NodeMCU mājas automatizācija (ESP8266): 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Čau puiši! Es ceru, ka jums jau patika mans iepriekšējais pamācāmais "Arduino sirdspuksts ar EKG displeju un skaņu" un esat gatavs jaunam, kā parasti, es izveidoju šo pamācību, lai soli pa solim palīdzētu jums, vienlaikus veidojot šāda veida pārsteidzošus zemu izmaksu elektroniskos projektus kas ir "NodeMCU mājas automatizācijas sistēma".

Veidojot šo projektu, mēs centāmies pārliecināties, ka šī pamācība būs labākais ceļvedis, lai palīdzētu jums, ja vēlaties izveidot savu viedo māju, tāpēc mēs ceram, ka šajā pamācībā ir nepieciešamie dokumenti. Šo projektu ir tik ērti izgatavot īpaši pēc pielāgotas PCB iegādes, ko esam pasūtījuši no JLCPCB, lai uzlabotu mūsu elektroniskās ierīces izskatu, un šajā rokasgrāmatā ir pietiekami daudz dokumentu un kodu, lai jūs varētu viegli izveidot savu NodeMCU projektu.

Mēs esam veikuši šo projektu tikai 4 dienu laikā, tikai divu dienu laikā, lai iegūtu visas nepieciešamās detaļas un pabeigtu aparatūras izgatavošanu un montāžu, tad mēs esam sagatavojuši kodu, kas atbilst mūsu projektam, un sākt testēšanu un pielāgošanu.

Ko jūs mācīsities no šī pamācības:

1. Pareiza aparatūras izvēle jūsu projektam atkarībā no tā funkcijām.
2. Izprotiet mājas automatizācijas sistēmas.
3. Sagatavojiet shēmu, lai savienotu visus izvēlētos komponentus.
4. Salieciet visas projekta detaļas (ierīces kaste un elektroniskā montāža).
5. Sāciet pirmo pārbaudi un apstipriniet projektu.

1. darbība: kas ir mājas automatizācijas sistēma

Mājas automatizācijas sistēma ir vienkārši sistēma, kas dažiem lietotājiem ļauj piekļūt dažām elektriskām ierīcēm, piemēram, zibens ierīču temperatūras kontroles durvju vadības ierīcēm utt., Un šī piekļuve tiek uzraudzīta, izmantojot pamata lietojumprogrammu, kas savienota ar galveno sistēmu, izmantojot bezvadu vai vadu protokolu. automatizācijas daļā sistēma var automātiski pielāgot dažus vides parametrus, izmantojot dažus izpildmehānismus un dažus sensorus, piemēram, sistēma var nolasīt temperatūras datus no temperatūras sensora un nolemj ieslēgt vai izslēgt gaisa kondicionētāju.

Mūsu projektā mēs izveidosim galveno sistēmu, kas ir elektroniskā shēmas plate, kuras pamatā ir NodeMCU dev plate, kurā jau ir wifi funkcija, un šo plati ieskaus daži elektroniski komponenti, piemēram, releji, optocoplers LED un sensori, par sensoriem, kurus mēs izmantos kustības sensoru trauksmes noteikšanai, DHT11 temperatūras un mitruma mērīšanai un BH1750 gaismas noteikšanai.

Runājot par izpildmehānismiem, mēs kontrolēsim dažas 220 V maiņstrāvas spuldzes un līdzstrāvas ventilatoru, un visas šīs izpildmehānismi tiks kontrolētas, izmantojot Android lietotni, kuru esam izstrādājuši, izmantojot lietojumprogrammu Blynk. Tāpēc šajā lietojumprogrammā es ievietoju dažus mērinstrumentus, lai nolasītu sensoru analogās vērtības, un es ievietoju dažas pogas un slīdņus, lai kontrolētu savus rezultātus.

2. darbība: CAD un aparatūras daļas

Es izmantoju solidworks programmatūru, lai izstrādātu šo mājas modeli, kuram jau ir ligzdas zibens punktiem sensoriem un ventilatoram, jūs varat iegūt STL failus no lejupielādes saites zemāk, pēc dizaina sagatavošanas man ir ļoti labi izgatavotas manas detaļas, izmantojot CNC lāzera griešana.

3. darbība: shēmas shēma

Pārejot pie elektronikas, esmu izveidojis šo shēmu, kas ietver visas šim projektam nepieciešamās detaļas. Es savienoju izejas ar savu NodeMCU Dev plati un izmantoju DHT11? BH1750 un kustības sensori, kas savienoti ar I²C portu un ADC ieeju, arī izmantoju vienīgo NodeMCU Dev plates PWM izeju un pievienoju to skrūvju spailei, lai kontrolētu dažu gaismas diožu spilgtumu, es izmantoju atdalītu strāvu piegādi relejiem un NodeMCU, un šādā veidā es aizsargāšu savu Dev plati, vienlaikus kontrolējot 220V maiņstrāvas spriegumu.

4. solis: PCB izgatavošana

Par JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) ir lielākais PCB prototipu uzņēmums Ķīnā un augsto tehnoloģiju ražotājs, kas specializējas ātru PCB prototipu un mazu partiju PCB ražošanā. Ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi PCB ražošanā JLCPCB ir vairāk nekā 200 000 klientu mājās un ārzemēs, un vairāk nekā 8 000 tiešsaistes pasūtījumu PCB prototipēšanai un nelielam PCB ražošanas apjomam dienā. Gada ražošanas jauda ir 200 000 kv.m. dažādiem viena slāņa, divu slāņu vai daudzslāņu PCB. JLC ir profesionāls PCB ražotājs, kas piedāvā liela mēroga, akas aprīkojumu, stingru pārvaldību un izcilu kvalitāti.

Runājošā elektronika

Pēc shēmas izstrādes es pārveidoju šo shēmu par pielāgotu PCB dizainu ar mājas formu, lai pasūtot mūsu ķēdi iegūtu skaistu PCB dizainu, un lai to izdarītu, viss, kas man nepieciešams, ir pāriet uz labāko PCB piegādātāju JLCPCB lai iegūtu vislabāko PCB ražošanas pakalpojumu, pēc dažiem vienkāršiem klikšķiem esmu augšupielādējis atbilstošus sava dizaina GERBER failus un iestatījis dažus parametrus, un šoreiz šim projektam izmantosim melno krāsu ar zelta plankumiem; tikai četras dienas pēc pasūtījuma veikšanas manas darbvirsmā ir manas PCB.

Saistītie lejupielādes faili

Kā redzat attēlos iepriekš, PCB ir ļoti labi izgatavots, un man ir tāds pats PCB dizains, kādu esam izveidojuši mūsu pamatplatei un visām etiķetēm, logotipi ir pieejami, lai palīdzētu man lodēšanas laikā. Jūs varat arī lejupielādēt šīs ķēdes Gerber failu no lejupielādes saites, ja vēlaties pasūtīt to pašu shēmas dizainu.

5. solis: Sastāvdaļas

Pirms sākat lodēt elektroniskās detaļas, pārskatīsim mūsu projekta sastāvdaļu sarakstu, tāpēc mums būs nepieciešams:

★ ☆ ★ Nepieciešamās sastāvdaļas ★ ☆ ★

• PCB, ko esam pasūtījuši no JLCPCB
• NodeMCU tāfele:
• BH1750 sensors:
• DHT11 sensors:
• Kustības sensors:
• Gaismas plankumi:
• DC ventilators:
• Releji:
• Optocoplers:
• Daži rezistori un tranzistori
• Dažas gaismas diodes un Zener diodes
• Daži skrūvju savienotāji:
• Daži SIL savienotāji

6. solis: Aparatūras montāža

Tagad viss ir gatavs, tāpēc sāksim lodēt mūsu elektroniskos komponentus uz PCB, un, lai to izdarītu, mums ir nepieciešams lodāmurs un lodēšanas serdes vads un SMD komponentu SMD pārstrādes stacija.

Drošība pirmajā vietā

Lodāmurs Nekad nepieskarieties lodāmura elementiem….400 ° C! Sildāmos vadus turiet ar pincetēm vai skavām. Vienmēr ievietojiet lodāmuru atpakaļ statīvā, kad to nelietojat. Nekad nenolieciet to uz darbagalda. Izslēdziet ierīci un atvienojiet to no strāvas, kad to nelietojat. Kā redzat, šīs PCB izmantošana ir tik vienkārša, jo tā ir ļoti kvalitatīva, un neaizmirstot etiķetes, kas jums palīdzēs, lodējot katru sastāvdaļu, jo augšējā zīda slānī jūs atradīsit katra komponenta etiķeti, kas norāda tā izvietojumu un tādējādi jūs būsiet 100% pārliecināts, ka nepieļausit lodēšanas kļūdas. Es esmu pielodējis katru komponentu tā izvietojumā, un jūs varat izmantot abas PCB puses, lai lodētu savas elektroniskās sastāvdaļas.

7. darbība: programmatūras daļa un pārbaude

Tagad mums ir gatavs PCB un visi komponenti ir ļoti labi pielodēti, un pēc montāžas pabeigšanas mums jāpāriet uz programmatūras daļu. Esmu izveidojis šo NodeMCU kodu jums, puiši, izmantojot Arduino IDE, un, ja jūs joprojām nezināt, kā to izmantot NodeMCU plates ar Arduino IDE vienkārši pārbaudiet mūsu sniegto ceļveža videoklipu, par kodu vispirms pārbaudīsim mūsu izveidoto shēmas plati ar testēšanas koda pārbaudes kodu, kas ļauj kontrolēt tāfeles gaismas diodes. Kad esat palaidis savu Blynk lietojumprogrammu, atlasīto NodeMCU dēli atradīsit jau tiešsaistē (ja savā kodā izmantojat Blynk sniegto marķieri). Tagad viss, kas mums nepieciešams, ir galīgais kods, kuru bez maksas varat iegūt no tālāk esošās lejupielādes saites, kods ir ļoti labi komentēts, lai jūs varētu to saprast un pielāgot savām vajadzībām.