زر Dashbutton لإنترنت الأشياء: 6 خطوات (بالصور)

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

مرحبًا صناع ، إنه صانع Moekoe!

في Instructable ، أريد أن أوضح لك كيفية جلب المزيد من الراحة والرفاهية لمنزلك. عند قراءة العنوان ، يمكنك تخمين ما سنبنيه هنا. كل من يزور متجر أمازون عبر الإنترنت مرة واحدة على الأقل ، سيواجه هذا الشيء الصغير المسمى amazon dashbutton. باستخدام هذه الأجهزة التي تعمل بالبطارية ، والتي يمكنك لصقها في أي مكان في منزلك ، من الممكن إعادة ترتيب منتج معين بضغطة زر واحدة.

بهذه الطريقة سنصنع شيئًا مشابهًا ، لكن دون إعادة ترتيب أي شيء على أمازون. سنتحكم في إنترنت الأشياء أو دعنا نسمي هذا "أشياء من الإنترنت" - فقط لأن إنترنت الأشياء في أفواه الجميع وتوي تبدو أكثر خصوصية بالنسبة لي … وما يمكن أن تكون عليه أشياء الإنترنت متروك لك. ربما يمكنك التحكم في كل شيء يحتوي على اتصال wifi على الأقل. في حالتي ، أريد التحكم في أجهزتي المنزلية الذكية مثل الأضواء والرادياتير والمشاهد من خلال توصيلها بإطار عمل Apple HomeKit الحالي.

لذلك في الواقع ، الهدف من هذا المشروع هو بناء جهاز إلكتروني به ثنائي الفينيل متعدد الكلور مصمم ذاتيًا والذي يشغل الجوانب التالية:

• أبسط ما يمكن من خلال احتوائه على زر تحكم واحد فقط
• صغيرة قدر الإمكان
• بأسرع ما يمكن لتقليل زمن الوصول
• محمولة قدر الإمكان ، أو دعنا نسميها تعمل بالبطارية
• و … حسنًا ، يجب أن يكون به اتصال wifi

تتكون النتيجة بشكل عام من ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع وحدة تنظيم الجهد ، متحكم ، بطارية LiPo وزر بسيط. خلال فترة قصيرة من الوقت ، قمت بتحسين dashbutton PCB مرتين ، حتى نكون في الإصدار الثالث من ثنائي الفينيل متعدد الكلور حتى الآن.

عندما تريد رؤية سلوك هذا الشيء الصغير ، تحقق من هذا الفيديو على Instagram الخاص بي. هناك الكثير من مقاطع الفيديو لأزرار العدادات قيد التشغيل وكيفية بنائها. لذلك ، لكل من يرغب في رؤية المزيد ، يمكنك العثور على كل شيء هنا @ maker.moekoe.

الخطوة 1: الأشياء التي سوف تحتاجها

لبناء زر معلومات إنترنت الأشياء الخاص بك ، فإنك تحتاج فقط إلى عدد قليل من المكونات. على الرغم من وجود اختلافات طفيفة من إصدار إلى آخر ، فإن جزء تنظيم الجهد يظل كما هو. لجميع الإصدارات سوف تحتاج:

• MCP1700 3 ، منظم جهد 3 فولت LDO
• 2x 1µF 1206 SMD المكثفات

بالإضافة إلى النسخة المستديرة أو المستقيمة (الجزء الأيسر من الصورة أعلاه):

• PCB (الإصدار 1 أو 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 موصل 90 درجة ليبو
• بطارية ليبو 100 مللي أمبير بأبعاد 25x12 ملم
• 3x6mm زر SMD

أو بالإضافة إلى إصدار الخلية المعدنية (الجزء الأيمن من الصورة أعلاه):

• ثنائي الفينيل متعدد الكلور (الإصدار 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b RGB (w) LED
• 0 ، 1µF 1206 SMD مكثف
• زر SMD 6x6mm
• 2450 حامل خلية عملة
• بطارية خلية العملة المعدنية LIR2450

بالطبع ، يمكنك التفكير في مسكن صغير لزر العدادات. يمكن العثور على فكرة بسيطة في الخطوة الخامسة من هذا Instructable.

الخطوة 2: لوحة الدوائر المطبوعة

عندما بدأت باستخدام زر dashbutton هذا ، قمت بإنشاء إصدار ثنائي الفينيل متعدد الكلور بدون أي عروض خاصة - فقط ربط الأجزاء القليلة بآثار كهربائية. لا أوصي بهذا الإصدار لأنه كان المسودة الأولى ولم يتم تطويره مثل الآخرين. فيما يلي ملخص صغير لجميع الإصدارات الثلاثة:

كان الإصدار 1 هو أول مسودة نهائية لي بها بعض الأشياء التي يجب تحسينها. ربما سأقوم بتحديثه في المستقبل لكنه يعمل بالفعل. أبعاد PCB الخارجية 24x32mm. يتم تشغيله بواسطة بطارية LiPo صغيرة ولديه وحدة تنظيم الجهد فقط لتشغيل ESP8285-M3. تلتصق البطارية بشريط مزدوج الجوانب في الجزء السفلي من زر العدادات.

يتكون الإصدار 2 من شكل خارجي آخر لثنائي الفينيل متعدد الكلور. وهي مستديرة بقطر 30 مم وتتضمن مستوى أرضي يزيد عن ثلثي المساحة. والثالث الآخر هو هوائي وحدة التحكم الدقيقة ولا ينبغي أن يتداخل مع أي من الآثار أو الإشارات الأرضية لتقليل التداخلات. التخطيطي هو نفس الإصدار الأول. ومثل الإصدار الأول ، فهو يعتمد على ESP8285-M3.

الإصدار 3 له شكل خارجي آخر أيضًا. الفرق الرئيسي هو أنه يتم تشغيله بواسطة بطارية LIR2450 قياسية يمكن استبدالها بسهولة إذا أصبحت فارغة وبالتالي يجب أن يكون PCB أكبر قليلاً من الإصدارات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يتكون من WS2812b rgb (w) أدى للإبلاغ عن أشياء مختلفة. علاوة على ذلك ، وعلى عكس النسختين الأخريين ، فإنه يعتمد على ESP8266-07S.

لذا ، ما عليك سوى اختيار نسخة من الملفات المرفقة وتقديم طلبك في شركة PCB المفضلة لديك.

أنا أوصي بالتأكيد بالإصدار الثاني ، لأنه الأكثر تطوراً من بين جميع ، والحجم الصغير الذي يبلغ 30 ملم فقط سهل للغاية في رأيي. عندما ترغب في الحصول على المزيد من الميزات في هذا الشيء الصغير ، فارجع إلى الإصدار الثالث ، ولكن هذا الإصدار لا يزال قيد التقدم وقد يتعين تحسينه في بعض الجوانب …

الخطوة 3: أكمل PCB الخاص بك

إذا كنت تمسك PCB بين يديك ، فقد حان الوقت لتوصيل المكونات به. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام أي تقنية تريدها. في حالتي ، قمت بلحام المكونات باستخدام معجون اللحام وتقنية إعادة التدفق. لهذا ستحتاج إلى بعض معجون اللحام في حقنة أو محطة لحام إنحسر التدفق (أو شيء مثل مسدس الهواء الساخن) أو فرن. كما هو موضح في هذا الفيديو (للإصدار الثاني) أو الفيديو أعلاه (للإصدار الثالث) ، يجب عليك توزيع القليل من معجون اللحام على كل وسادة سلكية smd قبل وضع المكونات في المساحة المتوفرة لها. في الفيديو الخاص بالإصدار الثاني ، يظهر مع موزع وغرينة شبه أوتوماتيكي ولكن المكونات المطبقة كبيرة بما يكفي لتلحيمها يدويًا تمامًا كما هو موضح في الفيديو العلوي للإصدار الثالث.

بعد ذلك ، يمكنك وضع PCB في الفرن أو لحامها بالتقنية التي اخترتها. تظهر هذه العملية أيضًا على أنها لقطة زمنية في الفيديو العلوي.

بالطبع ، يجب أن يكون هذا ممكنًا باستخدام مكواة لحام عادية أيضًا ، لكنني أعتقد أن هذا لن يكون أسهل طريقة وعليك التحلي بالصبر الشديد.

الخطوة 4: تفليش ESP

قد لا يكون وميض وحدة التحكم الدقيقة على لوحة الدوائر المطبوعة هو أسهل جزء. ولكن قبل أن يكون زر التابلوه صغيرًا قدر الإمكان ، فهناك أيضًا أقل عدد ممكن من المكونات عليه. لإيضاحها ، هناك ثلاثة أشياء مهمة يجب عليك الاستفادة منها.

• يجب تقصير وصلة الوسادة السلكية GPIO0 (PROG للإصدار الثالث) لوضع ESP في وضع البرمجة. ضع في اعتبارك أن المتحكم الدقيق لن يبدأ كالمعتاد باستخدام وسادة سلكية GPIO0 / PROG مختصرة.
• يجب عليك توصيل وسادات الأسلاك الأربعة (3 ، 3 فولت - gnd - rx - tx) بمحول FTDI خارجي. عند القيام بذلك ، لن تضطر إلى لحام بعض الأسلاك به. نظرًا لأنني قمت بمحاذاة وسادات الأسلاك الأربعة في الشبكة 2 ، 54 مم ، يمكنك أخذ رأس دبوس ذي 4 أسنان ، وتوصيله بكابلات توصيل بمحول FTDI والضغط عليه مقابل وسادات الأسلاك أثناء تحميل الرسم التخطيطي. ولأن الصورة تساوي ألف كلمة ، أضفت واحدة توضح هذه العملية.
• مباشرة بعد ظهور رسالة التحميل داخل Arduino IDE ، يجب عليك الضغط على زر إعادة الضبط مرة واحدة (إنه الزر - الزر الوحيد على زر القيادة). بعد ذلك ، يجب أن يومض المصباح الأزرق الموجود على ESP عدة مرات حتى يومض باستمرار أثناء امتلاء شريط التحميل داخل Arduino IDE.

تم دمج زر التحكم الخاص بي في إطار عمل Apples HomeKit للتحكم في أشياء مختلفة في منزلي. لن أخوض في التفاصيل حول كيفية تثبيته أو كيفية عمله لأن هذا سيتجاوز النطاق. إذا كنت ترغب في القيام بذلك بنفس الطريقة ، يمكنك الرجوع إلى العمل الرائع لـ KhaosT ، الذي عمل على تنفيذ node.js لخادم ملحقات HomeKit ، والذي استخدمته أيضًا. بالنسبة لأولئك الذين سيستخدمونها ، أرفقت ملف Dashbutton_accessory.js.

ومع ذلك ، من الممكن دمج أزرار أجهزة القياس في تطبيق آخر للمنزل الذكي ، أو حتى أكثر من ذلك. يعمل كود Arduino المرفق مع MQTT ، والذي سيعمل مع كل تطبيق للمنزل الذكي تقريبًا.

عندما تريد البدء برمز Arduino المرفق ، فقم ببساطة بإضافة بيانات اعتماد wifi الخاصة بك وعنوان IP الخاص بوسطاء MQTT في سطور الكود التالية:

const char * ssid = "XXX" ؛

const char * password = "XXX" ؛ const char * mqtt_server = "192.168.2.120" ؛

يقوم الرسم ببساطة بإيقاظ ESP من وضع النوم العميق عند الضغط على زر إعادة الضبط مرة واحدة. بعد ذلك ، سيتم الاتصال بشبكة wifi المحددة بالإضافة إلى وسيط MQTT ، قبل أن تنشر رسالة بسيطة (مثل "1" واحدة) للموضوع المحدد. بعد ذلك ، يعود ESP إلى وضع النوم العميق. إذا كانت شبكتك غير قابلة للوصول إلى ESP ، فستعود إلى وضع النوم العميق بعد ست ثوانٍ ، ولكن بالطبع دون نشر أي شيء. هذا فقط لمنع البطارية من التفريغ بسرعة كبيرة.

الخطوة 5: طباعة السكن

يجب أن يعمل زر العدادات بالفعل عندما تصل إلى هذه الخطوة. ولكن يجب أن تحصل على حالة صغيرة لمنع بعض الأضرار التي لحقت بثنائي الفينيل متعدد الكلور أو الإلكترونيات. بالطبع هذا هو الجزء الإبداعي من هذا Instructable. لذلك ، إذا كنت تريد ، يمكنك تصميم السكن الخاص بك وطباعته على طابعة ثلاثية الأبعاد كما فعلت. يمكنك البدء من الصفر أو يمكنك استخدام حالتي وإضافة بعض التعديلات. من الواضح أنه يمكن العثور على السكن في Thingiverse ، لكني أرفقت الملفات هنا أيضًا.

الحالة أو - لنكون أكثر دقة - غطاء الإصدار 3 ليس جاهزًا بعد ، لكنني سأقوم بتحديثه في أقرب وقت ممكن.

الخطوة 6: استمتع وكن مبدعًا

لذا ، آمل أن تتمكن من تبديل الأضواء بضغطة زر واحدة الآن!

على الأقل ، أظهرت حساباتي أن سعة بطارية الإصدار الأول والثاني ستصل إلى 150 يومًا بالقيم التالية:

• سعة LiPo 105 مللي أمبير
• تيار الحمل 70mA
• تيار النوم العميق 20µA
• وقت النشر 3 ثوان
• الفاصل الزمني للزر 2 في الساعة (وهذا أكثر مما ستصل إليه ، على ما أعتقد)
• عامل فقدان البطارية بنسبة 30٪ (وهي نسبة عالية جدًا أيضًا)

يجب أن يكون عمر البطارية للإصدار 3 هو نفسه على الأقل ، بينما تبلغ سعته 120 مللي أمبير في الساعة. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على ws2812 led على متن الطائرة ، والذي سيرسم بعض التيار أيضًا.

الوضع الآن يترتب عليك! آمل أن تكون قد استمتعت بقراءة هذا Instructable أو ربما استمتعت ببناء مثل هذا الشيء الصغير الجميل.

يمكن العثور على هذا المشروع وحتى المشاريع الرائعة الأخرى على صفحتي على GitHub makermoekoe.github.io. للحصول على التحديثات الأخيرة ، يمكنك متابعتي على Instagram.

إذا كان لديك أي اقتراحات أو إذا كان هناك شيء غير واضح بالنسبة لك ، فلا تتردد في سؤالي في التعليقات أدناه أو كتابة رسالة قصيرة لي.

يعتبر

صانع moekoe