مفتاح سلك LED ESP8266 ESP-01: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

نشأ هذا المشروع عندما قمت أنا وصديقي بتركيب العديد من أسلاك الإضاءة الخيالية LED في الغرفة لإحساس عيد الميلاد الجميل. في كل مرة ننام فيها ، كان علينا الركض في جميع أنحاء الغرفة وإغلاق كل سلك. في اليوم الآخر ، كان علينا تشغيلهم جميعًا مرة أخرى.

منذ أن كان لدي بعض وحدات ESP8266 ESP-01 الكاذبة ، قررت تجميع وبرمجة نموذج أولي سريع.

بعد التنفيذ الناجح للنموذج الأولي باستخدام سلك LED غير مرغوب فيه ، قررت أن أقوم بتصميم أول ثنائي الفينيل متعدد الكلور وطلبت بعض اللوحات.

يقودك هذا التوجيه من خلال المخطط ، والنموذج الأولي الأول وثنائي الفينيل متعدد الكلور ويمنحك الكود لبرمجة وحدة ESP ببضع نقرات.

TL ؛ DR: هذه طريقة سهلة لتنفيذ مفتاح تحكم Wi-Fi باستخدام ESP8266 ESP-01.

اللوازم:

المعدات

• وحدة ESP8266 ESP-01
• منظم AMS-1117 3.3 فولت
• IRLB8721 MOSFET (PCB النهائي) أو 2N2222 الترانزستور (النموذج الأولي)
• أشرطة رأس من الذكور والإناث

برمجة

اردوينو IDE v1.6

للبرمجة

افتح محول SMART USB إلى ESP-01

للاختبار

• قاد
• 220 أوم المقاوم
• اللوح
• كابلات توصيل

للتجميع

• لحام حديد
• الأسلاك (نموذج أولي فقط ؛ ليس لثنائي الفينيل متعدد الكلور)
• لوحة الأداء (نموذج أولي فقط ؛ ليس لثنائي الفينيل متعدد الكلور)

الخطوة 1: التخطيطي

أعلاه هو التخطيطي المصنوع من EasyEDA. يمكن تقسيمها على النحو التالي:

نأخذ جهد إدخال من كبل طاقة USB بجهد 5 فولت ونقوم بإدخاله في دبابيس VIN لوحدة AMS1117 3.3V.

يتم توصيل دبابيس VOUT الخاصة بوحدة AMS1117 3.3V بدبوس المجمع الخاص بـ IRLB8721 MOSFET ودبابيس VIN و CH_PD لوحدة ESP8266 ESP-01. يجب سحب دبوس CH_PD عاليًا للوحدة النمطية ESP8266 ESP-01 لتنفيذ الكود.

يتم توصيل دبوس D2 الخاص بوحدة ESP8266 ESP-01 بدبوس GATE الخاص بـ IRLB8721 MOSFET. هذا يتحكم فيما إذا كان التيار قد يتدفق من خلاله أم لا.

يتم توصيل دبوس الباعث الخاص بـ IRLB8721 MOSFET بسلك LED.

أخيرًا ، يتم توصيل جميع المسامير الأرضية معًا.

إذا اخترت الترانزستور 2N2222 ، فاستبدل جميع تكرارات IRLB8721 بـ 2N2222 على التوالي وتذكر أن الأرجل لها معاني مختلفة في كلا المكونين.

الخطوة الثانية: البرمجة

قبل إعداد نموذج أولي على لوحة توصيل التجارب ، يجب علينا برمجة وحدة ESP8266 ESP-01 ، حتى نتمكن من اختبار النموذج الأولي لاحقًا.

الشفرة

يعتمد الكود الخاص بي بشكل كبير على البرنامج التعليمي Random Nerd Tutorial لخادم HTTP البسيط. على الرغم من ذلك ، قمت بإزالة الزر الثاني ، لأننا نحتاج فقط إلى التحكم في دبوس واحد (D2). ومع ذلك ، يمكنك فقط استخدام الكود الخاص بهم كما هو واستبدال بيانات اعتماد WiFi الخاصة بك.

فلاش ESP8266 ESP-01

إذا حصلت على محول OPEN-SMART USB إلى ESP-01 ، فيمكنك توصيل وحدة ESP8266 ESP-01 به وضبط المفتاح على PROG. بعد ذلك ، قم بتوصيل كل شيء بمنفذ USB مجاني في جهاز الكمبيوتر الخاص بك وتشغيل Arduino IDE.

انسخ والصق الرمز من Random Nerd Tutorials ، واستبدل بيانات اعتماد WiFi الخاصة بك وقم بتحميله إلى وحدة ESP8266 ESP-01.

بعد ذلك ، قم بإزالة وحدة ESP8266 ESP-01 من محول OPEN-SMART ، واضبط المفتاح على UART وأعد إدخاله.

اختبر الكود

افتح Serial Console في Arduino IDE وانتظر حتى يتم توصيل الوحدة بشبكة WiFi.

بعد ذلك ، افتح المستعرض الخاص بك وانتقل إلى عنوان IP الموضح في Serial Console. ملاحظة: يجب أن تكون في نفس الشبكة المعروفة أيضًا باسم WiFi. وإلا فلن تتمكن من الوصول إلى ESP8266 ESP-01!

إذا كان كل شيء يعمل ، فسترى موقعًا إلكترونيًا به زرين. قم بتوصيل مصباح LED بمقاوم 220 أوم إلى دبوس D2 على وحدة ESP8266 ESP-01 ويجب أن يضيء وينطفئ عند النقر فوق الزر الصحيح على موقع الويب.

إذا واجهت أي صعوبات ، يرجى اتباع البرنامج التعليمي الكامل والمفصل المرتبط أعلاه.

الخطوة 3: النمذجة

قم بإعداد لوحة توصيل مع جميع المكونات والأسلاك المطلوبة كما هو موضح في المخطط أعلاه واختبرها باستخدام وحدة ESP8266 ESP-01 المبرمجة.

إذا كان كل شيء يعمل ، فلديك خياران.

الخيار أ: جنده في لوحة الأداء

الخيار ب: عمل ثنائي الفينيل متعدد الكلور

اخترت الخيار الأول أولاً وبعد ذلك قررت أن أتسخ يدي مع أول مشروع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

في الصور ترى النموذج الأولي الخاص بي الملحوم ذاتيًا. كما هو الحال دائمًا ، تكون التوصيلات في حالة من الفوضى وقد استخدمت بعض أنابيب الانكماش لمنع الاتصالات المتداخلة من التقصير. أيضًا ، استخدمت الترانزستور 2N2222 بدلاً من IRLB8721 MOSFET ، لأنني كنت أستخدم الكثير منهم في الجوار وكنت أعلم أنه لم يكن من المفترض أن يبقى.

استغرق اللحام حوالي ساعة ولم يكن ممتعًا على الإطلاق. إذا كنت لحام محترف ، فربما تستمتع بهذه العملية ، لكن بالنسبة لي أريد شيئًا أبسط.

الخطوة 4: ثنائي الفينيل متعدد الكلور

لقد كنت خائفًا من ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأنني اعتقدت أنه كان علي تصميمها بمكونات SMD ولم أتمكن من العثور بسهولة على وحدات تطوير ESP أو Arduino لإدراجها في التخطيط التخطيطي أو تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

بالنسبة لهذا المشروع ، قررت ببساطة النظر في الوحدتين ESP8266-01 و AMS1117 3.3. V كنوع من الأشياء التي سأحتاج إلى لحامها على السبورة من أجل استخدامها: كدبابيس رأس أنثى.

هذا جعل حياتي أسهل بكثير وتم تصميم PCB في حوالي ساعتين. يمكنك رؤية النسختين في الصور.

يحتوي الإصدار 1 على بعض التحذيرات البسيطة:

1. دبابيس الرأس ضيقة جدًا. لم أضع في الحسبان أنه كان يجب أن يكون بينهما مسافة 2.54 مم بعيدًا عن بعضهما البعض وأخذت للتو الدبابيس الأولى من المكتبة. لقد أفسدت الملصق الخاص بـ VIN: يتم تبديل تسميات VCC و GND. وحدة AMS1117 3.3V أوسع مما كنت أتصور وتمتد على حافة PCB.

بالطبع ، لاحظت هذه المحاذير بعد طلبها واختبارها في الحياة الواقعية. إنها ليست قواطع ألعاب ، لكنني أنشأت إصدارًا جديدًا حيث قمت بتحسين النقاط المذكورة أعلاه. أيضًا ، لقد وضعت وحدة ESP8266 ESP-01 بطريقة لا تتداخل مع وحدة AMS1117 3.3V.

يمكنك العثور على مشروع EasyEDA هنا:

الخطوة 5: التقدم

لذلك نحن هنا مع وسيلة سهلة لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ماذا بعد؟

غلاف

سيكون من الرائع أن يكون لديك حقيبة مطبوعة ثلاثية الأبعاد تخفي الأجهزة الإلكترونية وتجعل التصميم أكثر قوة. من الناحية المثالية ، سيكون بها المشتت الحراري المتكامل لـ IRLB8721 (على الرغم من أنه أثناء الاختبار باستخدام سلك LED بطول 10 أمتار ، لم يصبح أبدًا أكثر دفئًا من درجة حرارة الغرفة).

موصلات

أيضًا ، أريد إضافة موصل USB لـ VIN ويعرف أيضًا باسم كبل USB وموصل JST لـ VOUT المعروف أيضًا بسلك LED. حاليًا ، استخدمت رؤوس ذكور على السبورة ورؤوس نسائية ملحومة بسلك LED وكابل USB (مقطوع) لتوصيله. لكن هذا ليس اتصالًا برهانًا مستقبليًا ولا يبدو ويشعر بمهنية عالية.

بالتزامن مع حالة من شأنه أن يزيد بشكل كبير من جماليات البناء وأيضًا تجربة الاستخدام الشاملة (وهو أمر بالغ الأهمية إذا حاولت تنفيذ منزل ذكي في بيئة مشتركة وليس فقط في غرفتك أو معملك).

تكامل المنزل الذكي

حاليًا ، كل ESP8266 ESP-01 هو خادم HTTP مع موقع ويب يتحكم في حالته. أرغب في اتخاذ خطواتي الأولى نحو Smart Home واستخدام NodeRED و MQTT لدمجها في نظام أتمتة منزلي مركزي حتى أتمكن من التحكم في جميع مفاتيح التبديل الخاصة بي من واجهة مستخدم واحدة.

بالطبع يمكنني ببساطة إنشاء خادم ويب يرسل طلبات إلى وحدات ESP8266 ESP-01 المختلفة ولكن مرة أخرى ، هذا ليس حلاً أنيقًا أو موحدًا أو قابلًا للتوسيع.

الخطوة السادسة: النقد

إذا قمت بذلك حتى هنا ، شكرًا جزيلاً على القراءة!

هذه هي مقالتي الأولى هنا وآمل أن تتمكن من حذف شيء ما. لم أتعمق في الموضوعات المختلفة المذكورة ، لأنني شعرت أن هناك العديد من البرامج التعليمية الرائعة حول الموضوعات المختلفة بالفعل. إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المراجع أو تريد مني أن أصف بعض الخطوات بمزيد من التفصيل ، فالرجاء ترك تعليق.

إذا أعجبك ما قرأته ، فالرجاء ترك تعليق أيضًا وربما يعجبك المقال. ستعني لي الكثير:)