מתג חוט LED ESP8266 ESP-01: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

מקורו של פרויקט זה כאשר חברה שלי ואני התקינו מספר רב של חוטי פיית LED בחדר להרגשת חג המולד נעימה. בכל פעם שהלכנו לישון היינו צריכים להתרוצץ בחדר ולסגור כל חוט. לפני כמה ימים, היינו צריכים להפעיל שוב את כולם.

מכיוון שהיו לי כמה מודולי ESP8266 ESP-01 מונחים, החלטתי להרכיב ולתכנת אב טיפוס מהיר.

לאחר ההטמעה המוצלחת של אב הטיפוס עם חוט לד זבל, החלטתי לקחת על עצמי את עיצוב הלוח הראשון שלי והזמנתי כמה לוחות.

מדריך זה מוביל אותך דרך הסכימה, אב הטיפוס הראשון וה- PCB ונותן לך את הקוד לתכנת מודול ה- ESP בכמה לחיצות.

TL; DR: זוהי דרך קלה ליישם מתג מבוקר Wi-Fi עם ESP8266 ESP-01.

אספקה:

חוּמרָה

• מודול ESP8266 ESP-01
• הרגולטור AMS-1117 3.3V
• IRLB8721 MOSFET (PCB סופי) או טרנזיסטור 2N2222 (אב טיפוס ראשוני)
• מוטות כותרת זכר ונקבה

תוֹכנָה

Arduino IDE v1.6

לתכנות

מתאם OPEN SMART USB ל- ESP-01

לבדיקה

• לד
• נגד 220 אוהם
• לוח לחם
• כבלי מגשר

להרכבה

• מלחם
• חוטים (אב טיפוס בלבד; לא ל- PCB)
• לוח פרפ (אב טיפוס בלבד; לא ל- PCB)

שלב 1: סכמטי

למעלה מופיע הסכימה שנעשתה באמצעות EasyEDA. אפשר לפרק אותו כך:

אנו לוקחים מתח כניסה מכבל חשמל USB עם 5V ומזינים אותו לסיכות VIN של מודול AMS1117 3.3V.

סיכות ה- VOUT של מודול AMS1117 3.3V מחוברות לסיכת האספנים של ה- IRLB8721 MOSFET ולסיכות VIN ו- CH_PD של מודול ESP8266 ESP-01. יש למשוך את סיכת CH_PD גבוה למודול ESP8266 ESP-01 לביצוע הקוד.

סיכת D2 של מודול ESP8266 ESP-01 מחוברת לסיכת GATE של ה- MOSFET IRLB8721. זה קובע אם הזרם עשוי לזרום דרכו או לא.

סיכת הפולט של MOSFET IRLB8721 מחוברת לחוט ה- LED.

לבסוף, כל סיכות הקרקע מחוברות יחד.

אם בחרת בטרנזיסטור 2N2222, החלף את כל המופעים של IRLB8721 ב- 2N2222 בהתאמה וזכור לרגליים יש משמעויות שונות על שני המרכיבים.

שלב 2: תכנות

לפני שנקים אב טיפוס על לוח לחם, עלינו לתכנת את מודול ESP8266 ESP-01, כך שנוכל לבדוק את אב הטיפוס בהמשך.

קוד

הקוד שלי מבוסס במידה רבה על הדרכה של Random Nerd Tutorial לשרת HTTP הפשוט. הסרתי את הכפתור השני, מכיוון שאנחנו צריכים לשלוט רק על סיכה אחת (D2). עם זאת, אתה יכול פשוט להשתמש בקוד שלהם כפי שהוא ולהחליף את אישורי ה- WiFi שלך.

הבזק את ESP8266 ESP-01

אם קיבלת את מתאם OPEN-SMART USB ל- ESP-01 תוכל לחבר אליו את מודול ESP8266 ESP-01 ולהגדיר את המתג ל- PROG. לאחר מכן, חבר את כל זה ליציאת USB בחינם במחשב שלך והפעל את ה- Arduino IDE.

העתק והדבק את הקוד מתוך הדרכות Nerd Random, החלף את אישורי ה- WiFi שלך והעלה אותו למודול ESP8266 ESP-01.

לאחר מכן, הסר את מודול ESP8266 ESP-01 מהמתאם OPEN-SMART, העבר את המתג ל- UART והכנס אותו מחדש.

בדוק את הקוד

פתח את המסוף הסידורי ב- Arduino IDE והמתן עד שהמודול יתחבר ל- WiFi.

לאחר מכן, פתח את הדפדפן ונווט אל כתובת ה- IP המוצגת במסוף הסידורי. הערה: עליך להיות באותה רשת המכונה WiFi. אחרת לא תוכל לגשת ל- ESP8266 ESP-01!

אם הכל עובד, אתה רואה אתר עם שני לחצנים. חבר נורית עם נגד 220 אוהם לסיכה D2 במודול ESP8266 ESP-01 והיא אמורה להידלק ולכבות בעת לחיצה על הכפתור הנכון באתר.

אם אתה נתקל בקשיים, אנא עקוב אחר ההדרכה המלאה והמפורטת המקושרת למעלה.

שלב 3: אב טיפוס

הגדר לוח לחם עם כל הרכיבים והחוטים הדרושים כפי שמוצג בתרשים לעיל ובדוק אותו בעזרת מודול ESP8266 ESP-01 המתוכנת.

אם הכל עובד, יש לך שתי אפשרויות.

אפשרות א ': הלחם אותו ללוח פרפר

אפשרות ב ': צור PCB

בחרתי באפשרות א 'ולאחר מכן החלטתי ללכלך את ידי בפרויקט ה- PCB הראשון שלי.

בתמונות אתה רואה את אב הטיפוס המולחם העצמי שלי. כמו תמיד, החיבורים הם בלגן והשתמשתי בכמה צינורות כיווץ כדי למנוע מהחיבורים החופפים להתקצר. כמו כן, השתמשתי בטרנזיסטור 2N2222 במקום ב- MOSFET IRLB8721, כי היו לי הרבה מהם מונחים וידעתי שזה לא נועד להישאר.

ההלחמה לקחה לי כשעה וזה לא היה כיף בכלל. אם אתה הלחמה מקצועית אולי אתה נהנה מהתהליך, אבל בשבילי אני רוצה משהו פשוט יותר.

שלב 4: PCB

פחדתי ממחשבי PCB כי חשבתי שעלי לעצב אותם עם רכיבי ה- SMD ולא הצלחתי למצוא מודולי פיתוח ESP או Arduino המוכנסים להכניס לסכימה או לפריסת ה- PCB.

לפרויקט זה החלטתי פשוט לשקול את מודולי ESP8266-01 ו- AMS1117 3.3. V כסוג הדברים שאצטרך להלחם על הלוח על מנת להשתמש בהם: כסיכות כותרת נקבה.

זה עשה לי את החיים הרבה יותר קלים ופריסת ה- PCB בוצעה תוך כשעתיים. ניתן לראות את שתי הגרסאות בתמונות.

לגרסה 1 יש כמה אזהרות קלות:

1. סיכות הכותרת צרות מדי. לא לקחתי בחשבון שהם חייבים להיות במרחק של 2.54 מ מ זה מזה ופשוט תפסו את הסיכות הראשונות מהספרייה. פישלתי את התווית עבור VIN: תוויות VCC ו- GND מוחלפות. מודול AMS1117 3.3V רחב יותר משחשבתי ומתפרש על קצה הלוח המודרני.

כמובן, שמתי לב לאזהרות אלה לאחר שהזמנתי ובדקתי אותן במציאות. הם לא שובר משחקים, אבל יצרתי גרסה חדשה שבה שיפרתי את הנקודות שהוזכרו לעיל. כמו כן, הנחתי את מודול ESP8266 ESP-01 באופן שלא יחפוף את המודול AMS1117 3.3V.

אתה יכול למצוא את פרויקט EasyEDA כאן:

שלב 5: התקדמות

אז הנה עם PCB קל להרכבה. מה הלאה?

מַעֲטֶפֶת

יהיה נהדר שיהיה מארז מודפס בתלת מימד שמסתיר את האלקטרוניקה והופך את המבנה לחזק יותר. באופן אידיאלי יהיה לו גוף קירור משולב ל- IRLB8721 (למרות שבמהלך הבדיקה שלי עם חוט LED באורך 10 מ 'הוא מעולם לא נהיה חם יותר מטמפרטורת החדר).

מחברים

כמו כן, אני רוצה להוסיף מחבר USB עבור VIN aka כבל ה- USB ומחבר JST עבור VOUT aka חוט ה- LED. נכון לעכשיו, השתמשתי בכותרות זכר על הלוח ובכותרות נקבות מולחמות בחוט ה- LED ובכבל ה- USB (החתוך) לחיבורו. אך זהו אינו חיבור הוכחה עתידית ואינו נראה ומרגיש מאוד מקצועי.

יחד עם מקרה זה יגדיל מאוד את האסתטיקה של המבנה וגם את חוויית השימוש הכוללת (וזה חיוני אם תנסה ליישם בית חכם בסביבה משותפת ולא רק בחדר או במעבדה שלך).

שילוב בית חכם

נכון לעכשיו, כל ESP8266 ESP-01 הוא שרת HTTP עם אתר השולט במצבו. אני רוצה לעשות את צעדי הראשונים לקראת בית חכם ולהשתמש ב- NodeRED וב- MQTT כדי לשלב אותם במערכת ריכוז אוטומציה ביתית, כך שאוכל לשלוט בכל המתגים שלי ממשק משתמש אחד.

כמובן שיכולתי פשוט לבנות שרת אינטרנט ששולח בקשות למודולי ESP8266 ESP-01 השונים אך שוב, זהו אינו פתרון אלגנטי, סטנדרטי או ניתן להרחבה.

שלב 6: ביקורת

אם הגעת עד לכאן, תודה רבה על הקריאה!

זהו המאמר הראשון שלי כאן ואני מקווה שתוכל לקחת משהו. לא התעמקתי בנושאים השונים שהוזכרו, כי הרגשתי שיש כבר הרבה הדרכות נהדרות בנושאים השונים. אם אתה צריך עוד הפניות או שאתה רוצה שאני אתאר כמה מהשלבים בצורה מפורטת יותר, אנא השאר הערה.

אם אתה אוהב את מה שאתה קורא, אנא השאר גם הערה ואולי אהבת את המאמר. זה היה אומר הרבה:)