مسجل درجة الحرارة Tiny ESP8266 (أوراق Google): 15 خطوة

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

هذا دليل حول كيفية إنشاء مسجل درجة الحرارة الخاص بك ، والصغير للغاية الذي يدعم شبكة WiFi. يعتمد على وحدة ESP-01 ومستشعر درجة الحرارة الرقمي DS18B20 ، معبأ في علبة مطبوعة ثلاثية الأبعاد محكمة مع بطارية ليثيوم 200 مللي أمبير وشاحن USB صغير.

إنه حقًا مشروع رائع إذا تم تنفيذه بشكل صحيح ، ولكن كلمة تحذير من المحبط للغاية لحام كل شيء يدويًا وإبقائه صغيرًا جدًا دون كسر أي شيء وتشغيل البرنامج طويل جدًا. لذا يرجى قراءة التعليمات بالكامل قبل إعطائها.

إذا قام أي شخص ببناء واحد أحب رؤيته وما الذي تستخدمه من أجله ، فقد استخدمته حتى الآن لتحديد دورة عمل مكيف الهواء الخاص بي في يوم صيفي نموذجي (50 دقيقة تشغيل ، 20 دقيقة إيقاف) وسأستخدمه لمراقبة درجة حرارة النقانق في الشتاء …

الخطوة 1: المواد / المعدات

على الرغم من أن المكونات قليلة والتخطيطي بسيط للغاية ، إلا أن الأمر يتطلب الكثير من الجهد لإدخالها في عامل شكل جميل وعملي …

المكونات التي ستحتاجها هي:

• واحد ESP01
• بطارية ليبو واحدة بقدرة 200 مللي أمبير في الساعة
• وحدة شاحن TP4056 LiPo واحدة
• منظم جهد واحد HT7333A 3.3 فولت
• جهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20
• اثنان من المقاومات SMD 4.7kΩ
• اثنين من أزرار الضغط الصغيرة

الأدوات / المعدات التي ستحتاجها هي:

• سلك رفيع معزول (كنت أستخدم سلك تغليف الأسلاك)
• لحام الحديد / محطة ، اللحيم ، الجريان ومضخة إزالة اللحام
• قصاصات / أدوات تقشير الأسلاك ، ملاقط
• كمبيوتر
• لوحة برمجة ESP01
• طابعة ثلاثية الأبعاد
• لاصق Superglue / Cyanoacrylate

الخطوة 2: اللحام: Tiny Deep_Sleep Wire

واحدة من الميزات الرئيسية التي يحتاجها المسجل الذي يعمل بالبطارية هي وضع الطاقة المنخفضة بحيث يمكن أن يستمر لأطول فترة ممكنة. يحتوي ESP8266 على ESP. DeepSleep () ؛ الخيار ، لكنه يتطلب توصيل GPIO_16 بدبوس EXT_RSTB (إعادة التعيين) ، والذي للأسف لم يتم كسره في وحدة ESP01. هذا يعني أننا نحتاج إلى تسليم سلك رفيع إلى الدبوس الصحيح على شريحة SMD ESP8266. هذا أمر صعب للغاية ولكن يمكن القيام به باستخدام مكواة لحام عادية والكثير من الصبر والأيدي الثابتة. GPIO_16 هو آخر دبوس على جانب الشريحة بالقرب من مكثف الفصل نظرًا لأنه على الحافة مما يجعل اللحام أسهل كثيرًا. حظا سعيدا!

الخطوة 3: النموذج الأولي

قبل ضغطه على الإلكترونيات النهائية للذهاب في الحالة ، قمت بعمل نموذج أولي باستخدام لوحة الأداء. كانت هذه خطوة اختيارية للتحقق من أن جميع المكونات ستعمل معًا ، حيث سيكون من الصعب جدًا استكشاف الأخطاء وإصلاحها بمجرد تصغيرها وداخلها داخل علبة محكمة. يمكن أيضًا القيام به بسهولة على لوح التجارب.

الخطوة 4: البرمجة

لبرمجة ESP8266 ، يمكنك استخدام وحدة برمجة رخيصة من الصين مع تعديل طفيف مع إضافة زر ضغط لتوصيل GPIO_2 بالأرض. يعد وميض ESP8266 خارج نطاق هذا التوجيه ، ولكن يمكن القيام به بسهولة باستخدام رسم Arduino الموجود في صفحة GitHub. تأكد من تثبيت ArduinoJSON ومكتبة OneWire وبالطبع مراكز ESP.

الأهمية! لا تنسى تحميل بيانات SPIFFS على السبورة. لن يتم تشغيل المسجل بدون ملف التكوين المخزن في ذاكرة SPIFFS.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

الخطوة 5: Interwebz: نماذج Google

سيتم تنفيذ الواجهة الخلفية للمسجل الخاص بنا باستخدام نماذج Google وجداول البيانات و IFTTT بينهما. مجرد متابعة الصور من هنا هو أسهل شيء يمكنك القيام به.

1. اصنع شكلا جديدا.
2. الحصول على طلب استجابة النموذج باستخدام أدوات مطوري Google Chrome.
3. ملاحظة طلب URL ، وطلب البيانات
4. قم بتوصيل النموذج بالتحديث التلقائي لجدول بيانات Google
5. أضف الرسوم البيانية إلى الأوراق

الخطوة 6: Interwebz: IFTTT Webhooks

حقًا ما عليك سوى اتباع الصور خطوة بخطوة في هذه المرحلة.

1. أنشئ تطبيق IFTTT صغير جديد
2. حدد المشغل كحدث طلب Webhook ، ولاحظ اسم الحدث.
3. حدد الإجراء ليكون طلب Webhook.
4. الصق عنوان URL للطلب من أدوات المطور من نماذج Google.
5. اضبط طريقة الطلب على POST
6. اضبط نوع المحتوى على "application / x-www-urlencoded"
7. الصق بيانات الطلب الأولية من أدوات المطور من نماذج Google.
8. ابحث عن حقول درجة الحرارة والجهد واستبدله بـ "المكونات" ؛ القيمة 1 والقيمة 2.
9. إنهاء التطبيق الصغير.

الخطوة 7: Interwebz: قم بإعداد المسجل الخاص بك

اتبع الصور …

1. قم بزيارة وثائق IFTTT Maker Webhooks هنا:
2. انسخ عنوان URL المشغل بعد إدخال اسم الحدث.
3. ادخل إلى وضع الإعداد على TinyTempLogger عن طريق الضغط على زر الإعداد والنبض على زر إعادة الضبط ، واتصل بـ ESP_Logger وافتح 192.168.4.1
4. أدخل عنوان URL الخاص بك ، وانقسم إلى Host و URI
5. أدخل "value1" و "value2" كأسماء للمعلمات.
6. انقر فوق حفظ ثم إعادة تعيين.

يجب أن يكون المُسجِّل الخاص بك قادرًا الآن على نشر البيانات في جداول بيانات Google ، من خلال ترحيل IFTTT.

الخطوة 8: اللحام: البطارية والشاحن والمنظم

عند هذه النقطة ، يجب أن يكون لديك نموذج أولي كامل الوظائف على لوح التجارب / لوحة الأداء. خلال الخطوات القليلة التالية ، سنقوم بتلحيم جميع المكونات بأسلوب dead-bug ، في أصغر عامل شكل نستطيع.

ابدأ بلحام البطارية والمنظم والشاحن ببعضهما البعض ، وفقًا للتخطيط.

يمكن أيضًا العثور على التخطيطي على صفحة GitHub.

الخطوة 9: اللحام: إزالة رؤوس الدبوس

الأهمية! قبل إزالة رؤوس الدبوس ، تأكد من قيامك بعمل وميض للبرنامج و SPIFFS وقمت بنمذجة الدائرة وتأكدت من أنها تعمل! وميض الذاكرة بعد هذه الخطوة سيكون مؤلما !!

تتم فقط إذا كانت الدائرة تعمل بكامل طاقتها كنموذج أولي.

تعد إزالة رؤوس الدبوس تحديًا بعض الشيء ، وتتمثل استراتيجيتي في تطبيق التدفق ومحاولة تسخين جميع المسامير مرة واحدة باستخدام اللحام أثناء استخدام الملقط لسحب المسامير. ثم أستخدم مضخة اللحام من الأسفل والمكواة من الأعلى لإذابة اللحام العالق في الثقوب وامتصاصه. احرص على عدم قطع سلك النوم العميق الرقيق.

الخطوة 10: لحام المقاوم SMD ، تغيير تيار وحدة الشاحن

قبل أن نستخدم وحدة شحن LiPo مع بطاريتنا الصغيرة 200 مللي أمبير في الساعة ، نحتاج إلى تعديلها. بشكل افتراضي ، تقوم هذه الوحدات بشحن الخلية عند 500 مللي أمبير وهو مرتفع جدًا بالنسبة للبطاريات الصغيرة. من خلال تغيير المقاوم المحدد الحالي SMD من 1.2kΩ (122) إلى 4.7kΩ (472) ، يمكننا تقليل التيار إلى ~ 150mA. بهذه الطريقة ستستمر خليتنا لفترة أطول.

الخطوة 11: اللحام: الأزرار

أول شيء قمت بتلحيمه في ESP-01 كان الأزرار الانضغاطية ، لقد استخدمت للتو سلكًا رفيعًا "لف السلك" وأزرار دفع مثبتة على السطح ، فقط اتبع المخطط واحتفظ بكل شيء صغيرًا قدر الإمكان.

الخطوة 12: اللحام: DS18B20

بعد ذلك ، قمت بلحام مستشعر درجة الحرارة DS18B20 ، أولاً قمت بقص خيوطه ولحمت مقاومًا مثبتًا على السطح 4.7kΩ بين دبابيس VCC و DATA ، ثم كان يتبع المخطط فقط لتوصيله بـ ESP.

الخطوة 13: اللحام: اربطها كلها ببعضها البعض

كان آخر شيء يجب القيام به في اللحام هو توصيل أسلاك الطاقة القادمة من البطارية إلى المرساب الكهروستاتيكي ، ثم تم الانتهاء من اللحام أخيرًا!

الخطوة 14: وقت الطباعة ثلاثية الأبعاد والتجميع النهائي

لإنهاء التجميع بعد التأكد من أن كل شيء لا يزال يعمل بعد أن تم لحامه ، فقد حان الوقت لطباعة العلبة ثلاثية الأبعاد. لقد بدأت بقياس الأبعاد وصنع النموذج في Fusion 360 ، ما لم تتمكن من جعل حجمك صغيرًا أو بنفس حجمه ، فقد تحتاج إلى تعديل نموذج Fusion 360. خلاف ذلك ، فإن STLs لأعلى وأسفل العلبة ولوحة الأزرار جاهزة للطباعة. لقد استخدمت Cura للتقطيع بدقة 0.1 مم ، و 20٪ حشو ، وفتيل ABS وتمكين "طباعة الجدران الرقيقة". تأكد من تمكين ذلك وإلا فلن تتم طباعة الوصلة الرفيعة التي تحاذي نصفي العلبة.

ملفات STLs و fusion 360 موجودة على GitHub.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

بعد الطباعة ، كانت مجرد حالة (يقصد بها التورية) حشو كل شيء فيه وإغلاقه بالغراء الفائق. إنه ملائم للغاية وسيتطلب الكثير من الصبر. أوصي بشيء مثل Scotch Weld لأنه أكثر سمكًا قليلاً ، ويميل الغراء الفائق إلى أن يكون رقيقًا جدًا ويغطي كل شيء ويلتصق في كل مكان (بما في ذلك الأصابع).

الخطوة 15: أكمل

يوجد لديك ، مسجل درجة حرارة صغير للغاية يدعم WiFi. حظًا سعيدًا إذا حاولت تجميع قدر كبير من الصبر وصبرك لجعل هذه الأشياء صغيرة ولكنها لا تزال تعمل.