مسجل الإنترنت لدرجة الحرارة والرطوبة مع شاشة عرض باستخدام ESP8266: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

كنت أرغب في مشاركة مشروع صغير أعتقد أنك ستنال إعجابك. وهو عبارة عن مسجل إنترنت صغير ودائم لدرجة الحرارة والرطوبة مع شاشة عرض. هذا يسجل إلى emoncms.org وبشكل اختياري ، إما محليًا إلى Raspberry PI أو خادم emoncms الخاص بك. إنه يتميز بـ LOLIN (WEMOS سابقًا) D1 Mini الذي يشتمل على جوهر ESP8266. مستشعر درجة الحرارة والرطوبة هو مستشعر LOLIN DHT 3.0 I2C. البرنامج هو Arduino وبطبيعة الحال ، مفتوح المصدر. لقد بنيت الآن 7 من هؤلاء ورفيقي يريد 3 آخرين.

لقد قمت بتغليفه في علبة بلاستيكية "Systema" سعة 200 مل. هذه متوفرة في أستراليا مقابل 2 دولار تقريبًا. تبلغ التكلفة الإجمالية للمكونات ، بما في ذلك كبل USB الصغير <30 دولارًا أستراليًا ، لذا يجب أن تكون قادرًا على بناء هذا في الولايات المتحدة مقابل 20 دولارًا تقريبًا

قائمة المكونات الكاملة هي

1. LOLIN DI Mini V3.1.0
2. LOLIN DHT Shield 3.0 درجة الحرارة والرطوبة
3. TFT 1.4 Shield V1.0.0 لجهاز WeMos D1
4. TFT I2C Connector Shield V1.1.0 لـ LOLIN (WEMOS) D1 mini
5. كابل TFT 10P 200 مم 20 سم لكابل رأس مزدوج WEMOS SH1.0 10P
6. كابل I2C 100 مم 10 سم لكابل مزدوج الرأس LOLIN (WEMOS) SH1.0 4P
7. علبة بلاستيكية - SYSTEMA 200 مل - في أستراليا Coles / Woolies / KMart
8. USB Micro إلى كابل طاقة USB-A

يمكن شراء جميع المكونات النشطة من متجر LOLIN على AliExpress.

أدوات وأجهزة متنوعة

1. لحام حديد. سوف تحتاج إلى لحام الرؤوس على الدروع
2. 1.5 مللي متر غطاء رأس مسامير بطول 1 سنتيمتر وسائق مناسب
3. مثقاب 1.5 مم أو مخرطة الثقوب لثقوب الترباس
4. ملف دائري أو Dremel لقطع الفتحة للكابلات

الخطوة 1: التجميع

الجمعية مباشرة إلى الأمام. هناك درعان للتكديس ، لكنني أفضل أن يكون درع D1 هو اللوحة العلوية لأن مسار الخروج لكابل USB يكون أكثر استقامة وأسهل في التنظيم بمجرد قص الغطاء.

يصل D1 مع 3 مجموعات رأس

1. مقبس ودبابيس طويلة
2. مقبس ودبابيس قصيرة
3. دبوس قصير فقط

استخدم مجموعة المقبس الطويل / الدبوس الطويل لـ DI. تأكد من أنك تقوم بلحامها بالاتجاه الصحيح. إليك رقصة صغيرة أستخدمها لجعل المسامير محاذاة بشكل مستقيم للحام.

باستخدام لوح التجارب ، ضع صفين من رؤوس الدبوس القصير في الصفوف B & I أطول لأسفل. سوف يتدفقون مع السطح. ثم ضع صفين من Socket ودبابيس قصيرة في الصفين A & J خارج رؤوس الدبوس القصيرة.

يمكنك بعد ذلك وضع رؤوس الدبوس الطويلة على المسامير القصيرة في اللوحة ثم وضع D1 جاهزًا للحام. ملاحظة: D1 مقلوب في هذه المرحلة. يوجد مقبس USB وتتبع الهوائي أسفل اللوحة. جندى المسامير على السبورة. حاول ألا تستخدم الكثير من اللحام لأن الفائض سوف يتلاشى تحت D1 وقد ينتقل لأسفل إلى جزء المقبس من اللوحة. قد تسأل لماذا لم أستخدم فقط رؤوس الدبوس القصيرة في D1؟ لدي خطط أخرى بما في ذلك ساعة Real Time Clock وبطاقة SD للأوقات التي لا يكون فيها الوصول إلى WiFi ممكنًا ، لذا فقد وفرت تكديس الدروع الأخرى إذا لزم الأمر.

الخطوة التالية هي لحام لوحة الموصل. قم بإزالة المقبس ورؤوس الدبوس من الصفين A و J وقم بإزالتها على دبابيس D1 الملحومة الآن. يمكنك الآن انزلاق درع الموصل على هذه المسامير. لا تدفع المقابس لأسفل تمامًا ، فقط ضعها في الأعلى. سبب؟ إذا كنت تستخدم الكثير من اللحام ، فسيتم "فتيل" لأسفل وسيتم لحام الموصل بشكل دائم في D1.

تأكد من أن الموصل موجه بشكل صحيح. يجب أيضًا أن يكون درع الموصل "مقلوبًا" في هذه المرحلة. يتم وضع علامة pinouts على كل لوحة. تأكد من تطابقها ، أي أن Tx Pin الموجود على D1 أسفل دبوس Tx على لوحة الموصل وما إلى ذلك. تحقق مرة أخرى وقم بلحام لوحة الموصل برأسها.

تم الانتهاء من اللحام الآن. قم بإزالة اللوحة من الرقصة إذا كنت تستخدمها. قم بتقطيعها معًا ، ثم تحقق من الاتجاه مرة أخرى. على عكس لوحات Arduino Uno ، من الممكن وجود لوحة واحدة بزاوية 180 درجة. في هذه المرحلة ، يمكنك توصيل كبل I2C من لوحة الموصل بـ DHT وكابل 10pin TFT بشبكة TFT. المسامير الداخلية صغيرة جدًا لذا تحقق من الاتجاه قبل الإدخال.

قم بتوصيل كبل USB صغير بـ D1 ويجب أن تضيء الإضاءة الخلفية لشاشة TFT. أنت الآن جاهز لتحميل رسم Arduino.

الخطوة 2: تحميل البرنامج الثابت

قم بتحميل أحدث إصدار من Arduino IDE. كان لدي 1.8.5 قيد التشغيل في وقت بناء هذا المشروع.

يحتاج IDE إلى التهيئة لتجميع الرسم التخطيطي لـ WEMOS (ESP8266). للقيام بذلك ، تحتاج إلى بدء IDE والانتقال إلى ملف / تفضيلات ثم النقر فوق الرمز الموجود على يمين "عناوين URL لمديري اللوحات الإضافية". سيتم عرض محرر. الصق ما يلي

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

في المحرر وانقر فوق OK ثم OK لإغلاق محرر التفضيلات. يجب عليك بعد ذلك إغلاق IDE وإعادة فتحه. سيقوم Arduino IDE بعد ذلك بتوصيل وتنزيل "سلسلة الأدوات" والمكتبات المطلوبة لإنشاء وتجميع الرسومات التخطيطية لـ ESP8266 التي يعتمد عليها D1.

ستحتاج أيضًا إلى مكتبات AdaFruit لشاشة TFT. يمكن الحصول عليها من

github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library

& github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

تم فك ضغطه وحفظه في مجلد المكتبات في مجلد مشاريع Arduino. ملاحظة: غالبًا ما تُلحق تنزيلات Github "-master" بالمجلد ، لذا قد تحتاج إلى إعادة تسميتها.

تحتاج أيضًا إلى مكتبة LOLIN / WEMOS DHT 3.0 من

github.com/wemos/WEMOS_DHT12_Arduino_Library

قم بتنزيل ملف IoTTemp_basic.ino وضعه في مجلد مشاريع Arduino يسمى "IOTTemp_basic".

افتح الرسم في IDE وانتقل إلى Tools / Board وحدد "Boards Manager". في "تصفية البحث" فقط ضع "D1" وسترى "esp8266 بواسطة مجتمع ESP8266" اضغط على "مزيد من المعلومات" وستتمكن من تحديد أحدث إصدار و "تثبيت". سيبدأ IDE بعد ذلك في تنزيل سلسلة الأدوات والمكتبات المرتبطة بها.

بمجرد اكتمال ذلك ، قم بتوصيل IotTemp بجهاز الكمبيوتر الخاص بك وبعد الكشف ، حدد المنفذ الذي تم تثبيت الجهاز عليه في "الأدوات / المنفذ". أنت الآن جاهز للترجمة والتحميل.

في الجزء العلوي من المخطط ، تحتاج إلى تكوين بعض المتغيرات لتناسب بيئتك المحلية

const char * ssid = ""؛ // شبكة WiFi المحلية الخاصة بك SSID

const char * password = "" ؛ // كلمة المرور للعقدة المحلية

const char * host = "emoncms.org" ؛ // عنوان URL الأساسي لتسجيل EMONCMS. لاحظ لا "https://"

const char * APIKEY = "<your API Key"؛ // اكتب مفتاح API من emonCMS

const char * nodeName = "مطبخ" ؛ // الاسم الوصفي للعقدة الخاصة بك

اضغط على أيقونة "التجزئة" للتحقق من الرمز وإذا لم تكن هناك أخطاء كبيرة ، يجب أن تكون على ما يرام لتحميل الكود إلى D1. بمجرد اكتمال ذلك ، يستغرق الأمر دقيقة أو دقيقتين ، يجب أن تشاهد الآن إضاءة TFT مع قيمتي "TMP" و "R / H" (الرطوبة النسبية).

نظرًا لأننا لم نقم بتكوين حساب EMONCMS وما إلى ذلك ، فسترى "فشل الاتصال" باسم مضيفك.

يحتوي الرسم أيضًا على شاشة تسلسلية أساسية. قم بالاتصال باستخدام شاشة Arduino التسلسلية أو المعجون أو أي برنامج اتصال تسلسلي آخر للحصول على مزيد من المعلومات حول ما يجري داخل IoT Temp.

أقوم بإصلاح الكود حتى تتمكن من العثور على أحدث رمز خاص بي على

github.com/wt29/IoTTemp_basic

الخطوة 3: التجميع النهائي

أنت الآن جاهز لإكمال التجميع. هذا ينطوي على تركيب المكونات في الصندوق.

ابدأ بتركيب TFT على الجزء الداخلي من الغطاء. افصل D1 من الطاقة ثم افصل TFT عن لوحة الموصل. قدم TFT حتى الغطاء محاولًا وضع TFT بالقرب من الحافة العلوية للغطاء قدر الإمكان. سيمنحك هذا تخليصًا أفضل للوحة D1 / Connector. أستخدم مخرطة حادة لدفع علامة صغيرة في البلاستيك ، وإزالة TFT ثم حفر ثقب صغير. فتحات تركيب TFT صغيرة جدًا عند 1.5 مم. لدي مجموعة من مسامير غطاء الرأس التي تناسبها ولكن لا توجد صواميل لتناسبها. أقوم بدفع رأس الغطاء من الأمام ، وأثبته بالبلاستيك ثم أستخدم ببساطة الغراء الساخن بدرجة حرارة منخفضة لتأمين TFT على البراغي.

قم بتركيب مستشعر DHT على الجزء الخارجي من الغطاء. لفصل المستشعر عن الدرع (لا يتم استخدام حوامل "الدرع") ، اقلب DHT رأسًا على عقب وسجل البرزخ (الجزء الرفيع) بسكين هواية. سوف ينفصل المستشعر بعد ذلك عن الدرع.

الخطوة الأخيرة تقريبًا هي قطع فتحة الإغاثة في الحافة السفلية للغطاء والقاعدة لاستيعاب كبل USB والاتصال بـ DHT. أنا أستخدم جهاز Dremel ولكنه يمكن أن يصبح جامحًا بعض الشيء ، لذا خذ وقتك. يحتوي صندوق SystemA على ختم من السيليكون في الغطاء لا تحتاج إلى قطعه.

قم بتجميع الوحدة في الصندوق. تساعد لمسة من الغراء الساخن بدرجة حرارة منخفضة أسفل لوحة الموصل على تحديد موقعه في الصندوق. قم بتشغيل كبلات USB و DHT للخارج من الفتحة ووضع مسحة من الغراء الساخن فوق الجزء العلوي من الكابلين.

قم بتأمين DHT إلى الجزء الخارجي من الصندوق باستخدام مسمار قصير 1.5 مم. استخدم القليل من الغراء الساخن تحته إذا كنت تريد ذلك - أنا لا أزعج.

قم بتوصيل IOT Temp بقوة 5 فولت واستمتع بعملك.