ESP8266 ESP-01 LED-johdinkytkin: 6 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tämä projekti sai alkunsa, kun tyttöystäväni ja minä asensimme huoneeseen useita LED -kevytvalojohtoja mukavan joulutunnelman aikaansaamiseksi. Joka kerta kun menimme nukkumaan, meidän piti juosta ympäri huonetta ja sulkea kaikki johdot. Toissapäivänä meidän piti käynnistää ne kaikki uudelleen.

Koska minulla oli noin ESP8266 ESP-01 -moduulia, päätin koota ja ohjelmoida nopean prototyypin.

Kun prototyyppi oli toteutettu onnistuneesti roska -LED -johdolla, päätin ottaa ensimmäisen piirilevyn suunnitteluni ja tilasin muutaman levyn.

Tämä ohje ohjaa sinut kaavion, ensimmäisen prototyypin ja piirilevyn läpi ja antaa koodin ESP -moduulin ohjelmoimiseksi muutamalla napsautuksella.

TL; DR: Tämä on helppo tapa ottaa käyttöön Wi-Fi-ohjattu kytkin ESP8266 ESP-01: n kanssa.

Tarvikkeet:

Laitteisto

• ESP8266 ESP-01-moduuli
• AMS-1117 3.3V-säädin
• IRLB8721 MOSFET (lopullinen piirilevy) tai 2N2222 -transistori (alkuperäinen prototyyppi)
• Uros- ja naaraspalkit

Ohjelmisto

Arduino IDE v1.6

Ohjelmointia varten

AVAA SMART USB-ESP-01-sovitin

Kokeiluun

• LED
• 220 ohmin vastus
• Leipälauta
• Käynnistyskaapelit

Kokoonpanoa varten

• Juotin
• Johdot (vain prototyyppi; ei PCB: lle)
• Perf -levy (vain prototyyppi; ei PCB: lle)

Vaihe 1: Kaavio

Yllä on EasyEDA: lla tehty kaavio. Se voidaan jakaa seuraavasti:

Otamme syöttöjännitteen 5 V: n USB -virtakaapelista ja syötämme sen AMS1117 3.3V -moduulin VIN -nastoihin.

AMS1117 3.3V -moduulin VOUT-nastat on kytketty IRLB8721 MOSFET -kollektoritappiin ja ESP8266 ESP-01 -moduulin VIN- ja CH_PD-nastat. CH_PD-tappi on vedettävä KORKEA, jotta ESP8266 ESP-01 -moduuli voi suorittaa koodin.

ESP8266 ESP-01 -moduulin D2-nasta on kytketty IRLB8721 MOSFETin GATE-nastaan. Tämä ohjaa, voiko virta kulkea sen läpi vai ei.

IRLB8721 MOSFETin emitterinappi on kytketty LED -johtoon.

Lopuksi kaikki maadoitetut nastat on kytketty yhteen.

Jos valitsit 2N2222 -transistorin, korvaa kaikki IRLB8721: n esiintymät 2N2222: lla ja muista, että jaloilla on eri merkitykset molemmissa komponenteissa.

Vaihe 2: Ohjelmointi

Ennen kuin asetamme prototyypin leipälevylle, meidän on ohjelmoitava ESP8266 ESP-01 -moduuli, jotta voimme testata prototyyppiä myöhemmin.

Koodi

Koodini perustuu vahvasti Random Nerd Tutorialin yksinkertaisen HTTP -palvelimen opetusohjelmaan. Poistin kuitenkin toisen painikkeen, koska meidän on ohjattava vain yhtä nastaa (D2). Siitä huolimatta voit vain käyttää heidän koodiaan sellaisenaan ja korvata WiFi -kirjautumistietosi.

Salama ESP8266 ESP-01

Jos sinulla on OPEN-SMART USB-ESP-01 -sovitin, voit liittää ESP8266 ESP-01 -moduulin siihen ja asettaa kytkimen asentoon PROG. Liitä sitten koko asia tietokoneen vapaaseen USB -porttiin ja käynnistä Arduino IDE.

Kopioi ja liitä koodi Random Nerd Tutorials -sovelluksesta, vaihda WiFi-tunnuksesi ja lähetä se ESP8266 ESP-01 -moduuliin.

Irrota sitten ESP8266 ESP-01 -moduuli OPEN-SMART-sovittimesta, aseta kytkin UART-asentoon ja aseta se takaisin paikalleen.

Testaa koodi

Avaa sarjakonsoli Arduino IDE: ssä ja odota, kunnes moduuli on yhdistetty WiFi -verkkoon.

Avaa sitten selaimesi ja siirry Serial Consolessa näkyvään IP -osoitteeseen. Huomautus: Sinun on oltava samassa verkossa eli WiFi. Muuten et voi käyttää ESP8266 ESP-01 -laitetta!

Jos kaikki toimii, näet verkkosivuston, jossa on kaksi painiketta. Liitä 220 ohmin vastuksella varustettu LED-valo ESP8266 ESP-01 -moduulin D2-nastaan, ja sen pitäisi syttyä ja sammua, kun napsautat oikeaa painiketta verkkosivustolla.

Jos sinulla on vaikeuksia, noudata yllä olevaa täydellistä ja yksityiskohtaista opetusohjelmaa.

Vaihe 3: Prototyyppien luominen

Asenna leipälauta, jossa on kaikki tarvittavat komponentit ja johdot yllä olevan kaavion mukaisesti, ja testaa se ohjelmoidulla ESP8266 ESP-01 -moduulilla.

Jos kaikki toimii, sinulla on kaksi vaihtoehtoa.

Vaihtoehto A: Juottaa se perf -levylle

Vaihtoehto B: Tee piirilevy

Valitsin ensin vaihtoehdon A ja sen jälkeen päätin saada käteni likaiseksi ensimmäisellä PCB -projektillani.

Kuvissa näet itse juotetun prototyyppini. Kuten aina, liitännät ovat sotkuisia ja käytin kutisteputkia estääkseen päällekkäisten liitosten oikosulun. Lisäksi käytin 2N2222 -transistoria IRLB8721 MOSFETin sijasta, koska minulla oli paljon niitä makaamassa ja tiesin, että sen ei ollut tarkoitus jäädä.

Juotos kesti noin tunnin, eikä se ollut ollenkaan hauskaa. Jos olet ammattijuotos, ehkä pidät prosessista, mutta minusta haluan jotain yksinkertaisempaa.

Vaihe 4: PCB

Olen pelännyt piirilevyjä, koska ajattelin, että minun oli suunniteltava ne SMD -komponenttien avulla, enkä löytänyt valmiita ESP- tai Arduino -kehitysmoduuleja lisättäväksi kaavioon tai piirilevyasetteluun.

Tässä projektissa päätin yksinkertaisesti harkita ESP8266-01- ja AMS1117 3.3. V -moduuleja sellaisiksi tavaroiksi, jotka minun pitäisi juottaa levylle voidakseni käyttää niitä: naaraspuolisina otsikkotappeina.

Tämä helpotti elämääni paljon ja piirilevyasettelu tehtiin noin kahdessa tunnissa. Kaksi versiota näet kuvista.

Versiossa 1 on joitain pieniä varoituksia:

1. Runkotapit ovat liian kapeita. En ottanut huomioon, että niiden piti olla 2,54 mm: n etäisyydellä toisistaan, ja otin vain ensimmäiset nastat kirjastosta. Sekoitin VIN -merkinnän: VCC- ja GND -tarrat vaihdetaan. AMS1117 3.3V -moduuli on leveämpi kuin luulin ja se ulottuu piirilevyn reunan yli.

Tietenkin huomasin nämä varoitukset tilaamisen ja tosielämän testaamisen jälkeen. He eivät ole pelin katkaisija, mutta loin uuden version, jossa paransin edellä mainittuja kohtia. Lisäksi sijoitin ESP8266 ESP-01 -moduulin siten, että se ei menisi päällekkäin AMS1117 3.3V -moduulin kanssa.

Löydät EasyEDA-projektin täältä:

Vaihe 5: Edistyminen

Joten tässä on helppo koota piirilevy. Mitä seuraavaksi?

Kotelo

Olisi hienoa saada 3D -tulostettu kotelo, joka piilottaa elektroniikan ja tekee rakenteesta kestävämmän. Ihannetapauksessa siinä olisi integroitu jäähdytyselementti IRLB8721: lle (vaikka testin aikana 10 metrin pituisella LED -johdolla se ei koskaan tullut lämpimämmäksi kuin huoneenlämpötila).

Liittimet

Lisäksi haluan lisätä USB -liittimen VIN: lle eli USB -kaapelin ja JST -liittimen VOUT: lle eli LED -johdolle. Tällä hetkellä käytin liitännässä urosliittimiä ja naarasliittimiä, jotka oli juotettu LED -johtoon ja (katkaistu) USB -kaapeliin. Mutta tämä ei ole tulevaisuuden todistusyhteys eikä näytä ja tuntuu kovin ammattimaiselta.

Yhdessä tapauksen kanssa tämä lisäisi valtavasti rakenteen estetiikkaa ja myös yleistä käyttökokemusta (mikä on ratkaisevan tärkeää, jos yrität toteuttaa älykkään kodin jaetussa ympäristössä eikä vain omassa huoneessa tai laboratoriossa).

Älykkään kodin integrointi

Tällä hetkellä jokainen ESP8266 ESP-01 on HTTP-palvelin, jonka verkkosivusto hallitsee sen tilaa. Haluan ottaa ensimmäiset askeleeni kohti älykästä kotia ja integroida ne NodeRED- ja MQTT -tekniikoilla keskitettyyn kotiautomaatiojärjestelmään, jotta voin hallita kaikkia kytkimiäni yhdestä käyttöliittymästä.

Tietenkin voisin yksinkertaisesti rakentaa verkkopalvelimen, joka lähettää pyyntöjä eri ESP8266 ESP-01 -moduuleille, mutta tämä ei ole tyylikäs, standardoitu tai laajennettava ratkaisu.

Vaihe 6: Kritiikki

Jos ehdit tänne asti, kiitos paljon lukemisesta!

Tämä on ensimmäinen artikkelini täällä ja toivon, että voit ottaa jotain pois. En sukeltanut mainittuihin aiheisiin, koska minusta tuntui, että eri aiheista on jo olemassa monia hienoja opetusohjelmia. Jos tarvitset lisää viitteitä tai haluat minun kuvaavan joitain vaiheita yksityiskohtaisemmin, jätä kommentti.

Jos pidät lukemastasi, jätä myös kommentti ja ehkä tykkää artikkelista. Se merkitsisi paljon:)