ESP8266 ESP-01 LED žičani prekidač: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Ovaj projekt je nastao kad smo moja djevojka i ja instalirale više LED vilinskih svjetlosnih žica u sobu za ugodan božićni ugođaj. Svaki put kad smo legli morali smo trčati po sobi i isključiti svaku žicu. Neki dan smo morali sve ponovo da ih uključimo.

Budući da sam ležao oko ESP8266 ESP-01 modula, odlučio sam sastaviti i programirati brzi prototip.

Nakon uspješne implementacije prototipa sa bezvrijednom LED žicom, odlučio sam se za svoj prvi dizajn PCB -a i naručio sam nekoliko ploča.

Ovo uputstvo vodi vas kroz shemu, prvi prototip i PCB i daje vam kôd za programiranje ESP modula s nekoliko klikova.

TL; DR: Ovo je jednostavan način za implementaciju Wi-Fi kontrolisanog prekidača sa ESP8266 ESP-01.

Potrošni materijal:

Hardver

• ESP8266 ESP-01 modul
• AMS-1117 3.3V regulator
• IRLB8721 MOSFET (konačna PCB) ili 2N2222 tranzistor (početni prototip)
• Muške i ženske zaglavlje

Softver

Arduino IDE v1.6

Za programiranje

OTVORITE SMART USB na ESP-01 adapter

Za testiranje

• LED
• 220 Ohm otpornik
• Breadboard
• Premosni kablovi

Za montažu

• Lemilica
• Žice (samo prototip; nije za PCB)
• Perf ploča (samo prototip; nije za PCB)

Korak 1: Shema

Gore je shema napravljena pomoću EasyEDA -e. Može se raščlaniti na ovaj način:

Uzimamo ulazni napon s USB kabela za napajanje s 5V i unosimo ga u VIN pinove AMS1117 3.3V modula.

VOUT pinovi AMS1117 3.3V modula povezani su sa kolektorskim pinom IRLB8721 MOSFET-a i VIN i CH_PD pinovima ESP8266 ESP-01 modula. PIN CH_PD treba povući HIGH da bi ESP8266 ESP-01 modul izvršio kôd.

D2 pin ESP8266 ESP-01 modula spojen je na GATE pin IRLB8721 MOSFET-a. Ovo kontrolira može li struja teći kroz njega ili ne.

Emiterski pin IRLB8721 MOSFET -a spojen je na LED žicu.

Na kraju, svi igle za uzemljenje su povezane zajedno.

Ako ste odabrali tranzistor 2N2222, zamijenite sve pojave IRLB8721 s 2N2222 i zapamtite da noge imaju različito značenje na obje komponente.

Korak 2: Programiranje

Prije nego što postavimo prototip na matičnoj ploči, trebali bismo programirati ESP8266 ESP-01 modul, kako bismo prototip mogli testirati kasnije.

Kod

Moj kôd se u velikoj mjeri temelji na vodiču Random Nerd Tutorial za jednostavan HTTP server. Uklonio sam drugo dugme jer moramo kontrolirati samo jedan pin (D2). Bez obzira na to, možete jednostavno upotrijebiti njihov kôd kakav je i zamijeniti svoje WiFi vjerodajnice.

Blic ESP8266 ESP-01

Ako ste sami dobili OTVORENI-SMART adapter USB na ESP-01, možete uključiti svoj ESP8266 ESP-01 modul u njega i postaviti prekidač na PROG. Zatim uključite cijelu stvar u besplatni USB priključak na računaru i pokrenite Arduino IDE.

Kopirajte i zalijepite kôd iz udžbenika Random Nerd Tutorials, zamijenite svoje WiFi vjerodajnice i prenesite ih na ESP8266 ESP-01 modul.

Zatim uklonite ESP8266 ESP-01 modul iz adaptera OPEN-SMART, postavite prekidač na UART i ponovno ga umetnite.

Testirajte kôd

Otvorite serijsku konzolu u Arduino IDE -u i pričekajte da se modul poveže na WiFi.

Zatim otvorite preglednik i idite do IP adrese prikazane u serijskoj konzoli. Napomena: Morate biti na istoj mreži ili WiFi. Inače nećete moći pristupiti ESP8266 ESP-01!

Ako sve radi, vidjet ćete web stranicu s dva gumba. Spojite LED sa otpornikom od 220 ohma na D2 pin na modulu ESP8266 ESP-01 i on bi trebao zasvijetliti i isključiti se kada pritisnete ispravno dugme na web stranici.

Ako naiđete na bilo kakve poteškoće, slijedite gore navedene potpune i detaljne upute.

Korak 3: Prototipiranje

Postavite matičnu ploču sa svim potrebnim komponentama i žicama kako je prikazano na gornjoj shemi i testirajte je s programiranim modulom ESP8266 ESP-01.

Ako sve radi, imate dvije mogućnosti.

Opcija A: Lemite ga na perf ploču

Opcija B: Napravite PCB

Prvo sam se odlučio za opciju A, a nakon toga odlučio sam zaprljati ruke sa svojim prvim projektom za PCB.

Na slikama vidite moj prototip sam lemljen. Kao i uvijek, veze su u neredu, a ja sam upotrijebio neke skupljajuće cijevi kako bih spriječio preklapanje preklapajućih veza. Takođe, koristio sam 2N2222 tranzistor umjesto IRLB8721 MOSFET -a, jer ih je bilo dosta oko mene i znao sam da nije predviđeno za ostanak.

Lemljenje mi je trajalo oko sat vremena i nije bilo nimalo zabavno. Ako ste profesionalni vojnik, možda ćete uživati u procesu, ali za mene želim nešto jednostavnije.

Korak 4: PCB

Plašio sam se PCB -a jer sam mislio da ih moram dizajnirati sa SMD komponentama i nisam mogao pronaći spremne ESP ili Arduino razvojne module za umetanje u shemu ili izgled PCB -a.

Za ovaj projekt odlučio sam jednostavno razmotriti module ESP8266-01 i AMS1117 3.3. V kao vrstu stvari koju bih trebao lemiti na ploču da bih ih mogao koristiti: kao ženske zaglavlje.

To mi je uvelike olakšalo život i raspored PCB -a bio je gotov za otprilike dva sata. Na slikama možete vidjeti dvije verzije.

Verzija 1 ima nekoliko manjih upozorenja:

1. Igle zaglavlja su preuske. Nisam uzeo u obzir da moraju biti udaljeni 2,54 mm jedan od drugog i samo su zgrabili prve igle iz biblioteke. Pobrkao sam oznaku za VIN: VCC i GND oznake se zamjenjuju.3. AMS1117 3.3V modul je širi nego što sam mislio i proteže se preko ruba PCB -a.

Naravno, primijetio sam ta upozorenja nakon što sam ih naručio i testirao u stvarnom životu. Oni nisu razbijač igara, ali stvorio sam novu verziju u kojoj sam poboljšao gore navedene točke. Također, postavio sam ESP8266 ESP-01 modul na način da se ne preklapa sa AMS1117 3.3V modulom.

Projekat EasyEDA možete pronaći ovdje:

Korak 5: Napredovanje

Dakle, ovdje smo s jednostavnom montažom PCB -a. Šta je sledeće?

Kućište

Bilo bi sjajno imati 3D štampano kućište koje skriva elektroniku i čini konstrukciju robusnijom. Idealno bi bilo da ima integrisani hladnjak za IRLB8721 (iako tokom mog testa sa LED žicom dugom 10 m nikada nije postalo toplije od sobne temperature).

Konektori

Također, želim dodati USB konektor za VIN ili USB kabel i JST konektor za VOUT ili LED žicu. Trenutno sam za povezivanje koristio muške zaglavlje na ploči i ženske zalemljene na LED žicu i (odsječeni) USB kabel. Ali ovo nije veza za budućnost i ne izgleda i ne izgleda baš profesionalno.

Zajedno sa kućištem, ovo bi značajno povećalo estetiku konstrukcije, ali i ukupno iskustvo korištenja (što je ključno ako pokušate implementirati pametni dom u zajedničko okruženje, a ne samo u svoju sobu ili laboratorij).

Integracija pametne kuće

Trenutno je svaki ESP8266 ESP-01 HTTP poslužitelj s web lokacijom koja kontrolira njegovo stanje. Htio bih napraviti prve korake prema Pametnoj kući i koristiti NodeRED i MQTT za njihovu integraciju u centralizirani sistem kućne automatizacije kako bih mogao kontrolirati sve svoje prekidače s jednog korisničkog sučelja.

Naravno, mogao bih jednostavno izgraditi web poslužitelj koji šalje zahtjeve različitim ESP8266 ESP-01 modulima, ali opet, to nije elegantno, standardizirano ili proširivo rješenje.

Korak 6: Kritika

Ako ste uspjeli do ovdje, hvala vam puno na čitanju!

Ovo je moj prvi članak ovdje i nadam se da biste mogli oduzeti nešto. Nisam zalazio u različite spomenute teme, jer sam smatrao da već postoji mnogo sjajnih vodiča o različitim temama. Ako vam je potrebno više referenci ili želite da opišem neke od koraka detaljnije, ostavite komentar.

Ako vam se sviđa ono što čitate, ostavite i vi komentar, a možda vam se i sviđa članak. Znacilo bi mnogo:)