DIY Dashbutton til tingenes internet: 6 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Hej beslutningstagere, det er maker moekoe!

I denne Instructable vil jeg vise dig, hvordan du kan bringe mere komfort og luksus til dine hjem. Når du læser titlen, gætter du måske på, hvad vi skal bygge her. Alle, der besøger amazons online -butik mindst én gang, vil blive konfronteret med denne lille ting kaldet amazon dashbutton. Med disse batteridrevne enheder, som du kan holde fast overalt i dit hjem, er det muligt at genbestille et bestemt produkt med et enkelt tryk på en knap.

I denne vejledning skal vi lave noget lignende, men uden at genbestille noget på amazon. Vi vil kontrollere tingenes internet eller lad os kalde dette internetets ting - bare fordi IoT er i enhver mund og Toi lyder mere specielt for mig … Og hvad Internet ting kan være, er op til dig. Du kan muligvis styre alt, der mindst har en wifi -forbindelse. I mit tilfælde vil jeg styre mine smarte hjemmeapparater som lys, radiatorer og scener ved at forbinde det med mine eksisterende Apple HomeKit -rammer.

Så faktisk er målet med dette projekt at bygge en elektronisk enhed med selvdesignet printkort, der optager følgende aspekter:

• så enkelt som muligt ved kun at indeholde en betjeningsknap
• så lille som muligt
• så hurtigt som muligt for at minimere forsinkelser
• så bærbar som muligt, eller lad os kalde det batteridrevet
• og som … godt, det skal have en wifi -forbindelse

Resultatet består generelt af et printkort med en spændingsregulerende enhed, en mikrokontroller, et LiPo -batteri og en enkel knap. I løbet af en kort periode optimerer jeg instrumentbrættets printkort to gange, så vi er på den tredje version af printkortet indtil nu.

Når du vil se opførslen af denne lille ting, så tjek denne video på min Instagram. Der er masser af videoer af betjeningsknapperne i aktion, og hvordan de er bygget. Så for alle jer der vil se mere, kan I finde alt her @maker.moekoe.

Trin 1: Ting, du får brug for

For at bygge din egen IoT -betjeningsknap behøver du kun et par komponenter. Selvom der er små forskelle fra version til version, forbliver spændingsregulerende del den samme. Til alle versioner skal du bruge:

• MCP1700 3, 3v LDO spændingsregulator
• 2x 1µF 1206 SMD kondensatorer

Yderligere til den runde eller den rigtige version (venstre del af billedet ovenfor):

• PCB (version 1 eller 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo-stik
• 100mAh Lipo batteri med dimensioner på 25x12mm
• 3x6 mm SMD -knap

Eller yderligere til møntcelleversionen (højre del af billedet ovenfor):

• PCB (version 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD kondensator
• 6x6mm SMD -knap
• 2450 møntcelleholder
• LIR2450 møntcellebatteri

Selvfølgelig kan du tænke på et lille hus til instrumentbrættet. En simpel idé kan findes i det femte trin i denne Instructable.

Trin 2: Printkort

Da jeg startede med denne dashbutton -ting, oprettede jeg pcb -versionen uden specialtilbud - kun tilslutning af de få dele med elektriske spor. Jeg ville ikke anbefale denne version, fordi det var det første udkast, og det er ikke udviklet som de andre. Her er et lille resumé af alle tre versioner:

Version 1 var mit første sidste udkast, som har nogle ting at optimere. Måske vil jeg opdatere det i fremtiden, men det virker allerede. Printkortet har de ydre dimensioner på 24x32mm. Den drives af et lille LiPo-batteri og har blot en spændingsregulerende enhed til at drive ESP8285-M3. Batteriet sidder fast med noget dobbeltsidet tape i bunden af instrumentbrættet.

Version 2 består af en anden ydre form af printkortet. Det er rundt med en diameter på 30 mm og inkluderer et jordplan over to tredjedele af området. Den anden tredjedel er mikrokontrollerens antenne og bør ikke overlappes med spor eller jordsignaler for at reducere forstyrrelser. Skematikken er den samme som version en. Og lige som version en er den baseret på en ESP8285-M3.

Version 3 har også en anden ydre form. Hovedforskellen er, at det drives af et standard LIR2450 -batteri, der let kan udskiftes, hvis det er ved at blive tomt, og derfor skal printkortet være en smule større end de andre versioner. Derudover består den af en WS2812b rgb (w), der førte til at informere om forskellige ting. Desuden er den i modsætning til de to andre versioner baseret på en ESP8266-07S.

Så vælg bare en version fra de vedhæftede filer og læg din ordre hos dit foretrukne printkortfirma.

Jeg anbefaler helt klart version to, fordi den er den mest udviklede af alle, og den lille størrelse på kun 30 mm er efter min mening meget praktisk. Hvis du vil have flere funktioner i den lille ting, så henvis til version tre, men denne version er stadig et igangværende arbejde og skal muligvis optimeres i nogle aspekter …

Trin 3: Fuldfør dit printkort

Hvis du holder dit printkort i dine hænder, er det tid til at lodde komponenterne til det. For at gøre det kan du bruge den teknologi, du kan lide. I mit tilfælde lodde jeg komponenterne med loddemasse og reflow -teknologi. Til dette skal du bruge en loddepasta i en sprøjte, en reflow -loddestation (eller noget lignende en varmluftspistol) eller en ovn. Ligesom vist i denne video (for version to) eller videoen ovenfor (til version tre), skal du dispensere en lille smule loddemasse til hver smd -trådpude, før du placerer komponenterne på det tilvejebragte rum. I videoen til version to vises den med en halvautomatisk dispenser og placer, men de påførte komponenter er store nok til at lodde dem helt manuelt som vist i den øverste video til version tre.

Herefter kan du sætte printkortet i ovnen eller lodde dem med din valgte teknologi. Denne proces vises også som en timelapse i den øvre video.

Selvfølgelig burde dette også være muligt med et normalt loddejern, men jeg tror, at det ikke vil være den nemmeste måde, og du skal være meget tålmodig.

Trin 4: Blinker ESP

At blinke mikrokontrolleren på pcb'et er måske ikke den nemmeste del. Men derfor, at instrumentbrættet skal være så lille som muligt, er der også så få som muligt komponenter på det. For at blinke det er der tre vigtige ting, du skal gøre brug af.

• GPIO0 (PROG til version tre) wire pad jumper skal forkortes for at sætte ESP i programmeringstilstand. Husk, at mikrokontrolleren ikke starter som normalt med en forkortet GPIO0/PROG -trådpude.
• Du skal tilslutte de fire trådpuder (3, 3v - gnd - rx - tx) til en ekstern FTDI -adapter. Hvis du gør det, behøver du ikke lodde nogle ledninger til det. Fordi jeg har justeret de fire trådpuder i 2, 54 mm, gitteret, kan du tage en 4-bens pinheader, forbinde den med jumperkabler til FTDI-adapteren og trykke den mod trådpuderne, mens du uploader skitsen. Og fordi et billede er mere end tusinde ord værd, tilføjede jeg et, der viser denne proces.
• Lige efter at upload -meddelelsen inde i Arduino IDE vises, skal du trykke på reset -knappen én gang (det er knappen - den eneste knap på instrumentbrættet). Herefter skal den blå LED på ESP blinke et par gange, indtil den blinker konstant, mens uploadlinjen inde i Arduino IDE fyldes op.

Min betjeningsknap er integreret i Apples HomeKit -rammer til at styre forskellige ting i mit hjem. Jeg vil ikke gå i detaljer med, hvordan man installerer det eller hvordan det fungerer, fordi dette ville gå ud over omfanget. Hvis du vil gøre det på samme måde, kan du henvise til det fantastiske arbejde fra KhaosT, der arbejdede på en node.js -implementering af HomeKit -tilbehørsserveren, som jeg også brugte. For dem, der vil bruge det, vedhæftede jeg filen Dashbutton_accessory.js.

Det er dog muligt at integrere instrumentbrætsknapperne i en anden eksisterende smart home -applikation eller endnu mere. Den vedhæftede Arduino -kode arbejder med MQTT, som fungerer med næsten alle smarte hjemimplementeringer.

Når du vil starte med den vedhæftede Arduino -kode, skal du blot tilføje dine wifi -legitimationsoplysninger og MQTT -mægleres IP -adresse i følgende kodelinjer:

const char* ssid = "XXX";

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

Skitsen vækker simpelthen ESP fra deepsleep -tilstand, når der trykkes på reset -knappen én gang. Herefter vil den oprette forbindelse til det angivne wifi -netværk såvel som til MQTT -mægleren, før den offentliggør en simpel besked (som et enkelt '1') til det definerede emne. Bagefter går ESP tilbage til dyb dvaletilstand. Skulle dit netværk være utilgængeligt for ESP, går det tilbage til deepsleep -tilstand efter seks sekunder, men selvfølgelig uden at offentliggøre noget. Dette er bare for at forhindre, at batteriet bliver tomt meget hurtigt.

Trin 5: Udskriv et hus

Dashbuttonen skal allerede fungere, når du har nået dette trin. Men det skulle få en lille sag for at forhindre nogle skader på printkortet eller elektronikken. Dette er naturligvis den kreative del af denne Instructable. Så hvis du vil, kan du designe dit eget hus og udskrive det på din 3d -printer som jeg gjorde. Du kan starte forfra, eller du kan bruge min sag og tilføje nogle ændringer. Det er klart, at huset kan findes på Thingiverse, men jeg har også vedhæftet filerne her.

Sagen eller - for at være mere præcis - låget til version 3 er ikke klar endnu, men jeg opdaterer det så hurtigt som muligt.

Trin 6: Hav det sjovt og vær kreativ

Så forhåbentlig kan du skifte dine lys med et enkelt tryk på knappen nu!

Mine beregninger har i det mindste vist, at batterikapaciteten i version et og to vil nå op til 150 dage med følgende værdier:

• LiPo kapacitet på 105mAh
• belastningsstrøm på 70mA
• dyb søvnstrøm på 20µA
• tid til udgivelse af 3 sekunder
• knap intervall på 2 pr. time (det er mere, end det nogensinde vil nå, tror jeg)
• batteritabsfaktor på 30% (hvilket også er meget højt)

Batteriets levetid på version 3 skal være mindst den samme, mens den har en kapacitet på 120 mAh. Det har dog ws2812 led ombord, hvilket også vil trække lidt strøm.

Nu er det op til dig! Håber at du nød at læse denne Instructable eller måske nød at bygge sådan en dejlig lille ting.

Dette og endda andre fede projekter kan findes på min GitHub -side makermoekoe.github.io. For seneste opdateringer kan du følge mig på Instagram.

Hvis du har forslag, eller hvis noget er uklart for dig, er du velkommen til at spørge mig i kommentarerne herunder eller skrive en kort besked til mig.

Hilsen

maker moekoe