NodeMCU տան ավտոմատացում (ESP8266) ՝ 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Ողջույն տղերք! Հուսով եմ, որ դուք արդեն վայելել եք իմ նախորդ ուսանելի «Arduino Heart Beat With ECG Display & Sound» - ը և պատրաստ եք նորին, ինչպես միշտ, այս ձեռնարկը պատրաստեցի ձեզ քայլ առ քայլ ուղղորդելու համար ՝ այսպիսի զարմանահրաշ ցածր գնով էլեկտրոնային նախագծեր կատարելիս: որը «NodeMCU Home automation system» է:

Այս նախագծի պատրաստման ընթացքում մենք փորձեցինք համոզվել, որ այս հրահանգը կլինի ձեզ համար լավագույն ուղեցույցը, որպեսզի օգնի ձեզ, եթե ցանկանում եք սեփական խելացի տուն կառուցել, ուստի հուսով ենք, որ այս հրահանգը կպահպանի անհրաժեշտ փաստաթղթերը: Այս նախագիծը այնքան հարմար է, որ պատրաստվի հատուկ անհատականացված PCB- ն ստանալուց հետո, որը մենք պատվիրել ենք JLCPCB- ից ՝ բարելավելու մեր էլեկտրոնային սարքի տեսքը, ինչպես նաև այս ուղեցույցում կան բավարար փաստաթղթեր և կոդեր, որոնք թույլ կտան հեշտությամբ ստեղծել ձեր NodeMCU նախագիծը:

Մենք այս նախագիծը կազմել ենք ընդամենը 4 օրվա ընթացքում, ընդամենը երկու օրում `անհրաժեշտ բոլոր մասերը ձեռք բերելու և սարքավորումների պատրաստումն ու հավաքումը ավարտելու համար, այնուհետև մենք պատրաստել ենք մեր նախագծին համապատասխան ծածկագիրը և սկսել փորձարկումն ու ճշգրտումը:

Այն, ինչ դուք կսովորեք այս ուսանելիից

1. Ձեր ծրագրի համար սարքավորումների ճիշտ ընտրություն կատարելը `կախված դրա գործառույթներից:
2. Իմացեք տան ավտոմատացման համակարգերը:
3. Պատրաստեք սխեմայի սխեման `բոլոր ընտրված բաղադրիչները միացնելու համար:
4. Հավաքեք նախագծի բոլոր մասերը (սարքի տուփ և էլեկտրոնային հավաքում):
5. Սկսեք առաջին թեստը և հաստատեք նախագիծը:

Քայլ 1. Ի՞նչ է տան ավտոմատացման համակարգը:

Տան ավտոմատացման համակարգը պարզապես համակարգ է, որը թույլ է տալիս որոշ օգտվողների հասանելիություն ունենալ որոշ էլեկտրական սարքերի, ինչպիսիք են կայծակնային սարքերը, ջերմաստիճանի վերահսկման դռների կառավարման սարքերը և այլն: ավտոմատացման մաս, համակարգը կարող է ինքնաբերաբար կարգավորել շրջակա միջավայրի որոշ պարամետրեր ՝ օգտագործելով որոշ շարժիչ և որոշ սենսորներ, օրինակ ՝ համակարգը կարող է կարդալ ջերմաստիճանի տվյալները ջերմաստիճանի տվիչից և որոշում է միացնել կամ անջատել օդորակիչը:

Մեր նախագծում մենք կստեղծենք հիմնական համակարգը, որը էլեկտրոնային տպատախտակն է ՝ հիմնված NodeMCU dev տախտակի վրա, որն արդեն ունի wifi գործառույթ, և այս տախտակը շրջապատված կլինի որոշ էլեկտրոնային բաղադրիչներով, ինչպիսիք են ռելեների օպտիկական լուսադիոդային լուսադիոդներն ու տվիչները: շարժման սենսորը կօգտագործի ահազանգի հայտնաբերման համար, DHT11 ՝ ջերմաստիճանի և խոնավության չափման և BH1750 ՝ լույսի զգայացման համար:

Գործարկիչների մասին մենք վերահսկելու ենք 220 Վ լարման լամպերը և DC օդափոխիչը, և այս բոլոր շարժիչները կառավարվելու են android հավելվածի միջոցով, որը մենք մշակել ենք Blynk հավելվածի միջոցով: Այսպիսով, այս հավելվածում ես տեղադրեցի որոշ չափիչներ `սենսորներից անալոգային արժեքները կարդալու համար, և ես տեղադրեցի որոշ կոճակներ և սահիչներ` իմ ելքերը վերահսկելու համար:

Քայլ 2: CAD և ապարատային մասեր

Այս տան մոդելը նախագծելու համար օգտագործեցի solidworks ծրագրային ապահովում, որն արդեն ունի վարդակներ սենսորների և օդափոխիչի կայծակի համար, կարող եք ստանալ STL ֆայլերը ներքևի ներբեռնման հղումից, դիզայնը պատրաստելուց հետո ես իմ մասերը շատ լավ արտադրել եմ CNC լազերային կտրում:

Քայլ 3: Շղթայի դիագրամ

Անցնելով էլեկտրոնիկայի ՝ ես ստեղծել եմ այս սխեմայի դիագրամը, որը ներառում է այս նախագծի համար անհրաժեշտ բոլոր անհրաժեշտ մասերը: Ես իրական արդյունքները միացնում եմ իմ NodeMCU Dev տախտակին, և ես օգտագործում եմ DHT11- ը: BH1750- ը և I²C նավահանգստին և ADC մուտքին միացված շարժման տվիչները, ինչպես նաև ես օգտագործել եմ իմ NodeMCU Dev տախտակի միակ PWM ելքը և այն միացրել եմ պտուտակային տերմինալին ՝ որոշ LED- ների պայծառությունը վերահսկելու համար, մատակարարում ռելեների և NodeMCU- ի համար, և այս կերպ ես կպաշտպանեմ իմ Dev տախտակը ՝ միաժամանակ վերահսկելով 220V AC լարումը:

Քայլ 4: PCB- ի պատրաստում

JLCPCB- ի մասին

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), Չինաստանում PCB- ի նախատիպերի խոշորագույն ձեռնարկությունն է և բարձր տեխնոլոգիական արտադրող, որը մասնագիտացած է արագ PCB նախատիպի և փոքր խմբաքանակի PCB- ի արտադրության մեջ: PCB- ի արտադրության ավելի քան 10 տարվա փորձով, JLCPCB- ն ունի ավելի քան 200 000 հաճախորդ `տանը և արտերկրում, օրական ավելի քան 8,000 000 PCB նախատիպերի առցանց պատվերներով և փոքր քանակությամբ PCB արտադրությամբ: Տարեկան արտադրական հզորությունը 200, 000 քառ. տարբեր 1-շերտ, 2-շերտ կամ բազմաշերտ PCB- ների համար: JLC- ն մասնագիտացված PCB արտադրող է, որը առանձնանում է լայնածավալ, լավ սարքավորումներով, խիստ կառավարմամբ և բարձրակարգ որակով:

Խոսող էլեկտրոնիկա

Շրջանակի դիզայնը կազմելուց հետո ես այս սխեման փոխեցի տան ձևով անհատականացված PCB դիզայնի, որպեսզի ստանանք մի գեղեցիկ PCB ձևավորում, երբ պատվիրում ենք մեր սխեման, և դա անելու համար անհրաժեշտ է միայն տեղափոխել JLCPCB PCB- ի լավագույն մատակարար: PCB- ի արտադրության լավագույն ծառայությունը ստանալու համար մի քանի պարզ կտտացումներից հետո ես վերբեռնեցի իմ դիզայնի համապատասխան GERBER ֆայլերը և որոշ պարամետրեր սահմանեցի, և այս անգամ մենք կօգտագործենք սև գույնը այս նախագծի համար ՝ ոսկե բծերով. պատվերը տեղադրելուց ընդամենը չորս օր անց, և իմ PCB- ները իմ աշխատասեղանին են:

Առնչվող ֆայլերի ներբեռնում

Ինչպես տեսնում եք վերևի նկարներում, PCB- ն շատ լավ արտադրված է, և ես ունեմ նույն PCB դիզայնը, որը մենք պատրաստել ենք մեր հիմնական տախտակի և բոլոր պիտակների համար, լոգոներն այնտեղ են ՝ ինձ առաջնորդելու զոդման քայլերի ընթացքում: Դուք կարող եք նաև ներբեռնել Gerber ֆայլը այս սխեմայի համար ներքևի ներբեռնման հղումից, եթե ցանկանում եք պատվեր կատարել նույն սխեմայի նախագծման համար:

Քայլ 5: Բաղադրությունը

Նախքան էլեկտրոնային մասերի եռակցումը սկսելը, եկեք վերանայենք մեր նախագծի բաղադրիչների ցանկը, այնպես որ մեզ հարկավոր կլինի.

☆ ★ Անհրաժեշտ բաղադրիչները ☆

• PCB- ն, որը մենք պատվիրել ենք JLCPCB- ից
• NodeMCU խորհուրդը ՝
• BH1750 տվիչ ՝
• DHT11 ցուցիչ ՝
• Շարժման ցուցիչ ՝
• Լուսավոր բծեր ՝
• DC օդափոխիչ ՝
• Ռելեներ ՝
• Օպտոկոպլերներ ՝
• Որոշ դիմադրիչներ և տրանզիստորներ
• Որոշ LED և zener դիոդներ
• Պտուտակային վերնագրի որոշ միակցիչներ.
• Որոշ SIL միակցիչներ

Քայլ 6: Սարքավորումների հավաքում

Այժմ ամեն ինչ պատրաստ է, ուստի եկեք սկսենք մեր էլեկտրոնային բաղադրամասերը միացնել PCB- ին և դրա համար մեզ պետք է զոդման սարք, զոդման մետաղալար և SMD բաղադրիչների SMD վերամշակման կայան:

Անվտանգությունն առաջին հերթին

Sոդման երկաթ Երբեք մի դիպչեք զոդի տարրին….400 ° C! Պահեք լարերը, որոնք պետք է տաքացվեն պինցետով կամ սեղմիչներով: Միշտ վերադարձեք եռակցման երկաթը իր դիրքի մոտ, երբ այն չի օգտագործվում: Երբեք մի դրեք այն աշխատասեղանին: Անջատեք և անջատեք վարդակից, երբ այն չի օգտագործվում: Ինչպես տեսնում եք, այս PCB- ն օգտագործելն այնքան հեշտ է իր բարձր որակի պատրաստման և առանց մոռանալու այն պիտակները, որոնք ձեզ կառաջնորդեն, երբ կպցրեք յուրաքանչյուր բաղադրիչ, քանի որ մետաքսի վերին շերտի վրա կգտնեք յուրաքանչյուր բաղադրիչի պիտակ, որը ցույց է տալիս դրա տեղադրումը տախտակը և այս կերպ դուք 100% վստահ կլինեք, որ զոդման սխալներ թույլ չեք տա: Ես յուրաքանչյուր բաղադրիչ կպցրել եմ դրա տեղադրմանը և կարող եք օգտագործել PCB- ի երկու կողմերը `ձեր էլեկտրոնային բաղադրիչները միացնելու համար:

Քայլ 7: Softwareրագրաշարի մաս և փորձարկում

Այժմ մենք պատրաստ ենք PCB- ն, և բոլոր բաղադրիչները շատ լավ եռակցված են, և հավաքը ավարտելուց հետո մենք պետք է տեղափոխվենք ծրագրային ապահովման մաս: Ես այս NodeMCU ծածկագիրը պատրաստել եմ ձեզ համար Arduino IDE- ի միջոցով, և եթե դեռ չգիտեք, թե ինչպես օգտագործել NodeMCU տախտակները Arduino IDE- ով պարզապես ստուգեք այս ուղեցույցը, որը մենք տրամադրում ենք: Կոդի մասին մենք առաջին հերթին կփորձարկենք մեր պատրաստած տպատախտակները `փորձարկման կոդի փորձարկման կոդով, որը թույլ է տալիս վերահսկել տախտակի LED- ները: Ձեր Blynk հավելվածը գործարկելուց հետո արդեն առցանց կգտնեք ընտրված NodeMCU տախտակը (եթե ձեր ծածկագրում օգտագործում եք Blynk- ի տրամադրած նշանը): Այժմ մեզ անհրաժեշտ է միայն վերջնական կոդը, որը կարող եք անվճար ունենալ ներքևի ներբեռնման հղումից, կոդը շատ լավ մեկնաբանված է, որպեսզի կարողանաք հասկանալ այն և հարմարեցնել այն ձեր սեփական կարիքների համար: