Lille ESP8266 temperaturlogger (Google Sheets): 15 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dette er en guide til, hvordan du laver din helt egen, helt lille WiFi -aktiverede temperaturlogger. Den er baseret på ESP-01-modulet og den digitale temperatursensor DS18B20, pakket i et tæt 3D-trykt etui med et 200mAh litiumbatteri og mikro-USB-oplader.

Det er virkelig et fantastisk projekt, hvis det udføres korrekt, men advarende er det meget frustrerende at lodde alt manuelt og holde det så lille uden at bryde noget og få softwaren til at fungere er ret langvarig. Så læs venligst hele instruktionsbogen, før du prøver.

Hvis nogen bygger en, ville jeg elske at se den, og hvad du bruger den til, indtil videre har jeg brugt den til at bestemme driftscyklussen for min vekselstrøm på en typisk sommerdag (50 minutter til, 20 minutter fra) og vil bruge det til at overvåge temperaturen på pølser om vinteren …

Trin 1: Materialer/udstyr

Selvom komponenterne er få og skematikken ganske enkel, kræver det en stor indsats at få dem til en flot og funktionel formfaktor …

De komponenter, du skal bruge, er:

• Én ESP01
• Et 200 mAh LiPo batteri
• Et TP4056 LiPo -opladermodul
• En HT7333A 3.3V spændingsregulator
• En DS18B20 temperatursensor
• To SMD 4.7kΩ modstande
• To små trykknapper

Værktøjer/udstyr, du skal bruge, er:

• Tynd isoleret tråd (jeg brugte trådindpakningstråd)
• Loddejern/station, lodning, Flux og en aflodningspumpe
• Snips/Wire Strippers, pincet
• En computer
• Et ESP01 -programmeringsnævn
• En 3D -printer
• Superlim/cyanoacrylatklæbemiddel

Trin 2: Lodning: den lille Deep_Sleep Wire

En af de vigtigste funktioner, som en batteridrevet logger skal have, er en tilstand med lavt strømforbrug, så den kan vare så længe som muligt. ESP8266 har ESP. DeepSleep (); valgmulighed, men det kræver, at GPIO_16 er forbundet til EXT_RSTB (Reset) pin, som desværre for os ikke er brudt ud på et ESP01 -modul. Det betyder, at vi skal håndlodde en tynd tråd til den korrekte pin på SMD ESP8266 -chippen. Dette er ret udfordrende, men kan gøres ved hjælp af et almindeligt loddejern og meget tålmodighed og faste hænder. GPIO_16 er den sidste pin på siden af chippen nær afkoblingskondensatoren, da den er på kanten, hvilket gør det meget lettere at lodde på. Held og lykke!

Trin 3: Prototype

Inden jeg komprimerede det ned til den sidste elektronik til at gå i sagen, lavede jeg en prototype ved hjælp af perf-board. Dette var et valgfrit trin for at kontrollere, at alle komponenterne ville fungere sammen, da det vil være meget sværere at foretage fejlfinding, når det er miniaturiseret og inde i en stram kasse. Kan også let gøres på et brødbræt.

Trin 4: Programmering

For at programmere ESP8266 kan du bruge et billigt programmeringsmodul fra Kina med en lille ændring, der tilføjer en trykknap til at forbinde GPIO_2 til jorden. Blinkende en ESP8266 er uden for omfanget af denne instruerbare, men det kan let gøres med Arduino -skitsen, der findes på GitHub -siden. Sørg for at installere ArduinoJSON og OneWire -biblioteket og selvfølgelig ESP -kernerne.

VIGTIG! Glem ikke at uploade SPIFFS -dataene på tavlen. Loggeren starter ikke uden konfigurationsfilen gemt i SPIFFS -hukommelse.

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

Trin 5: Interwebz: Google Formularer

Bagenden af vores logger udføres med Google Formularer og Sheets og IFTTT imellem. Bare at følge billederne herfra er det letteste at gøre.

1. Lav en ny form.
2. Anmod om svarformular med Google Chrome's udviklerværktøjer.
3. Bemærk anmodnings -URL, og anmod om data
4. Tilslut formularen til automatisk opdatering af Google Sheet
5. Tilføj grafer til ark

Trin 6: Interwebz: IFTTT Webhooks

Følg virkelig trin-for-trin billederne på dette tidspunkt.

1. Opret en ny IFTTT -applet
2. Vælg udløseren som en Webhook -anmodningshændelse, noter hændelsesnavnet.
3. Vælg den handling, der skal være en Webhook -anmodning.
4. Indsæt anmodningswebadressen fra udviklerværktøjerne fra Google Formularer.
5. Indstil anmodningsmetoden til POST
6. Indstil indholdstypen til 'application/x-www-urlencoded'
7. Indsæt de rå anmodningsdata fra udviklerværktøjerne fra Google Formularer.
8. Find felterne til temperatur og spænding, og erstat med 'Ingredienser'; Værdi1 og værdi2.
9. Afslut applet.

Trin 7: Interwebz: Konfigurer din logger

Følg billederne…

1. Besøg IFTTT Maker Webhooks -dokumentationen her:
2. Kopiér din udløserwebadresse efter indtastning af hændelsesnavnet.
3. Indtast opsætningstilstand på din TinyTempLogger ved at holde opsætningsknappen nede og trykke på nulstillingsknappen, oprette forbindelse til ESP_Logger og åbne 192.168.4.1
4. Indtast din URL, opdelt i Host og URI
5. Indtast 'værdi1' og 'værdi2' som navnene på parametrene.
6. Klik på Gem, og nulstil derefter.

Din logger skal nu kunne sende data til Google Sheets via IFTTT -relæet.

Trin 8: Lodning: Batteri, oplader og regulator

På dette tidspunkt skulle du have en fuldt funktionel prototype på brødbræt/perf-board. I løbet af de næste par trin vil vi lodde alle komponenternes dead-bug-stil op i den mindste formfaktor, vi kan.

Start med at lodde batteri, regulator og oplader til hinanden ifølge skematikken.

Skematikken kan også findes på GitHub -siden.

Trin 9: Lodning: Fjern pinhoveder

VIGTIG! Inden du fjerner pinhovederne, skal du sørge for, at du har blinket programmet og SPIFFS og har prototypet kredsløbet og bekræftet, at det virker! Blinkende hukommelse efter dette trin vil være en smerte !!

KUN FORHOLDES, hvis kredsløbet er fuldt funktionelt som en prototype.

Fjernelse af stifthovederne er lidt udfordrende, min strategi er simpelthen at anvende flux og forsøge at opvarme alle stifter på én gang med loddemetode, mens du bruger en pincet til at trække stifterne ud. Så bruger jeg loddepumpen nedenfra og jernet ovenfra til at smelte loddet, der sidder fast i hullerne og suge det ud. Vær forsigtig med ikke at bryde den sarte søvntråd.

Trin 10: SMD -modstandslodning, ændring af ladermodulets strøm

Inden vi bruger LiPo -opladningsmodulet med vores lille 200mAh batteri, skal vi ændre det. Som standard oplader disse moduler cellen ved 500mA, hvilket er for højt til små batterier. Ved at ændre SMD nuværende indstillede modstand fra 1,2kΩ (122) til 4,7kΩ (472) kan vi reducere strømmen til ~ 150mA. På denne måde holder vores celle længere.

Trin 11: Lodning: Knapper

Det første, jeg lodde til ESP-01, var trykknapperne, jeg brugte bare tynd "wire wrapping" -tråd og overflademonterede trykknapper, følg bare skematikken og hold alt så lille som muligt.

Trin 12: Lodning: DS18B20

Dernæst lodde jeg DS18B20 temperatursensoren, først trimmede jeg dens ledninger og lodde en overflademonteret 4,7kΩ modstand mellem VCC- og DATA -benene, derefter fulgte den bare skematisk for at forbinde den til ESP.

Trin 13: Lodning: Vedhæft det hele sammen

Det sidste, der var tilbage for at gøre lodning klogt, var at slutte strømkablerne, der kom fra batteriet til ESP, så lodning var endelig udført!

Trin 14: 3D -udskrivningstid og endelig samling

For at afslutte samlingen efter at have kontrolleret, at alt stadig fungerede, efter at det var loddet, var det tid til at 3D -udskrive sagen til det. Jeg startede med at måle dimensionerne og lave modellen i Fusion 360, medmindre det lykkedes dig at gøre din så lille eller den samme størrelse som min, skal du muligvis justere Fusion 360 -modellen. Ellers er STL'erne til toppen og bunden af sagen og knappuderne klar til at udskrive. Jeg brugte Cura til udskæring ved 0,1 mm opløsning, 20% fyldning, ABS -filament og "Print tynde vægge" aktiveret. Sørg for at aktivere det, ellers vil den tynde sammenføjning, der justerer de to halvdele af sagen, ikke blive udskrevet.

STL'er og fusion 360 -filer er på GitHub.

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

Efter udskrivning var det bare et tilfælde (ordspil beregnet) til at proppe alt ind i det og lukke det op med superlim. Det er en meget stram pasform, og det vil kræve masser af tålmodighed. Jeg anbefaler noget som Scotch Weld, fordi det er lidt tykkere, superlim har en tendens til at være virkelig tynd og dækker alt og klistrer fast overalt (inklusive fingre).

Trin 15: Fuldfør

Der har du det, en helt lille WiFi -aktiveret temperaturlogger. Held og lykke, hvis du prøver at samle din egen og meget tålmodighed med at gøre disse ting små, men stadig funktionelle.