Butang Dash DIY untuk Internet Perkara: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Hai pembuat, ini pembuat moekoe!

Dalam Instruksional ini saya ingin menunjukkan kepada anda bagaimana membawa lebih banyak keselesaan dan kemewahan ke rumah anda. Semasa membaca tajuk, anda mungkin meneka apa yang akan kita bina di sini. Setiap orang yang mengunjungi kedai dalam talian amazon sekurang-kurangnya sekali, akan berhadapan dengan perkara kecil yang disebut amazon dashbutton. Dengan peranti bertenaga bateri ini, yang boleh anda pasang di mana sahaja di rumah anda, adalah mungkin untuk menyusun semula produk yang ditentukan dengan satu tekan butang.

Dalam ini bagaimana kita akan membuat sesuatu yang serupa, tetapi tanpa menyusun semula apa-apa di amazon. Kami akan mengawal Internet of Things atau membiarkannya menyebutnya sebagai Perkara Internet - hanya kerana IoT ada di mulut semua orang dan Toi terdengar lebih istimewa bagi saya … Dan Perkara Internet boleh jadi bergantung kepada anda. Anda mungkin dapat mengawal semua yang mempunyai sekurang-kurangnya sambungan wifi. Dalam kes saya, saya ingin mengawal peranti rumah pintar saya seperti lampu, radiator dan pemandangan dengan menghubungkannya ke kerangka Apple HomeKit yang ada.

Oleh itu, tujuan projek ini adalah untuk membina peranti elektronik dengan PCB yang direka sendiri yang merangkumi aspek berikut:

• sesederhana mungkin dengan hanya mengandungi satu butang kawalan
• sekecil mungkin
• secepat mungkin untuk mengurangkan latensi
• sekerap mungkin, atau biarkan kami memanggilnya dengan kuasa bateri
• dan juga … ia harus mempunyai sambungan wifi

Hasilnya secara umum terdiri dari PCB dengan unit pengatur voltan, mikrokontroler, bateri LiPo dan butang sederhana. Dalam jangka masa yang singkat, saya mengoptimumkan PCB dashbutton dua kali, sehingga kita berada di versi ketiga PCB hingga sekarang.

Apabila anda mahu melihat tingkah laku perkara kecil ini, lihat video ini di Instagram saya. Terdapat banyak video tombol pemuka yang bertindak dan bagaimana ia dibina. Jadi, untuk anda semua yang ingin melihat lebih banyak lagi, anda boleh menemui semuanya di sini @ maker.moekoe.

Langkah 1: Perkara yang Anda Perlu

Untuk membina butang pemuka IoT anda sendiri, anda hanya memerlukan beberapa komponen. Walaupun terdapat sedikit perbezaan dari versi ke versi, bahagian pengatur voltan tetap sama. Untuk semua versi, anda memerlukan:

• Pengatur voltan MCP1700 3, 3v LDO
• Kapasitor 2x 1µF 1206 SMD

Selain itu untuk versi bulat atau tepat (bahagian kiri gambar di atas):

• PCB (versi 1 atau 2)
• ESP8285-M3
• Penyambung JST PH-2 90 ° Lipo
• Bateri Lipo 100mAh dengan dimensi 25x12mm
• Butang SMD 3x6mm

Atau sebagai tambahan untuk versi sel duit syiling (bahagian kanan gambar di atas):

• PCB (versi 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD kapasitor
• Butang SMD 6x6mm
• Pemegang sel duit syiling 2450
• Bateri sel syiling LIR2450

Sudah tentu, anda boleh memikirkan perumahan kecil untuk tombol pemuka. Idea mudah boleh didapati di langkah kelima dari Instructable ini.

Langkah 2: Papan Litar Bercetak

Semasa saya memulakan dengan butang dashbutton ini, saya membuat versi pcb tanpa spesial - hanya menghubungkan beberapa bahagian dengan jejak elektrik. Saya tidak akan mengesyorkan versi ini kerana ia adalah draf pertama dan tidak dikembangkan seperti yang lain. Berikut adalah ringkasan kecil dari ketiga-tiga versi:

Versi 1 adalah draf akhir pertama saya yang mempunyai beberapa perkara untuk dioptimumkan. Mungkin saya akan mengemas kini pada masa akan datang tetapi ia sudah berfungsi. PCB mempunyai dimensi luar 24x32mm. Ia dikuasakan oleh bateri LiPo kecil dan hanya mempunyai unit pengatur voltan untuk menghidupkan ESP8285-M3. Bateri melekat dengan beberapa pita dua sisi di bahagian bawah butang pemuka.

Versi 2 terdiri daripada bentuk luar PCB yang lain. Ia bulat dengan diameter 30 mm dan merangkumi bidang tanah di atas dua pertiga kawasan. Yang ketiga adalah antena mikrokontroler dan tidak boleh bertindih dengan jejak atau isyarat tanah untuk mengurangkan gangguan. Skema sama dengan versi satu. Seperti versi pertama, ia didasarkan pada ESP8285-M3.

Versi 3 mempunyai bentuk luar yang lain juga. Perbezaan utama adalah bahawa ia dikuasakan oleh bateri LIR2450 standard yang dapat diganti dengan mudah jika sudah kosong dan oleh itu PCB harus sedikit lebih besar daripada versi lain. Selain itu, ia terdiri daripada WS2812b rgb (w) yang dipimpin untuk memberi maklumat mengenai perkara yang berbeza. Selanjutnya dan berbeza dengan dua versi lain, ia didasarkan pada ESP8266-07S.

Oleh itu, pilih versi dari fail yang dilampirkan dan buat pesanan anda di syarikat PCB kegemaran anda.

Saya pasti mengesyorkan versi kedua, kerana ia adalah yang paling maju dari semua dan ukuran kecil hanya 30mm sangat berguna pada pendapat saya. Sekiranya anda ingin mempunyai lebih banyak ciri dalam perkara kecil itu, maka rujuklah pada versi tiga, tetapi versi ini masih dalam proses dan mungkin perlu dioptimumkan dalam beberapa aspek…

Langkah 3: Lengkapkan PCB Anda

Sekiranya anda memegang PCB di tangan anda, sudah tiba masanya untuk memateri komponennya. Untuk melakukannya, anda boleh menggunakan teknologi apa sahaja yang anda suka. Dalam kes saya, saya menyolder komponen dengan teknologi solder paste dan reflow. Untuk ini, anda memerlukan beberapa solder pasta dalam picagari, stesen solder reflow (atau sesuatu seperti senapang udara panas) atau ketuhar. Seperti yang ditunjukkan dalam video ini (untuk versi dua) atau video di atas (untuk versi tiga), anda harus membuang sedikit pateri solder ke setiap pad wayar smd sebelum meletakkan komponen ke tempat yang disediakan. Dalam video untuk versi kedua, ia ditunjukkan dengan dispenser semi-automatik dan penempatan tetapi komponen yang digunakan cukup besar untuk menyoldernya secara manual seperti yang ditunjukkan dalam video atas untuk versi tiga.

Selepas ini anda boleh memasukkan PCB ke dalam ketuhar atau menyoldernya dengan teknologi pilihan anda. Proses ini juga ditunjukkan sebagai timelapse pada video atas.

Sudah tentu, ini juga boleh dilakukan dengan besi pemateri biasa, tetapi saya rasa itu bukan cara termudah dan anda harus bersabar.

Langkah 4: Mengemaskan ESP

Mengedipkan mikrokontroler pada pcb mungkin bukan bahagian yang paling mudah. Tetapi oleh itu bahawa tombol pemuka harus sekecil mungkin, ada juga komponen yang kurang mungkin. Untuk menyalakannya, ada tiga perkara penting yang harus anda gunakan.

• Pelompat wayar GPIO0 (PROG untuk versi tiga) harus dipendekkan untuk meletakkan ESP dalam mod pengaturcaraan. Perlu diingat, bahawa mikrokontroler tidak akan bermula seperti biasa dengan pad wayar GPIO0 / PROG yang dipendekkan.
• Anda mesti menyambungkan empat pad wayar (3, 3v - gnd - rx - tx) ke penyesuai FTDI luaran. Dengan berbuat demikian, anda tidak perlu memateri beberapa kabel padanya. Oleh kerana saya telah menyelaraskan empat pad wayar pada jarak 2, 54 mm, anda boleh mengambil pinheader 4-pin, sambungkannya dengan kabel jumper ke penyesuai FTDI dan tekan pada pad wayar semasa memuat naik lakaran. Oleh kerana gambar bernilai lebih dari seribu perkataan, saya menambahkan satu gambar yang menunjukkan proses ini.
• Tepat setelah mesej muat naik di dalam Arduino IDE muncul, anda harus menekan butang reset sekali (ia adalah butang THE - satu-satunya butang pada tombol pemuka). Selepas ini lampu LED berwarna biru harus berkelip beberapa kali sehingga berkelip terus semasa bar muat naik di dalam Arduino IDE mengisi.

Tombol pemuka saya digabungkan ke dalam kerangka Apples HomeKit untuk mengawal pelbagai perkara di rumah saya. Saya tidak akan menerangkan secara terperinci cara memasangnya atau cara kerjanya kerana ini akan melampaui ruang lingkup. Sekiranya anda mahu melakukannya dengan cara yang sama, anda boleh merujuk kepada karya KhaosT yang mengagumkan, yang mengusahakan pelaksanaan pelayan aksesori HomeKit node.js, yang saya gunakan juga. Bagi mereka yang akan menggunakannya saya melampirkan fail Dashbutton_accessory.js.

Walau bagaimanapun, adalah mungkin untuk mengintegrasikan tombol pemuka ke dalam aplikasi rumah pintar lain yang ada, atau lebih banyak lagi. Kod Arduino yang dilampirkan berfungsi dengan MQTT, yang akan beroperasi dengan hampir setiap pelaksanaan rumah pintar.

Apabila anda ingin memulakan dengan kod Arduino yang dilampirkan, maka cukup tambahkan kelayakan wifi anda dan alamat IP broker MQTT dalam baris kod berikut:

const char * ssid = "XXX";

const char * kata laluan = "XXX"; const char * mqtt_server = "192.168.2.120";

Sketsa hanya membangunkan ESP dari mod deepsleep ketika butang reset ditekan sekali. Selepas ini, ia akan menyambung ke rangkaian wifi yang ditentukan dan juga kepada broker MQTT, sebelum menerbitkan satu pesanan ringkas (seperti satu '1') ke topik yang ditentukan. Selepas itu ESP kembali ke mod deepsleep. Sekiranya rangkaian anda tidak dapat dijangkau untuk ESP, ia akan kembali ke mode deepsleep setelah enam saat, tetapi tentu saja tanpa menerbitkan apa-apa. Ini hanya untuk mengelakkan bateri cepat habis.

Langkah 5: Cetak Perumahan

Tombol dash seharusnya sudah berfungsi apabila anda telah mencapai langkah ini. Tetapi ia perlu mendapat sedikit kes untuk mengelakkan kerosakan pada PCB atau elektronik. Sudah tentu ini adalah bahagian kreatif dari Instructable ini. Oleh itu, jika anda mahu, anda boleh merancang perumahan anda sendiri dan mencetaknya pada pencetak 3d anda seperti yang saya lakukan. Anda boleh bermula dari awal atau menggunakan kes saya dan menambah beberapa pengubahsuaian. Jelas, perumahan itu boleh didapati di Thingiverse, tetapi saya juga melampirkan fail di sini.

Sarung atau - untuk lebih tepat - penutup untuk versi 3 belum siap, tetapi saya akan mengemas kini secepat mungkin.

Langkah 6: Bersenang-senang dan Kreatif

Oleh itu, semoga anda dapat menukar lampu dengan satu butang tekan sekarang!

Sekurang-kurangnya, pengiraan saya menunjukkan bahawa kapasiti bateri versi satu dan dua akan mencapai hingga 150 hari dengan nilai berikut:

• Kapasiti LiPo 105mAh
• beban arus 70mA
• arus dalam tidur 20µA
• masa untuk penerbitan 3 saat
• selang butang 2 per jam (itu lebih tinggi daripada yang pernah dicapai, saya rasa)
• faktor kehilangan bateri 30% (yang sangat tinggi juga)

Jangka hayat bateri versi 3 sekurang-kurangnya sama, sedangkan ia mempunyai kapasiti 120 mAh. Walau bagaimanapun, ia mempunyai ws2812 yang dipimpin, yang juga akan menarik arus.

Sekarang terpulang kepada anda! Semoga anda seronok membaca Instruksional ini atau mungkin menikmati pembinaan perkara kecil yang bagus.

Ini dan bahkan projek-projek menarik yang lain boleh didapati di laman Germoekoe.github.io GitHub saya. Untuk kemas kini baru-baru ini, anda boleh mengikuti saya di Instagram.

Sekiranya anda mempunyai cadangan atau ada sesuatu yang tidak jelas bagi anda, jangan ragu untuk bertanya kepada saya di komen di bawah atau menulis pesanan ringkas kepada saya.

Salam

pembuat moekoe