasini bosishdan oldin "Yangilash tugmachasi funktsiyasi" katagiga belgi qo'ying.

Konfiguratsiya

Bu erda siz IoT taymerining nomini o'zgartirishingiz mumkin. Bu bir nechta taymerlarni aniqlashni osonlashtiradi.

Qurilmadagi vaqt Internetdan NTP vaqt serveri orqali olinadi. To'g'ri vaqtni ko'rsatish uchun o'z mintaqangiz uchun vaqt zonasini yangilang.

Agar siz boshqa NTP vaqt serveridan foydalanmoqchi bo'lsangiz, bo'sh joyga yangi IP -manzilni kiriting.

Yangi sozlamalarni saqlash uchun Saqlash tugmasini bosishdan oldin "Konfiguratsiyani yangilash" katagiga belgi qo'ying.

ESLATMA

Vaqt zonasini o'zgartirganda, yangi vaqt faqat keyingi so'rovda to'g'ri o'rnatiladi. Qurilma vaqtni har 5 daqiqada yangilab turishga sozlangan.

Vaqtni sozlash

Ba'zida, NTP vaqt serveri har bir so'rovga javob bermaydi. Vaqtni NTP -server orqali o'rnatish juda uzoq davom etsa, siz vaqt va sanani qo'lda kiritishingiz mumkin.

Yangi vaqt va sanani saqlash uchun Saqlash tugmasini bosishdan oldin "Vaqtni yangilash" katagiga belgi qo'ying.

Vaqt sinxronizatsiyasi

Sahifaning oxirgi qismida NTP vaqt serveri orqali oxirgi marta sinxronizatsiya qilingan vaqt va sana ko'rsatilgan.