Uy avtomatizatsiyasi uchun DIY IoT chiroq -- ESP8266 qo'llanmasi: 13 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Ushbu qo'llanmada biz Internetga ulangan aqlli chiroqni tayyorlaymiz. Bu narsalar Internetiga chuqur kirib boradi va uyni avtomatlashtirish dunyosini ochadi!

Chiroq Wi -Fi tarmog'iga ulangan va ochiq xabar protokoliga ega. Bu shuni anglatadiki, siz xohlagan boshqaruv rejimini tanlashingiz mumkin! Buni veb -brauzer, uyni avtomatlashtirish dasturlari, Alexa yoki Google Assistant kabi aqlli yordamchilar va boshqalar orqali boshqarish mumkin!

Bonus sifatida bu chiroq loyihani boshqaradigan ilova bilan birga keladi. Bu erda siz turli xil rang rejimlarini tanlashingiz, RGB ranglari o'rtasida pasayish va taymerlarni o'rnatishingiz mumkin.

Chiroq LED paneli va boshqaruv panelidan iborat. LED taxtasi jami beshta LED kanali uchun uch xil turdagi LEDlardan foydalanadi! Bu issiq va sovuq oq rang bilan birga RGB. Chunki bu kanallarning barchasini alohida sozlash mumkin, sizda jami 112,3 peta kombinatsiyasi mavjud!

Qani boshladik!

[Videoni ijro etish]

1 -qadam: ehtiyot qismlar va asboblar

Qismlar

• Wemos D1 Mini
• 15 x issiq oq 5050 LED
• 15 x Sovuq oq 5050 LED
• 18 x RGB 5050 LED
• 6 x 300 ohmli 1206 rezistorlar
• 42 x 150 ohmli 1206 rezistorlar
• 5 x 1k ohmli rezistorlar

• 5 x NTR4501NT1G

  MOSFET

• Chiziqli kuchlanish regulyatori, 5V

• PCB

  O'zingizning shaxsiy kartangizni yaratish uchun gerber fayllarini elektron bosqichda yuklab oling

• Quvvat manbai 12V 2A

Asboblar

• Lehimlash temir

  • Lehimlaydigan kalay
  • Suyuq lehim oqimi
• Maskalash tasmasi
• Ikki tomonlama lenta
• 3D printer
• Tel -chiziqlar

2 -qadam: Reja

To'liq loyiha to'rtta asosiy qismdan iborat:

1. O'chirish

   O'chirish PCBda amalga oshiriladi. Tugallangan sxema 100 dan ortiq individual komponentlardan iborat bo'ladi. Perfboardga qo'l bilan sim o'tkazmaslik juda katta yengillik

2. Arduino kodi

   Men ESP8266 -ni WiFi -ga ulangan mikrokontroller sifatida ishlatadigan Wemos D1 Mini -dan foydalanayapman. Kod D1 serverini ishga tushiradi. Ushbu server manziliga tashrif buyurganingizda, D1 buni har xil buyruqlar sifatida talqin qiladi. Keyin mikrokontroller shu buyruq asosida chiroqlarni mos ravishda o'rnatadi

3. Masofaviy boshqarish

   • Chiroqni xohlaganingizcha boshqarishni iloji boricha osonroq qilish uchun men faqat shu loyiha uchun dastur yaratdim
   • Aqlli chiroqni haqiqatan ham http GET so'rovini yuboradigan hamma narsa boshqarishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, chiroq deyarli cheksiz miqdordagi qurilmalardan buyruqlarni qabul qiladi

4. 3D bosib chiqarish

   Bu aqlli chiroq salqin ko'rinadigan sumkaga loyiqdir. Va ko'plab loyihalarda bo'lgani kabi, sizga ajoyib sumka kerak bo'ladi, 3D bosib chiqarish qutqarish uchun keladi

3 -qadam: O'chirish

Men PCB -larimni jlcpcb.com saytidan buyurtma qildim. To'liq oshkor qilish vaqti: ular ham bu loyihaga homiylik qilishgan.

PCB ikki qismdan iborat. U LED paneli va boshqaruv paneliga ega. Bu ikki qismni keyinchalik moslashuvchan sim bilan ulash uchun tenglikni ajratish mumkin. Bu 3D bosilgan chiroqni ingichka qilib ushlab turish uchun ham, yorug'likni tuynuk xonasi bo'ylab bir tekis taqsimlash uchun LED taxtani burchakka burish uchun ham kerak.

Boshqarish panelida D1 mikrokontrolerlari, shuningdek, LEDlarni o'chirish uchun beshta MOSFET va mikrokontrollerga 5V silliq kuchlanish beradigan voltaj regulyatori joylashgan.

LED taxtasida uchta LED turidagi beshta LED kanal mavjud. Biz 12V quvvat manbaidan foydalanganimiz sababli, LEDlar rezistorli ketma -ket uchta LED sifatida tuzilgan va keyin parallel ravishda 16 marta takrorlangan.

Oddiy oq LED odatda 3,3 V ni tashkil qiladi, taxtaning bir qismida uchta LED ketma -ket joylashgan, bu kuchlanish pasayishi kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Har birida 3,3 V kuchlanishli uchta LED, bitta segment 9,9 V ni tashkil qiladi, kontaktlarning zanglashiga 12 V, shuning uchun 2,1 V ga teng.

Agar segment faqat uchta LEDdan iborat bo'lsa, ular tarqalishidan ko'ra ko'proq kuchlanishga ega bo'lar edi. Bu LEDlar uchun yaxshi emas va ularni tezda buzishi mumkin. Shuning uchun har bir segmentda uchta LED bilan ketma -ket qarshilik mavjud. Bu qarshilik ketma -ket ulanishdagi qolgan 2,1 Vni tushirish uchun mavjud.

Shunday qilib, agar har bir segment 12 V ga teng bo'lsa, demak, har bir segment bir -biriga parallel ulangan. Zanjirlar parallel ulangan bo'lsa, ularning barchasi bir xil kuchlanishni oladi va oqim yig'iladi. Ketma -ket ulanishdagi oqim har doim bir xil bo'ladi.

Oddiy LED oqimi 20 mA ni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, uchta LED va qarshilik ketma -ket 20 mA ga teng bo'lgan segment. Bir nechta segmentlarni parallel ulaganda, biz tokni qo'shamiz. Agar siz chiziqdan oltita LEDni kesib qo'ysangiz, sizda bu segmentlardan ikkitasi parallel bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, sizning umumiy zanjiringiz hali ham 12 V ni tortadi, lekin ular 40 mA oqimni tortadi.

4 -qadam: LEDlarni lehimlash

Bir nechta narsalarni sinab ko'rganimdan, men oddiy niqob tasmasini topdim, bu tenglikni harakatlanmasligi uchun eng samarali va moslashuvchan.

Bir nechta pinli qismlar uchun, masalan, 5050 LEDli 6-pinli, men lehimni PCB yostiqchalarining biriga joylashtirishdan boshlayman. Keyin, bu lehimni lehimlantiruvchi temir bilan eritilgan holda ushlab turish va komponentni cımbızla joyiga siljitish.

Endi boshqa prokladkalarni bir oz lehim bilan mahkamlash mumkin. Biroq, bu ishni tezlashtirish uchun men suyuq lehim oqimini olishni taklif qilaman. Men, albatta, bu narsalarni etarlicha tavsiya qila olmayman.

Oqimning bir qismini lehim yostiqchalariga qo'llang, so'ngra lehimlanadigan temirning uchida eritib oling. Endi faqat eritilgan lehimni prokladkalarga olib kelish kerak va hamma narsa joyiga tushadi. Yaxshi va sodda.

Rezistorlar va boshqa ikkita yostiqli komponentlar haqida gap ketganda, chindan ham lehim oqimi kerak emas. Yostiqchalardan biriga lehim qo'llang va rezistorni joyiga qo'ying. Endi ikkinchi raqamga bir oz lehim eritib oling. Oson peasy.

Ushbu qadamda beshinchi rasmga qarang. LEDlarning yo'nalishiga e'tibor bering. Issiq va sovuq oq rangli LEDlar yuqori o'ng burchakda joylashgan. RGB LEDlarning pastki chap burchagida chiziq bor. Bu men tomondan dizayn xatosi, chunki men ushbu loyihada ishlatiladigan RGB LEDlari uchun ma'lumotlar jadvalini topa olmadim. Xo'sh, yashang va o'rganing va hammasi!

5 -qadam: Lehimlash boshqaruv paneli

LED taxtasi marafonini tugatgandan so'ng, boshqaruv paneli lehim uchun shabada. Men kuchlanish regulyatoriga o'tishdan oldin beshta MOSFET va mos keladigan eshik manba rezistorlarini joylashtirdim.

Voltaj regulyatorida kondansatkichlarni yumshatish uchun ixtiyoriy joylar mavjud. Men ularni bu rasmga lehimlaganimda, men ularni olib tashladim, chunki ular unchalik kerak emas edi.

Nozik boshqaruv panelini olishning hiylasi, yuqoridan pastdan yuqoriga chiqib ketadigan pin sarlavhalarini qo'yishdir. Pimlarni joyiga qo'ygandan so'ng, ishlatilmaydigan uzunlikni qora plastmassa bilan birga orqa tomondan kesib olish mumkin. Bu pastki qismini to'liq silliq qiladi.

Barcha komponentlar joyida bo'lsa, ikkita taxtani birlashtirish vaqti keldi. Men faqat 7 dyuymli oltita kichik dyuymli simlarni uzib tashladim va ikkita tenglikni uladim.

6 -qadam: Wi -Fi -ni sozlash

Kodda o'zgartirish kerak bo'lgan oltita oddiy satr bor.

1. ssid, 3 -qator

   Routeringiz nomi. Buni yozayotganda harflar harfini to'g'ri yozganingizga ishonch hosil qiling

2. wifiPass, 4 -qator

   Routeringiz uchun parol. Yana, korpusga e'tibor bering

3. ip, 8 -qator

   Sizning aqlli chiroqingizning statik IP -manzili. Men tarmoqdagi tasodifiy IP -manzilni tanladim va uni buyruqlar oynasida ping qilishga harakat qildim. Agar manzildan javob bo'lmasa, uni mavjud deb hisoblashingiz mumkin

4. shlyuz, 9 -qator

   Bu sizning yo'riqnoma eshigingiz bo'ladi. Buyruqlar oynasini oching va "ipconfig" yozing. Shlyuz va pastki tarmoq rasmda qizil rangda aylantirilgan

5. pastki tarmoq, 10 -qator

   Shlyuzda bo'lgani kabi, bu ma'lumot ham bu qadam uchun rasmda aylantirilgan

6. vaqt zonasi, 15 -qator

   Siz kirgan vaqt mintaqasi. Agar siz ma'lum vaqtlarda chiroqlarni yoqish va o'chirish uchun o'rnatilgan taymer funksiyalaridan foydalanmoqchi bo'lsangiz, buni o'zgartiring. O'zgaruvchi oddiy ortiqcha yoki minus GMT

7 -qadam: Mikrokontroller kodi

Oldingi qadamda barcha tegishli sozlamalarni o'zgartirgandan so'ng, kodni Wemos D1 Mini -ga yuklash vaqti keldi!

Arduino kodi bir nechta kutubxonalar va qaramlikni talab qiladi. Agar siz hech qachon arduino IDE -dan ESP8266 -ga kod yuklamagan bo'lsangiz, avval sparkfun -dan ushbu qo'llanmani bajaring.

Endi Time kutubxonasini va TimeAlarms kutubxonasini yuklab oling. Ularni oching va kompyuterdagi arduino kutubxonasi papkasiga nusxa oling. Xuddi boshqa arduino kutubxonalarini o'rnatish kabi.

Ushbu qadamdagi rasmdagi yuklash sozlamalariga e'tibor bering. Com portidan tashqari bir xil konfiguratsiyani tanlang. Bu sizning mikrokontroleringiz kompyuterga ulangan har qanday port.

Kod yuklangach, ketma -ket terminalni muvaffaqiyatli ulanish haqidagi xabarga oching! Endi siz brauzeringizni ochib, mikrokontrolderga saqlangan statik IP manziliga tashrif buyurishingiz mumkin. Tabriklaymiz, siz faqat o'z serveringizni qurdingiz va unda veb -sahifa bor!

8 -qadam: Xabar protokolini oching

Ilova yordamida aqlli chiroqni boshqarganingizda, barcha xabarlar avtomatik ravishda siz uchun qabul qilinadi. Agar siz o'zingizning masofadan boshqarish pultini qurmoqchi bo'lsangiz, chiroq qabul qiladigan xabarlar ro'yxati. Buyruqlardan qanday foydalanishni ko'rsatish uchun men misol IP manzilidan foydalanganman.

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

  • Qizil chiroqlar maksimal qiymatga, yashil chiroqlar yarim qiymatga, ko'k chiroqlar 34 ga o'rnatiladi. Sovuq va issiq oq deyarli yoqilmagan.
  • Qiymatlarni kiritishda siz 0 dan 1023 gacha tanlashingiz mumkin. Har doim yorug'lik qiymatlarini URL manziliga to'rtta raqam sifatida yozing

• 192.168.0.200/&&B = 0800

  Moviy chiroqlarni 800 qiymatiga o'rnatadi, shu bilan birga boshqa barcha chiroqlarni o'chiradi

• 192.168.0.200/LED=OFF

  Barcha chiroqlarni butunlay o'chiradi

• 192.168.0.200/LED=FADE

  Barcha mumkin bo'lgan RGB ranglari o'rtasida asta -sekin so'na boshlaydi. Atmosfera uchun ideal

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

  Kiruvchi bildirishnomani ko'rsatish uchun berilgan rang ikki marta yonadi. Agar siz yangi elektron pochta xabarini olganingizda, kompyuteringizda chiroqni qizil rangda yondiradigan dastur yaratmoqchi bo'lsangiz, juda yaxshi

• 192.168.0.200/DST=1

  • Soatni kunduzgi yozgi vaqtga moslashtiradi. Soatga bir soat qo'shiladi
  • /DST = 0 DST -dan qaytish uchun buni ishlatadi, agar DST faol bo'lsa, soat bir soatni olib tashlaydi

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

  Taymer holatini saqlaydi 1. Bu taymer ertalab soat 06:30 da berilgan RGB qiymatlarini yoqadi

• 192.168.0.200/TIMER1H=99

  Taymerni o'chirish uchun taymer soatini 99 ga o'rnating. RGB qiymatlari saqlanmoqda, lekin soat 99 ga o'rnatilganda taymer chiroqlarni yoqmaydi

• Chiroqda to'rtta alohida taymer mavjud. Boshqa taymerlardan birini sozlash uchun "TIMER2", "TIMER3" yoki "TIMER4" uchun "TIMER1" ni o'zgartiring.

Bu hozirda o'rnatilgan buyruqlar. Agar sizda arduino kodida yoki masofaviy ilovada yangi buyruqlar yaratish bo'yicha ajoyib g'oyalar bo'lsa, sharh qoldiring!

9 -qadam: masofadan boshqarish pulti

Ilovani yuklab olish uchun shu erni bosing. O'rnatish juda oson, aqlli chiroqning IP manzilini kiriting va faqat RGB LEDlarini yoki RGB + issiq va sovuq oq LEDlarini boshqarishni xohlaysizmi, tanlang.

Oldingi bosqichda tushuntirilgandek, endi siz dastur qanday xabar protokolidan foydalanayotganini bilasiz. Bu URL -lar bilan http GET so'rovini yuboradi. Bu shuni anglatadiki, siz o'zingizning mikrokontroller sxemasini yaratishingiz mumkin va siz hali ham ushbu ilovadan o'zingiz ishlab chiqadigan funktsiyalarni boshqarish uchun foydalanishingiz mumkin.

Biz haqiqatan ham xabarlar protokolini chuqur ko'rib chiqdik, siz aqlli chiroqni http GET so'rovini yuborishga qodir bo'lgan har qanday narsadan boshqarishingiz mumkin. Bu telefon yoki kompyuterdagi har qanday brauzer yoki Alexa yoki Google Assistant kabi aqlli uy qurilmalari yoki yordamchilarini bildiradi.

Tasker - bu deyarli hamma narsani nazorat qilish uchun sharoit yaratishga imkon beradigan dastur. Men buni aqlli chiroqni telefonimga olganimda xabarnomaning rangi bilan yondirish uchun ishlatardim. Shuningdek, men ish kunini soat 16: 00dan keyin telefon uyimga Wi -Fi tarmog'iga ulanganda, chiroqlarni to'liq oq rangda yoqish uchun vazifachini o'rnatdim. Ya'ni, maktabdan uyga qaytganimda chiroqlar avtomatik ravishda yonadi. Chiroqlar avtomatik ravishda yonib uyga qaytish juda zo'r!

10 -qadam: 3D bosib chiqarish

Chiroq qutisining o'zi tayanchlarsiz deyarli to'liq chop etilishi mumkin. Haqiqatan ham qo'llab -quvvatlashga muhtoj bo'lgan qismlar - bu tenglikni ulash uchun mo'ljallangan qoziqlar. Shunday qilib, men stlni faqat shu qoziqlar uchun kichik qo'llab -quvvatlovchi tuzilmasi bilan ham, bo'lmasdan ham taqdim qildim. Ushbu maxsus qo'llab -quvvatlashdan foydalanishning afzalligi shundaki, chop etish ancha tezroq bo'ladi! Va biz faqat chindan ham kerakli qismlarga matbaa yordamini olamiz.

Bu erda.stl fayllarini yuklab olishingiz mumkin

11 -qadam: Hammasini bir joyga to'plang

3D bosib chiqarishdan so'ng, bosib chiqarishni qo'llab -quvvatlashni olib tashlang. Quvvat kabellari alohida kanallarga kiradi va bir -biriga bog'langan. Ushbu tugun kabellarni tenglikni yirtib olishining oldini oluvchi kuchlanishni kamaytiradi. Quvvat kabellarini tenglikni orqa tomoniga lehimlang va kutupluluğun to'g'ri ekanligiga ishonch hosil qiling!

Keyin boshqaruv PCB korpus ichida bir tekis bo'lishi uchun lenta bilan mahkamlanadi. LED -tenglikni o'z joyiga qo'yish mumkin, u holda korpusga o'zi yotadi.

12 -qadam: Chiroqni osib qo'yish

Bu chiroqni devorga osib qo'yishning ko'plab variantlari bor. Chiroqni yaxshilash uchun kodni doimiy ravishda yangilab turishim mumkin edi, men vaqti -vaqti bilan chiroqni o'chirib qo'yishni xohlardim. Siz issiq elimdan foydalanishingiz mumkin, lekin men ikki tomonlama lentani tavsiya qilaman. Qalin va ko'pikli ikki tomonlama lentani ishlatish yaxshidir, chunki u chiroqni teksturali devorga eng yaxshi ushlab turadi.

13 -qadam: tugadi

Chiroqni devorga qo'yib, buyruqlarni qabul qilishga tayyor bo'lsang, bu tugadi!

LED paneli burchakda joylashgan bo'lib, xonadagi yorug'likni teng ravishda tarqatadi. Bu har qanday ish joyiga yaxshi qo'shimcha va uyni avtomatlashtirish bilan integratsiyalashish qobiliyati - bu ajoyib plyus. Menga RGB ranglarini sozlash qobiliyati, shuningdek sovuq va issiq yorug'lik o'rtasidagi oq rang balansini sozlash yoqadi. Bu zamonaviy ko'rinishga ega va hozirda qanday yorug'lik kerak bo'lsa, atrof -muhit yoki ish chiroqlarini o'rnatishga katta yordam beradi.

Tabriklaymiz, siz endi IoT va uyni avtomatlashtirish olamiga katta qadam tashladingiz!