DIY Dashbutton pro internet věcí: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Hej tvůrci, je to výrobce moekoe!

V tomto Instructable vám chci ukázat, jak do vašich domovů vnést více pohodlí a luxusu. Při čtení názvu můžete hádat, co zde postavíme. Každý, kdo alespoň jednou navštíví online obchod amazon, bude konfrontován s touto drobností zvanou amazon dashbutton. S těmito bateriemi napájenými zařízeními, která můžete držet kdekoli ve vaší domácnosti, je možné objednat konkrétní produkt jediným stisknutím tlačítka.

V tomto postupu uděláme něco podobného, ale aniž bychom museli na Amazonu něco objednávat. Budeme ovládat internet věcí, nebo tomu říkejme věci internetu - jen proto, že IoT je v ústech všech lidí a Toi mi připadá zvláštnější … A co by věci z internetu mohly být, je jen na vás. Můžete případně ovládat vše, co má alespoň wifi připojení. V mém případě chci ovládat svá inteligentní domácí zařízení, jako jsou světla, radiátory a scény, propojením s mým stávajícím rámcem Apple HomeKit.

Ve skutečnosti je cílem tohoto projektu vybudovat elektronické zařízení s vlastní deskou plošných spojů, které zabírá následující aspekty:

• co nejjednodušší tím, že obsahuje pouze jedno ovládací tlačítko
• co nejmenší
• co nejrychleji, aby se minimalizovaly latence
• co nejpřenosnější, nebo tomu říkejme na baterie
• a jako … no, mělo by mít wifi připojení

Výsledek se obecně skládá z desky plošných spojů s jednotkou regulující napětí, mikrokontroléru, baterie LiPo a jednoduchého tlačítka. Během krátkého časového období dvakrát optimalizuji PCB dashbutton, takže jsme zatím u třetí verze PCB.

Pokud chcete vidět chování této maličkosti, podívejte se na toto video na mém Instagramu. Existuje spousta videí s ovládacími tlačítky v akci a s tím, jak jsou vytvořeny. Takže pro všechny z vás, kteří chtějí vidět více, najdete vše zde @maker.moekoe.

Krok 1: Věci, které budete potřebovat

K vytvoření vlastního řídicího tlačítka IoT potřebujete pouze několik komponent. I když mezi verzemi existují malé rozdíly, část regulující napětí zůstává stejná. Pro všechny verze budete potřebovat:

• MCP1700 3, 3v regulátor napětí LDO
• 2x 1 µF 1206 SMD kondenzátory

Navíc pro kulatou nebo pravou verzi (levá část obrázku výše):

• PCB (verze 1 nebo 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo konektor
• 100mAh Lipo baterie o rozměrech 25x12mm
• Tlačítko SMD 3x6 mm

Nebo dodatečně pro verzi coin buněk (pravá část obrázku výše):

• PCB (verze 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b RGB (w) LED
• 0, 1 µF 1206 SMD kondenzátor
• Tlačítko 6x6 mm SMD
• Držák mincovních buněk 2450
• Knoflíková baterie LIR2450

Samozřejmě můžete přemýšlet o malém pouzdru pro tlačítko dash. Jednoduchý nápad najdete v pátém kroku tohoto Instructable.

Krok 2: Deska s plošnými spoji

Když jsem začal s touto věcí s dashbuttonem, vytvořil jsem verzi PCB bez jakýchkoli speciálů - pouze propojení několika částí elektrickými stopami. Tuto verzi bych nedoporučil, protože to byl první návrh a není vyvinut jako ostatní. Zde je malé shrnutí všech tří verzí:

Verze 1 byl můj první finální návrh, který má některé věci k optimalizaci. Možná to v budoucnu aktualizuji, ale už to funguje. Deska plošných spojů má vnější rozměry 24 x 32 mm. Je napájen malou baterií LiPo a má pouze jednotku pro regulaci napětí pro napájení ESP8285-M3. Baterie se lepí oboustrannou páskou na spodní část ovládacího tlačítka.

Verze 2 se skládá z jiného vnějšího tvaru desky plošných spojů. Je kulatý o průměru 30 mm a zahrnuje pozemní rovinu přes dvě třetiny plochy. Druhá třetina je anténa mikrokontroléru a neměla by se překrývat se žádnými stopami nebo pozemními signály, aby se omezilo rušení. Schéma je stejné jako verze jedna. A právě jako verze jedna vychází z ESP8285-M3.

Verze 3 má také další vnější tvar. Hlavní rozdíl je v tom, že je napájen standardní baterií LIR2450, kterou lze snadno vyměnit, pokud se vybije, a proto musí být deska plošných spojů o něco větší než ostatní verze. Navíc se skládá z WS2812b rgb (w) vedeného k informování o různých věcech. Kromě toho a na rozdíl od ostatních dvou verzí je založen na ESP8266-07S.

Stačí si tedy vybrat verzi z přiložených souborů a zadat objednávku u své oblíbené společnosti s plošnými spoji.

Rozhodně doporučuji verzi dvě, protože je ze všech nejrozvinutější a malá velikost pouhých 30 mm je podle mě velmi šikovná. Pokud chcete mít v této maličkosti více funkcí, nahlédněte do verze tři, ale tato verze stále probíhá a v některých aspektech může být nutné ji optimalizovat …

Krok 3: Dokončete desku plošných spojů

Pokud držíte desku plošných spojů v rukou, je na čase k ní pájet součástky. K tomu můžete použít jakoukoli technologii, která se vám líbí. V mém případě jsem komponenty pájel pájecí pastou a technologií přetavení. K tomu budete potřebovat pájecí pastu ve stříkačce, pájecí stanici pro přetavení (nebo něco jako horkovzdušnou pistoli) nebo troubu. Jak je ukázáno v tomto videu (pro verzi dvě) nebo ve videu výše (pro verzi tři), musíte před každým umístěním součástek do poskytnutého prostoru nadávkovat trochu pájecí pasty na každou podložku smd drátu. Ve videu pro verzi dvě je to zobrazeno s poloautomatickým dávkovačem a placerem, ale použité součásti jsou dostatečně velké, aby je mohly pájet zcela ručně, jak je znázorněno na horním videu pro verzi tři.

Poté můžete desku plošných spojů vložit do trouby nebo pájet zvolenou technologií. Tento proces je také zobrazen jako timelapse v horním videu.

Samozřejmě by to mělo být možné i s normální páječkou, ale myslím si, že to nebude nejjednodušší způsob a musíte být velmi trpěliví.

Krok 4: Bliká ESP

Blikání mikrokontroléru na desku nemusí být nejjednodušší. Ale proto by mělo být tlačítko dash co nejmenší, je na něm také co nejméně komponent. Abychom to probrali, existují tři důležité věci, které byste měli využít.

• Pro přepnutí ESP do programovacího režimu je třeba zkrátit propojku drátové podložky GPIO0 (PROG pro verzi tři). Mějte na paměti, že mikrokontrolér nezačne jako obvykle se zkrácenou drátovou podložkou GPIO0/PROG.
• Čtyři drátové podložky (3, 3v - gnd - rx - tx) musíte připojit k externímu adaptéru FTDI. Přitom k němu nemusíte připájet některé dráty. Protože jsem zarovnal čtyři drátěné podložky do 2, 54 mm, mřížky, můžete si vzít 4kolíkový pinheader, propojit jej propojovacími kabely s adaptérem FTDI a při nahrávání skici jej přitlačit na drátěné podložky. A protože obrázek má větší hodnotu než tisíc slov, přidal jsem jedno, které ukazuje tento proces.
• Hned poté, co se objeví zpráva o odeslání uvnitř Arduino IDE, musíte jednou stisknout tlačítko reset (je to tlačítko THE - jediné tlačítko na palubní desce). Poté by měla modrá kontrolka na ESP několikrát zablikat, dokud nebude neustále blikat, zatímco se nahrávací lišta uvnitř Arduino IDE zaplní.

Moje dashbutton je integrováno do rámce Apples HomeKit pro ovládání různých věcí v mém domě. Nebudu se podrobně zabývat tím, jak jej nainstalovat nebo jak funguje, protože by to přesahovalo rámec. Pokud to chcete udělat stejným způsobem, můžete se obrátit na úžasnou práci KhaosT, který pracoval na implementaci node.js doplňkového serveru HomeKit, který jsem také použil. Pro ty, kteří to budou používat, jsem připojil soubor Dashbutton_accessory.js.

Je však možné integrovat ovládací tlačítka do jiné stávající aplikace pro inteligentní domácnost, nebo dokonce více. Připojený kód Arduino pracuje s MQTT, který bude fungovat s téměř každou implementací chytré domácnosti.

Pokud chcete začít s připojeným kódem Arduino, jednoduše přidejte své přihlašovací údaje pro wifi a IP adresu brokerů MQTT do následujících řádků kódu:

const char* ssid = "XXX";

const char* heslo = "XXX"; const char* mqtt_server = "192.168.2.120";

Náčrt jednoduše probudí ESP z režimu hlubokého spánku, když jednou stisknete resetovací tlačítko. Poté se připojí k zadané síti Wi -Fi i ke zprostředkovateli MQTT, než zveřejní jednoduchou zprávu (jako jediné '1') k definovanému tématu. Poté se ESP vrátí do režimu hlubokého spánku. Pokud je vaše síť pro ESP nedostupná, po šesti sekundách se vrátí do režimu hlubokého spánku, ale samozřejmě bez zveřejnění čehokoli. To je jen proto, aby se zabránilo velmi rychlému vybití baterie.

Krok 5: Vytiskněte pouzdro

Když jste dosáhli tohoto kroku, mělo by ovládací tlačítko již fungovat. Mělo by však dostat malé pouzdro, aby se zabránilo poškození desky plošných spojů nebo elektroniky. Toto je samozřejmě kreativní část tohoto Instructable. Pokud tedy chcete, můžete si navrhnout vlastní bydlení a vytisknout jej na své 3D tiskárně jako já. Můžete začít od nuly, nebo můžete použít můj případ a přidat nějaké úpravy. Bydlení lze samozřejmě najít na Thingiverse, ale soubory jsem připojil i sem.

Pouzdro nebo - přesněji řečeno - víko pro verzi 3 ještě není připraveno, ale co nejdříve ho aktualizuji.

Krok 6: Bavte se a buďte kreativní

Doufejme, že nyní můžete přepnout světla jediným stisknutím tlačítka!

Moje výpočty alespoň ukázaly, že kapacita baterie verze jedna a dvě dosáhne až 150 dní s následujícími hodnotami:

• Kapacita LiPo 105 mAh
• zatěžovací proud 70mA
• proud hlubokého spánku 20 µA
• čas na publikování 3 sekundy
• knoflíkový zásah 2 za hodinu (to je více, než asi kdy dosáhne, myslím)
• faktor ztráty baterie 30% (což je také velmi vysoké)

Životnost baterie verze 3 by měla být minimálně stejná, přičemž má kapacitu 120 mAh. Má však na desce LED ws2812, která také odebírá určitý proud.

Nyní je to na vás! Doufám, že se vám líbilo čtení tohoto Instructable nebo se vám snad líbilo stavět tak pěknou maličkost.

Tento a dokonce i další skvělé projekty najdete na mé stránce GitHub makermoekoe.github.io. Pro nejnovější aktualizace mě můžete sledovat na Instagramu.

Pokud máte nějaké návrhy nebo vám něco není jasné, neváhejte se mě zeptat v níže uvedených komentářích nebo mi napište krátkou zprávu.

pozdravy

výrobce moekoe