Malý záznamník teploty ESP8266 (Tabulky Google): 15 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Toto je návod, jak si vytvořit vlastní, naprosto malý teplotní záznamník s podporou WiFi. Je založen na modulu ESP-01 a digitálním teplotním senzoru DS18B20 zabaleném do těsného 3D tištěného pouzdra s 200mAh lithiovou baterií a nabíječkou micro USB.

Je to opravdu úžasný projekt, pokud je proveden správně, ale varování je velmi frustrující pájet vše ručně a udržovat ho tak malé, aniž byste cokoli rozbíjeli a aby software fungoval, je poměrně zdlouhavé. Než si to tedy vyzkoušíte, přečtěte si prosím celý návod.

Pokud někdo staví, rád bych to viděl a k čemu to používáte, zatím jsem to použil k určení pracovního cyklu mé klimatizace v typický letní den (50 minut zapnuto, 20 minut vypnuto) a použiji monitorovat teplotu uzenin v zimě …

Krok 1: Materiály/vybavení

Přestože je součástí málo a schéma je celkem jednoduché, dostat do pěkného a funkčního tvaru vyžaduje hodně úsilí…

Budete potřebovat tyto komponenty:

• Jeden ESP01
• Jedna 200mAh LiPo baterie
• Jeden modul nabíječky TP4056 LiPo
• Jeden regulátor napětí HT7333A 3,3 V
• Jeden snímač teploty DS18B20
• Dva SMD rezistory 4,7 kΩ
• Dvě malá tlačítka

Nástroje/vybavení, které budete potřebovat, jsou:

• Tenký izolovaný drát (použil jsem drát ovíjející drát)
• Páječka/Stanice, Páječka, Tavidlo a Odpájecí Pumpa
• Nůžky/odizolovače, pinzeta
• Počítač
• Programovací rada ESP01
• 3D tiskárna
• Lepidlo Superglue/kyanoakrylát

Krok 2: Pájení: drát Tiny Deep_Sleep

Jednou z klíčových funkcí bateriového záznamníku musí být režim nízké spotřeby, aby mohl vydržet co nejdéle. ESP8266 má ESP. DeepSleep (); možnost, ale vyžaduje připojení GPIO_16 ke kolíku EXT_RSTB (Reset), který bohužel pro nás není na modulu ESP01 přerušen. To znamená, že musíme ručně připájet tenký vodič na správný kolík na čipu SMD ESP8266. To je docela náročné, ale dá se to zvládnout jen obyčejnou páječkou a spoustou trpělivosti a pevných rukou. GPIO_16 je poslední kolík na straně čipu v blízkosti oddělovacího kondenzátoru, protože je na okraji, což značně usnadňuje pájení. Hodně štěstí!

Krok 3: Prototyp

Než jsem to zhutnil na konečnou elektroniku, abych šel do kufru, vytvořil jsem prototyp pomocí desky Perf. Toto byl volitelný krok ke kontrole, že všechny součásti budou fungovat společně, protože bude velmi obtížné odstraňovat problémy, jakmile budou miniaturizované a uvnitř těsného pouzdra. Lze to také snadno provést na prkénku.

Krok 4: Programování

K programování ESP8266 můžete použít levný programovací modul z Číny s mírnou úpravou přidáním tlačítka pro připojení GPIO_2 k zemi. Blikání ESP8266 je mimo rozsah tohoto pokynu, ale lze to snadno provést pomocí skici Arduino, která se nachází na stránce GitHub. Nezapomeňte nainstalovat ArduinoJSON a knihovnu OneWire a samozřejmě jádra ESP.

DŮLEŽITÉ! Nezapomeňte nahrát data SPIFFS na desku. Záznamník se nespustí bez konfiguračního souboru uloženého v paměti SPIFFS.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Krok 5: Interwebz: Google Forms

Backend našeho záznamníku bude proveden pomocí formulářů a tabulek Google a mezi nimi IFTTT. Nejjednodušší je sledovat obrázky odsud.

1. Vytvořte nový formulář.
2. Zachyťte žádost o odpověď formuláře pomocí nástrojů pro vývojáře Google Chrome.
3. Poznamenejte si adresu URL požadavku a údaje požadavku
4. Připojte formulář k automatické aktualizaci Tabulky Google
5. Přidejte do listů grafy

Krok 6: Interwebz: IFTTT Webhooks

V tuto chvíli se opravdu řiďte krok za krokem obrázky.

1. Vytvořte nový IFTTT applet
2. Vyberte spouštěč jako událost požadavku Webhooku, poznamenejte si název události.
3. Vyberte akci, která má být požadavkem Webhooku.
4. Vložte adresu URL požadavku z nástrojů pro vývojáře z formulářů Google.
5. Nastavte metodu požadavku na POST
6. Nastavte typ obsahu na 'application/x-www-urlencoded'
7. Vložte nezpracovaná data požadavku z nástrojů pro vývojáře z formulářů Google.
8. Najděte pole pro teplotu a napětí a nahraďte je „Ingredience“; Hodnota1 a hodnota2.
9. Dokončete aplet.

Krok 7: Interwebz: Nastavení záznamníku

Sledujte obrázky…

1. Navštivte dokumentaci IFTTT Maker Webhooks zde:
2. Po zadání názvu události zkopírujte spouštěcí adresu URL.
3. Vstupte do režimu nastavení na vašem TinyTempLogger podržením tlačítka nastavení a pulzováním resetovacího tlačítka, připojte se k ESP_Logger a otevřete 192.168.4.1
4. Zadejte svoji URL, rozdělte ji na Host a URI
5. Jako názvy parametrů zadejte 'value1' a 'value2'.
6. Klikněte na uložit a poté resetujte.

Váš záznamník by nyní měl být schopen odesílat data do Tabulek Google prostřednictvím relé IFTTT.

Krok 8: Pájení: baterie, nabíječka a regulátor

V tomto okamžiku byste měli mít plně funkční prototyp na breadboard/perf-board. Během několika následujících kroků pájíme všechny komponenty ve stylu mrtvé chyby do nejmenšího možného tvarového faktoru.

Začněte vzájemným připájením baterie, regulátoru a nabíječky podle schématu.

Schéma lze také nalézt na stránce GitHub.

Krok 9: Pájení: Odstraňte záhlaví kolíků

DŮLEŽITÉ! Před odstraněním záhlaví kolíků se ujistěte, že jste provedli program a SPIFFS a prototypovali obvod a potvrdili, že funguje! Blikající paměť po tomto kroku bude bolest !!

POKRAČUJE SE POUZE pokud je obvod plně funkční jako prototyp.

Odstranění záhlaví kolíků je trochu náročné, mojí strategií je jednoduše aplikovat tavidlo a pokusit se všechny piny zahřát najednou pájkou a pomocí pinzety k vytažení čepů. Poté pomocí pájecího čerpadla zespodu a žehličky shora roztavím pájku, která je uvízlá v otvorech, a odsám ji. Dávejte pozor, abyste neporušili jemný drát pro hluboký spánek.

Krok 10: Pájení odporem SMD, změna proudu nabíjecího modulu

Než použijeme nabíjecí modul LiPo s naší malou 200mAh baterií, musíme jej upravit. Ve výchozím nastavení tyto moduly nabíjejí článek na 500mA, což je příliš vysoké pro malé baterie. Změnou odporu nastaveného proudu SMD z 1,2kΩ (122) na 4,7kΩ (472) můžeme proud snížit na ~ 150mA. Naše buňka tak vydrží déle.

Krok 11: Pájení: Tlačítka

První věc, kterou jsem k ESP-01 připájel, byla tlačítka, jen jsem použil tenký drát „ovíjející drát“a tlačítka pro povrchovou montáž, jen sledujte schéma a udržujte vše co nejmenší.

Krok 12: Pájení: DS18B20

Dále jsem připájel teplotní senzor DS18B20, nejprve jsem ořezal jeho vývody a připájel odpor 4,7 kΩ na povrch mezi piny VCC a DATA, pak už šlo jen podle schématu pro připojení k ESP.

Krok 13: Pájení: Vše spojte dohromady

Poslední věcí, kterou bylo třeba pájet, bylo připojit napájecí vodiče přicházející z baterie k ESP, pak bylo pájení konečně provedeno!

Krok 14: Čas 3D tisku a finální montáž

Chcete -li dokončit sestavu poté, co jste se ujistili, že vše funguje i po pájení, bylo načase vytisknout případ 3D. Začal jsem změřením rozměrů a vytvořením modelu ve Fusion 360, pokud se vám nepodaří udělat ten váš tak malý nebo stejně velký jako já, možná budete muset vyladit model Fusion 360. V opačném případě jsou STL pro horní a dolní část pouzdra a knoflíky připraveny k tisku. Na krájení jsem použil Cura s rozlišením 0,1 mm, 20% výplní, vláknem ABS a povolenou funkcí „Tisknout tenké stěny“. Nezapomeňte to povolit, jinak nebude vytištěn tenký spoj, který zarovná dvě poloviny pouzdra.

Soubory STL a soubory fusion 360 jsou na GitHubu.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Po vytištění to byl jen případ (zamýšlený slovní hříčka), že do něj všechno nacpete a zavřete super lepidlem. Je to velmi těsné a bude to vyžadovat spoustu trpělivosti. Doporučuji něco jako Scotch Weld, protože je o něco silnější, super lepidlo bývá opravdu tenké a zakryje vše a drží všude (včetně prstů).

Krok 15: Dokončete

Tady to máte, naprosto malý záznamník teploty umožňující WiFi. Hodně štěstí, pokud se pokusíte sestavit své vlastní a hodně trpělivosti dělat tyto věci malé, ale stále funkční.