NodeMCU لأتمتة المنزل (ESP8266): 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

مرحبا شباب! أتمنى أن تكون قد استمتعت بالفعل بتعليماتي السابقة "Arduino Heart Beat with ECG Display & Sound" وأنت مستعد لواحد جديد ، كالعادة قمت بعمل هذا البرنامج التعليمي لإرشادك خطوة بخطوة أثناء القيام بهذا النوع من المشاريع الإلكترونية الرائعة للغاية منخفضة التكلفة وهو "نظام أتمتة المنزل NodeMCU".

أثناء إعداد هذا المشروع ، حاولنا التأكد من أن هذه التعليمات ستكون أفضل دليل لك لمساعدتك إذا كنت تريد إنشاء منزلك الذكي الخاص بك ، لذلك نأمل أن يحتوي هذا التوجيه على المستندات المطلوبة. يعد هذا المشروع مفيدًا جدًا بشكل خاص بعد الحصول على PCB المخصص الذي طلبناه من JLCPCB لتحسين مظهر أجهزتنا الإلكترونية وهناك أيضًا مستندات ورموز كافية في هذا الدليل للسماح لك بإنشاء مشروع NodeMCU الخاص بك بسهولة.

لقد أنجزنا هذا المشروع في 4 أيام فقط ، يومين فقط للحصول على جميع الأجزاء المطلوبة والانتهاء من تصنيع الأجهزة والتجميع ، ثم قمنا بإعداد الكود ليناسب مشروعنا وبدء الاختبار والتعديل.

ما سوف تتعلمه من هذه التعليمات:

1. اختيار الأجهزة المناسبة لمشروعك اعتمادًا على وظائفه.
2. فهم أنظمة أتمتة المنزل.
3. قم بإعداد مخطط الدائرة لتوصيل جميع المكونات المختارة.
4. تجميع كافة اجزاء المشروع (صندوق الجهاز والتجميع الالكتروني)..
5. ابدأ الاختبار الأول وتحقق من صحة المشروع.

الخطوة 1: ما هو نظام أتمتة المنزل

نظام التشغيل الآلي للمنزل هو ببساطة نظام يسمح لبعض المستخدمين بالوصول إلى بعض الأجهزة الكهربائية مثل أجهزة البرق ومراقبة درجة الحرارة وأجهزة التحكم في الأبواب وما إلى ذلك ، ويتم مراقبة هذا الوصول من خلال تطبيق أساسي متصل بالنظام الرئيسي من خلال بروتوكول لاسلكي أو سلكي ، حول جزء الأتمتة ، النظام قادر على ضبط بعض المعلمات البيئية تلقائيًا باستخدام بعض المشغلات وبعض أجهزة الاستشعار ، على سبيل المثال يمكن للنظام قراءة بيانات درجة الحرارة من مستشعر درجة الحرارة ويقرر تشغيل أو إيقاف تشغيل مكيف الهواء.

في مشروعنا ، سننشئ النظام الرئيسي وهو عبارة عن لوحة دوائر إلكترونية تعتمد على لوحة تطوير NodeMCU والتي تحتوي بالفعل على ميزة wifi فيها وستكون هذه اللوحة محاطة ببعض المكونات الإلكترونية مثل المرحلات البصرية ومصابيح LED وأجهزة الاستشعار ، سيستخدم مستشعر الحركة للكشف عن الإنذار ، و DHT11 لقياس درجة الحرارة والرطوبة و BH1750 لاستشعار الضوء.

حول المشغلات ، سنتحكم في بعض لمبات التيار المتردد 220 فولت ومروحة التيار المستمر وسيتم التحكم في جميع هذه المشغلات من خلال تطبيق android قمنا بتطويره من خلال تطبيق Blynk. لذلك في هذا التطبيق ، قمت بإدخال بعض المقاييس لقراءة القيم التناظرية من المستشعرات ووضعت بعض الأزرار والشرائح للتحكم في مخرجاتي.

الخطوة 2: CAD وأجزاء الأجهزة

لقد استخدمت برنامج Solidworks لتصميم نموذج المنزل هذا الذي يحتوي بالفعل على مآخذ لبقع البرق وأجهزة الاستشعار والمروحة ، يمكنك الحصول على ملفات STL من رابط التنزيل أدناه ، بعد إعداد التصميم ، حصلت على أجزائي بشكل جيد للغاية من خلال القطع بالليزر CNC.

الخطوة 3: مخطط الدائرة

بالانتقال إلى الإلكترونيات ، قمت بإنشاء مخطط الدائرة هذا الذي يتضمن جميع الأجزاء الضرورية المطلوبة لهذا المشروع. أقوم بتوصيل مخرجات Realys بلوحة NodeMCU Dev الخاصة بي وأستخدم DHT11؟ BH1750 ومستشعرات الحركة المتصلة بمنفذ I²C ومدخل ADC ، كما أنني استخدمت خرج PWM الوحيد من لوحة NodeMCU Dev الخاصة بي وقمت بتوصيله بطرف لولبي للتحكم في سطوع بعض مصابيح LED ، لقد استخدمت طاقة منفصلة إمداد المرحلات و NodeMCU وبهذه الطريقة سأحمي لوحة Dev الخاصة بي أثناء التحكم في جهد التيار المتردد 220 فولت.

الخطوة 4: صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

حول JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co.، Ltd.) ، هي أكبر مؤسسة نموذجية لثنائي الفينيل متعدد الكلور في الصين وهي شركة تصنيع عالية التقنية متخصصة في نموذج أولي سريع لثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور. مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لدى JLCPCB أكثر من 200 ألف عميل في الداخل والخارج ، مع أكثر من 8 آلاف طلب عبر الإنترنت من نماذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور بكميات صغيرة في اليوم. تبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية 200 ألف متر مربع. للعديد من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادية الطبقة أو ثنائية الطبقات أو متعددة الطبقات. JLC هي شركة محترفة لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتميز بمقياس كبير ، ومعدات جيدة ، وإدارة صارمة وجودة عالية.

الحديث عن الالكترونيات

بعد إجراء تصميم الدائرة ، قمت بتحويل هذه الدائرة إلى تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور مخصص مع شكل منزل من أجل الحصول على تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور جميل عندما نطلب دائرتنا ، وكل ما أحتاجه هو الانتقال إلى JLCPCB أفضل مورد ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالترتيب للحصول على أفضل خدمة تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، بعد بعض النقرات البسيطة ، قمت بتحميل ملفات GERBER المناسبة لتصميمي وقمت بتعيين بعض المعلمات وهذه المرة سوف نستخدم اللون الأسود لهذا المشروع بنقاط ذهبية ؛ بعد أربعة أيام فقط من تقديم الطلب ، تظهر مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على سطح المكتب.

ملفات التنزيل ذات الصلة

كما ترون في الصور أعلاه ، تم تصنيع PCB جيدًا ولدي نفس تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي صنعناه للوحة الرئيسية وجميع الملصقات والشعارات موجودة لإرشادي أثناء خطوات اللحام. يمكنك أيضًا تنزيل ملف Gerber لهذه الدائرة من رابط التنزيل أدناه في حالة رغبتك في تقديم طلب لنفس تصميم الدائرة.

الخطوة 5: المكونات

قبل البدء في لحام الأجزاء الإلكترونية ، دعنا نراجع قائمة المكونات لمشروعنا ، لذلك سنحتاج إلى:

★ ☆ ★ المكونات الضرورية ★ ☆ ★

• ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي طلبناه من JLCPCB
• لوحة NodeMCU:
• مستشعر BH1750:
• مستشعر DHT11:
• مستشعر الحركة: https:// amzn.to/2CHxvRr
• البقع المضيئة:
• مروحة DC:
• المرحلات:
• أجهزة البصريات:
• بعض المقاومات والترانزستورات
• بعض الصمامات الثنائية الباعثة للضوء وثنائيات زينر
• بعض موصلات الرأس اللولبية:
• بعض موصلات SIL

الخطوة 6: تجميع الأجهزة

الآن أصبح كل شيء جاهزًا ، فلنبدأ في لحام المكونات الإلكترونية الخاصة بنا في PCB وللقيام بذلك نحتاج إلى مكواة لحام وسلك لحام أساسي ومحطة إعادة عمل SMD لمكونات SMD.

السلامة اولا

مكواة لحام لا تلمس أبدًا عنصر مكواة اللحام … 400 درجة مئوية! تمسك الأسلاك لتسخينها بالملاقط أو المشابك. قم دائمًا بإعادة مكواة اللحام إلى حاملها عندما لا تكون قيد الاستخدام. لا تضعه على طاولة العمل. أوقف تشغيل الوحدة وافصلها عند عدم استخدامها. كما ترى ، فإن استخدام PCB هذا سهل للغاية نظرًا لجودته العالية جدًا وبدون نسيان الملصقات التي ستوجهك يا رفاق أثناء لحام كل مكون لأنك ستجد على الطبقة الحريرية العلوية ملصق لكل مكون يشير إلى موضعه على اللوحة وبهذه الطريقة ستكون متأكدًا بنسبة 100٪ أنك لن ترتكب أي أخطاء في اللحام. لقد قمت بلحام كل مكون في مكانه ويمكنك استخدام جانبي PCB في لحام المكونات الإلكترونية الخاصة بك.

الخطوة 7: جزء البرنامج واختباره

الآن لدينا PCB جاهزًا وجميع المكونات ملحومة جيدًا بعد الانتهاء من التجميع ، نحتاج إلى الانتقال إلى جزء البرنامج الذي قمت بعمل كود NodeMCU لكم يا رفاق باستخدام Arduino IDE وإذا كنت لا تزال لا تعرف كيفية الاستخدام لوحات NodeMCU المزودة بـ Arduino IDE تحقق فقط من هذا الفيديو الإرشادي الذي نقدمه ، حول الكود الذي سنقوم أولاً باختبار لوحة الدائرة التي صنعناها باستخدام رمز اختبار كود الاختبار الذي يسمح لك بالتحكم في مصابيح LED الخاصة باللوحة. بمجرد تشغيل تطبيق Blynk الخاص بك ، ستجد لوحة NodeMCU المحددة عبر الإنترنت بالفعل (إذا كنت تستخدم الرمز المميز الذي قدمه Blynk في التعليمات البرمجية الخاصة بك). الآن كل ما نحتاجه هو الكود النهائي الذي يمكنك الحصول عليه مجانًا من رابط التنزيل أدناه ، وقد تم التعليق جيدًا على الكود حتى تتمكن من فهمه وتعديله وفقًا لاحتياجاتك الخاصة.