ESP8266 ESP-01 LED laidų jungiklis: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šis projektas atsirado tada, kai mano mergina ir aš kambaryje sumontavome kelis LED pasakų šviesos laidus, kad jaustumėtės gražiai. Kiekvieną kartą eidami miegoti turėjome lakstyti po kambarį ir uždaryti kiekvieną laidą. Kitą dieną turėjome vėl juos įjungti.

Kadangi turėjau keletą ESP8266 ESP-01 modulių, nusprendžiau surinkti ir užprogramuoti greitą prototipą.

Sėkmingai įgyvendinus prototipą su nepageidaujama LED viela, nusprendžiau imtis savo pirmojo PCB dizaino ir užsisakiau keletą plokščių.

Šis nurodymas veda jus per schemą, pirmąjį prototipą ir PCB ir suteikia jums kodą, skirtą programuoti ESP modulį keliais paspaudimais.

TL; DR: Tai paprastas būdas įdiegti „Wi-Fi“valdomą jungiklį su ESP8266 ESP-01.

Priedai:

Techninė įranga

• ESP8266 ESP-01 modulis
• AMS-1117 3.3V reguliatorius
• IRLB8721 MOSFET (galutinis PCB) arba 2N2222 tranzistorius (pradinis prototipas)
• Vyrų ir moterų antraštės

Programinė įranga

„Arduino IDE“v1.6

Dėl programavimo

ATIDARYTI SMART USB į ESP-01 adapterį

Bandymams

• LED
• 220 omų rezistorius
• Bandomoji Lenta
• Trumpieji kabeliai

Surinkimui

• Lituoklis
• Laidai (tik prototipas, ne PCB)
• Perf plokštė (tik prototipas, ne PCB)

1 žingsnis: schema

Aukščiau pateikta schema, pagaminta naudojant „EasyEDA“. Jį galima suskirstyti taip:

Mes paimame įvesties įtampą iš 5 V USB maitinimo kabelio ir tiekiame į AMS1117 3.3V modulio VIN kaiščius.

AMS1117 3.3V modulio VOUT kaiščiai yra prijungti prie IRLB8721 MOSFET kolektoriaus kaiščio ir ESP8266 ESP-01 modulio VIN ir CH_PD kaiščių. Norint įvykdyti kodą, ESP8266 ESP-01 moduliui reikia traukti aukštą CH_PD kaištį.

ESP8266 ESP-01 modulio D2 kaištis prijungtas prie IRLB8721 MOSFET GATE kaiščio. Tai kontroliuoja, ar srovė gali tekėti per jį, ar ne.

IRLB8721 MOSFET spinduliuotės kaištis prijungtas prie LED laido.

Galiausiai visi įžeminimo kaiščiai yra sujungti.

Jei pasirinkote 2N2222 tranzistorių, pakeiskite visus IRLB8721 atvejus atitinkamai 2N2222 ir atminkite, kad abiejų komponentų reikšmės skiriasi.

2 žingsnis: programavimas

Prieš pastatydami prototipą ant duonos lentos, turėtume užprogramuoti ESP8266 ESP-01 modulį, kad vėliau galėtume išbandyti prototipą.

Kodas

Mano kodas yra labai pagrįstas „Random Nerd Tutorial“vadovu paprastam HTTP serveriui. Tačiau aš pašalinau antrąjį mygtuką, nes mums reikia valdyti tik vieną kaištį (D2). Nepaisant to, galite tiesiog naudoti jų kodą ir pakeisti „WiFi“prisijungimo duomenis.

Blykstelėkite ESP8266 ESP-01

Jei įsigijote adapterį „OPEN-SMART USB to ESP-01“, galite į jį prijungti ESP8266 ESP-01 modulį ir nustatyti jungiklį į PROG. Tada prijunkite viską prie laisvo kompiuterio USB prievado ir įjunkite „Arduino IDE“.

Nukopijuokite ir įklijuokite kodą iš „Random Nerd Tutorials“, pakeiskite „WiFi“prisijungimo duomenis ir įkelkite jį į modulį ESP8266 ESP-01.

Tada iš OPEN-SMART adapterio išimkite ESP8266 ESP-01 modulį, nustatykite jungiklį į UART ir vėl įdėkite.

Išbandykite kodą

Atidarykite „Arduino IDE“serijos konsolę ir palaukite, kol modulis bus prijungtas prie „WiFi“.

Tada atidarykite naršyklę ir eikite į IP adresą, rodomą serijos konsolėje. Pastaba: turite būti tame pačiame tinkle, dar žinomame kaip „WiFi“. Priešingu atveju negalėsite pasiekti ESP8266 ESP-01!

Jei viskas veikia, matote svetainę su dviem mygtukais. Prijunkite šviesos diodą su 220 omų rezistoriumi prie ESP8266 ESP-01 modulio D2 kaiščio ir jis turėtų užsidegti ir išsijungti, kai spustelėsite teisingą svetainės mygtuką.

Jei susiduriate su sunkumais, vadovaukitės visa išsamia aukščiau pateikta nuoroda.

3 žingsnis: prototipų kūrimas

Nustatykite duonos lentą su visais reikalingais komponentais ir laidais, kaip parodyta aukščiau esančioje schemoje, ir išbandykite ją su užprogramuotu ESP8266 ESP-01 moduliu.

Jei viskas veikia, turite dvi galimybes.

A variantas: lituokite jį prie perf plokštės

B variantas: pagaminkite PCB

Pirmiausia pasirinkau A variantą, o paskui nusprendžiau susitepti rankas su savo pirmuoju PCB projektu.

Nuotraukose matote mano savarankiškai lituojamą prototipą. Kaip visada, jungtys yra netvarkingos, ir aš naudoju kai kuriuos susitraukiančius vamzdžius, kad sutaptų jungtys netrumpėtų. Be to, aš naudoju 2N2222 tranzistorių, o ne IRLB8721 MOSFET, nes turėjau daug jų ir žinojau, kad tai nėra skirta likti.

Litavimas užtruko apie valandą ir visai nebuvo smagu. Jei esate profesionalus lituotojas, galbūt jums patinka šis procesas, bet man norisi kažko paprastesnio.

4 žingsnis: PCB

Bijojau PCB, nes maniau, kad turiu juos suprojektuoti naudojant SMD komponentus, ir neradau lengvai pagamintų ESP ar „Arduino“kūrimo modulių, kuriuos būtų galima įterpti į schemą ar PCB išdėstymą.

Šiam projektui nusprendžiau tiesiog apsvarstyti ESP8266-01 ir AMS1117 3.3. V modulius kaip medžiagą, kurią turėčiau lituoti lentoje, kad galėčiau juos naudoti: kaip moteriškas antraštės kaiščius.

Tai labai palengvino mano gyvenimą ir PCB išdėstymas buvo atliktas maždaug per dvi valandas. Nuotraukose galite pamatyti dvi versijas.

1 versija turi keletą nedidelių įspėjimų:

1. Antraštės kaiščiai yra per siauri. Aš neatsižvelgiau į tai, kad jie turėjo būti 2,54 mm atstumu vienas nuo kito, ir tiesiog paėmiau pirmuosius kaiščius iš bibliotekos. Aš sujaukiau VIN etiketę: VCC ir GND etiketės keičiamos. AMS1117 3.3V modulis yra platesnis, nei maniau, ir apima per PCB kraštą.

Žinoma, tuos įspėjimus pastebėjau užsisakęs ir išbandęs realiame gyvenime. Jie nėra žaidimo laužytojas, bet aš sukūriau naują versiją, kurioje patobulinau aukščiau paminėtus dalykus. Be to, ESP8266 ESP-01 modulį įdėjau taip, kad jis nesutaptų su AMS1117 3.3V moduliu.

„EasyEDA“projektą rasite čia:

5 žingsnis: pažanga

Taigi čia mes turime lengvai surinktą PCB. Kas toliau?

Korpusas

Būtų puiku turėti 3D spausdintą dėklą, kuris paslėptų elektroniką ir padarytų konstrukciją tvirtesnę. Idealiu atveju jis turėtų integruotą radiatorių, skirtą IRLB8721 (nors bandymo metu su 10 m ilgio LED laidu jis niekada netapo šiltesnis nei kambario temperatūra).

Jungtys

Be to, noriu pridėti USB jungtį, skirtą VIN, dar vadinamą USB kabeliu, ir JST jungtį, skirtą VOUT, dar vadinamą LED laidu. Šiuo metu aš prijungiau prie plokštės vyriškas antraštes ir antgalių, lituotų prie LED laido, ir (nutrauktą) USB kabelį. Tačiau tai nėra ateities įrodymas ir neatrodo labai profesionaliai.

Kartu su byla tai nepaprastai padidintų konstrukcijos estetiką ir bendrą naudojimo patirtį (o tai labai svarbu, jei bandysite įdiegti išmaniuosius namus bendroje aplinkoje, o ne tik savo kambaryje ar laboratorijoje).

„Smart Home“integracija

Šiuo metu kiekvienas ESP8266 ESP-01 yra HTTP serveris su svetaine, kuri valdo jos būseną. Norėčiau žengti pirmuosius žingsnius link „Smart Home“ir naudoti „NodeRED“bei „MQTT“, kad juos integruotų į centralizuotą namų automatikos sistemą, kad galėčiau valdyti visus savo jungiklius iš vienos vartotojo sąsajos.

Žinoma, aš galėčiau tiesiog sukurti žiniatinklio serverį, kuris siunčia užklausas į skirtingus ESP8266 ESP-01 modulius, bet vėlgi, tai nėra elegantiškas, standartizuotas ar išplėstas sprendimas.

6 žingsnis: kritika

Jei pavyko iki čia, labai ačiū, kad perskaitėte!

Tai mano pirmasis straipsnis čia ir tikiuosi, kad galėtumėte ką nors atimti. Nesigilinau į įvairias paminėtas temas, nes jaučiau, kad jau yra daug puikių vadovėlių įvairiomis temomis. Jei jums reikia daugiau nuorodų arba norite, kad kai kuriuos veiksmus aprašyčiau išsamiau, palikite komentarą.

Jei jums patinka tai, ką skaitote, palikite komentarą ir galbūt patiks straipsnis. Tai reikštų daug:)