NodeMCU სახლის ავტომატიზაცია (ESP8266): 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

Გამარჯობა ბიჭებო! ვიმედოვნებ, რომ თქვენ უკვე ისიამოვნეთ ჩემი წინა სასწავლო "Arduino Heart Beat With ECG Display & Sound" და თქვენ მზად ხართ ახლისთვის, როგორც ყოველთვის მე გავაკეთე ეს გაკვეთილი, რომელიც დაგეხმარებათ ეტაპობრივად გაგიწიოთ ამგვარი სუპერ საოცარი დაბალი ღირებულების ელექტრონული პროექტების გაკეთებისას რომელიც არის "NodeMCU სახლის ავტომატიზაციის სისტემა".

ამ პროექტის შექმნისას ჩვენ შევეცადეთ დავრწმუნდეთ, რომ ეს ინსტრუქცია იქნება თქვენთვის საუკეთესო სახელმძღვანელო, რათა დაგეხმაროთ თუ გსურთ საკუთარი სმარტ სახლის შექმნა, ამიტომ ვიმედოვნებთ, რომ ეს ინსტრუქცია შეიცავს საჭირო დოკუმენტებს. ეს პროექტი იმდენად მოსახერხებელია სპეციალურად პერსონალურად მორგებული PCB- ს მიღების შემდეგ, რომ ჩვენ JLCPCB– სგან შევუკვეთეთ ჩვენი ელექტრონული მოწყობილობის გარეგნობის გასაუმჯობესებლად და ასევე არის საკმარისი დოკუმენტები და კოდები ამ სახელმძღვანელოში, რომელიც საშუალებას მოგცემთ მარტივად შექმნათ თქვენი NodeMCU პროექტი.

ჩვენ შევქმენით ეს პროექტი მხოლოდ 4 დღეში, სულ რაღაც ორ დღეში, რომ მივიღოთ ყველა საჭირო ნაწილი და დავამთავროთ ტექნიკის დამზადება და აწყობა, შემდეგ ჩვენ მოვამზადეთ კოდი, რომელიც მოერგება ჩვენს პროექტს და დავიწყებთ ტესტირებას და მორგებას.

რას ისწავლით ამ ინსტრუქციიდან:

1. აპარატურის სწორი შერჩევა თქვენი პროექტის ფუნქციონირების მიხედვით.
2. გაეცანით სახლის ავტომატიზაციის სისტემებს.
3. მოამზადეთ სქემის დიაგრამა ყველა შერჩეული კომპონენტის დასაკავშირებლად.
4. შეაგროვეთ პროექტის ყველა ნაწილი (მოწყობილობის ყუთი და ელექტრონული შეკრება)..
5. დაიწყეთ პირველი ტესტი და დაადასტურეთ პროექტი.

ნაბიჯი 1: რა არის სახლის ავტომატიზაციის სისტემა

სახლის ავტომატიზაციის სისტემა უბრალოდ სისტემაა, რომელიც ზოგიერთ მომხმარებელს აძლევს წვდომას ზოგიერთ ელექტრო მოწყობილობაზე, როგორიცაა ელვისებური მოწყობილობები ტემპერატურის მონიტორინგის კარები და ა.შ. ავტომატიზაციის ნაწილი, სისტემას შეუძლია გარემოს ზოგიერთი პარამეტრის ავტომატურად მორგება ზოგიერთი გამაქტიურებლისა და ზოგიერთი სენსორის გამოყენებით, მაგალითად სისტემას შეუძლია ტემპერატურის სენსორის ტემპერატურის მონაცემები წაიკითხოს და გადაწყვეტს ჩართოს ან გამორთოს კონდიციონერი.

ჩვენს პროექტში ჩვენ შევქმნით ძირითად სისტემას, რომელიც არის ელექტრონული მიკროსქემის დაფა, რომელიც დაფუძნებულია NodeMCU dev დაფაზე, რომელსაც უკვე აქვს wifi ფუნქცია და ეს დაფა გარშემორტყმულია რამდენიმე ელექტრონული კომპონენტით, როგორიცაა რელეოპტოპოლერის LED- ები და სენსორები, ჩვენს შესახებ სენსორების შესახებ. გამოიყენებს მოძრაობის სენსორს განგაშის გამოვლენისთვის, DHT11 ტემპერატურისა და ტენიანობის საზომი და BH1750 სინათლის აღქმისათვის.

აქტუატორების შესახებ, ჩვენ ვაკონტროლებთ 220 ვ AC ნათურებს და DC გულშემატკივარს და ყველა ეს აქტივატორი კონტროლდება ანდროიდის აპლიკაციის საშუალებით, რომელიც ჩვენ შევიმუშავეთ ბლინკის აპლიკაციის საშუალებით. ამ აპლიკაციაში ჩავსვი რამდენიმე საზომი სენსორების ანალოგური მნიშვნელობების წასაკითხად და მოვათავსე რამდენიმე ღილაკი და სლაიდერი, რომ გავაკონტროლო ჩემი შედეგები.

ნაბიჯი 2: CAD და აპარატურის ნაწილები

მე გამოვიყენე მყარი პროგრამული უზრუნველყოფა ამ სახლის მოდელის შესაქმნელად, რომელსაც უკვე აქვს სენსორები და ვენტილატორი ელვისებური წერტილებისთვის, შეგიძლიათ მიიღოთ STL ფაილები გადმოსაწერი ბმულიდან ქვემოთ, დიზაინის მომზადების შემდეგ მე მივიღე ჩემი ნაწილები ძალიან კარგად წარმოებული CNC ლაზერული ჭრა.

ნაბიჯი 3: სქემის დიაგრამა

ელექტრონიკაზე გადასვლისას, მე შევქმენი ეს სქემის დიაგრამა, რომელიც მოიცავს ამ პროექტისათვის საჭირო ყველა საჭირო ნაწილს. მე ვუკავშირდები რეალურ შედეგებს ჩემს NodeMCU Dev დაფაზე და ვიყენებ DHT11– ს? BH1750 და მოძრაობის სენსორები, რომლებიც დაკავშირებულია I²C პორტთან და ADC შესასვლელთან, ასევე გამოვიყენე ჩემი NodeMCU Dev დაფის ერთადერთი PWM გამომავალი და დავუკავშირე ხრახნიან ტერმინალს, რათა გავაკონტროლო ზოგიერთი LED- ების სიკაშკაშე, გამოვიყენე გამოყოფილი ძალა მიაწოდეთ რელეები და NodeMCU და ამ გზით დავიცავ ჩემს Dev დაფას 220V AC ძაბვის კონტროლისას.

ნაბიჯი 4: PCB დამზადება

JLCPCB- ს შესახებ

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), არის უდიდესი PCB პროტოტიპის საწარმო ჩინეთში და მაღალტექნოლოგიური მწარმოებელი, რომელიც სპეციალიზირებულია სწრაფი PCB პროტოტიპისა და მცირე ზომის PCB წარმოებაში. PCB წარმოების 10 წელზე მეტი გამოცდილებით, JLCPCB– ს ჰყავს 200 000 – ზე მეტი მომხმარებელი სახლში და მის ფარგლებს გარეთ, PCB– ს პროტოტიპების 8 000 – ზე მეტი ონლაინ შეკვეთით და მცირე რაოდენობით PCB– ის წარმოებით დღეში. წლიური წარმოების მოცულობა 200, 000 კვ.მ. სხვადასხვა 1 ფენის, 2 ფენის ან მრავალ ფენის PCB– ებისთვის. JLC არის პროფესიონალური PCB მწარმოებელი, რომელიც გამოირჩევა ფართომასშტაბიანი, კარგად აღჭურვილობით, მკაცრი მენეჯმენტითა და უმაღლესი ხარისხით.

ელექტრონიკაზე საუბარი

სქემის დიზაინის შექმნის შემდეგ მე გადავაქციე ეს სქემა პერსონალურ PCB დიზაინში სახლის ფორმით, რათა მივიღოთ ლამაზი PCB დიზაინი, როდესაც ჩვენ შეკვეთით ვასრულებთ ჩვენს სქემას და ამის გაკეთება მხოლოდ ის არის საჭირო JLCPCB– ში PCB– ის საუკეთესო მიმწოდებლის გადასვლის მიზნით. PCB– ის წარმოების საუკეთესო სერვისის მისაღებად, რამდენიმე მარტივი დაწკაპუნების შემდეგ მე ავტვირთე ჩემი დიზაინის შესაბამისი GERBER ფაილები და დავაყენე რამდენიმე პარამეტრი და ამჯერად ჩვენ გამოვიყენებთ შავ ფერს ამ პროექტისათვის ოქროს ლაქებით; შეკვეთის განთავსებიდან მხოლოდ ოთხი დღის შემდეგ და ჩემი PCB არის ჩემს სამუშაო მაგიდაზე.

დაკავშირებული ფაილების ჩამოტვირთვა

როგორც ხედავთ ზემოთ მოცემულ სურათებში, PCB ძალიან კარგად არის წარმოებული და მე მაქვს იგივე PCB დიზაინი, რომელიც ჩვენ გავაკეთეთ ჩვენი ძირითადი დაფისთვის და ყველა ეტიკეტისთვის, ლოგოები არის, რომ გამიწიოს შედუღების ნაბიჯები. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გადმოწეროთ გერბერის ფაილი ამ სქემისთვის ქვემოთ ჩამოტვირთვის ბმულიდან იმ შემთხვევაში თუ გსურთ შეუკვეთოთ იგივე სქემის დიზაინი.

ნაბიჯი 5: ინგრედიენტები

ელექტრონული ნაწილების შედუღების დაწყებამდე გადახედეთ ჩვენი პროექტის კომპონენტების ჩამონათვალს, ასე რომ ჩვენ დაგვჭირდება:

საჭირო კომპონენტები components ☆

• PCB, რომელიც ჩვენ შევუკვეთეთ JLCPCB– დან
• NodeMCU დაფა:
• BH1750 სენსორი:
• DHT11 სენსორი:
• მოძრაობის სენსორი:
• მსუბუქი ლაქები:
• DC გულშემატკივარი:
• რელეები:
• ოპტოპოლისტები:
• ზოგიერთი რეზისტორი და ტრანზისტორი
• ზოგიერთი LED და zener დიოდები
• ზოგიერთი ხრახნიანი სათაურის კონექტორი:
• ზოგიერთი SIL კონექტორი

ნაბიჯი 6: აპარატურის შეკრება

ახლა ყველაფერი მზადაა, ასე რომ დავიწყოთ ჩვენი ელექტრონული კომპონენტების შედუღება PCB– ზე და ამისათვის ჩვენ გვჭირდება გამათბობელი რკინა და გამდუღებელი ძირითადი მავთული და SMD გადამამუშავებელი სადგური SMD კომპონენტებისთვის.

უსაფრთხოება უპირველეს ყოვლისა

Soldering რკინის არასოდეს შეეხოთ ელემენტს soldering რკინის….400 ° C! დაიჭირეთ მავთულები პინცეტით ან სამაგრებით გასათბობად. ყოველთვის დააბრუნეთ გამაგრილებელი რკინა თავის სადგამზე, როდესაც არ იყენებთ. არასოდეს დადოთ სამუშაო მაგიდაზე. გამორთეთ მოწყობილობა და გამორთეთ როდესაც არ იყენებთ. როგორც ხედავთ, ამ PCB- ის გამოყენება ძალიან ადვილია მისი მაღალი ხარისხის გამო და ეტიკეტების დავიწყების გარეშე, რომლებიც გაგიძღვებათ თითოეული კომპონენტის შედუღების დროს, რადგან აბრეშუმის ზედა ფენაზე ნახავთ თითოეული კომპონენტის ეტიკეტს, რომელიც მიუთითებს მის განთავსებას დაფა და ამ გზით თქვენ 100% დარწმუნებული იქნებით, რომ თქვენ არ დაუშვებთ შედუღების შეცდომებს. მე გავამაგრე თითოეული კომპონენტი მის განლაგებაზე და თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ PCB- ის ორივე მხარე თქვენი ელექტრონული კომპონენტების გასაჯანსაღებლად.

ნაბიჯი 7: პროგრამული უზრუნველყოფის ნაწილი და ტესტი

ახლა ჩვენ გვაქვს PCB მზად და ყველა კომპონენტი ძალიან კარგად არის შეკრული და ასამბლეის დასრულების შემდეგ ჩვენ უნდა გადავიდეთ პროგრამულ ნაწილზე, მე გავაკეთე ეს NodeMCU კოდი თქვენთვის Arduino IDE გამოყენებით და თუ თქვენ ჯერ კიდევ არ იცით როგორ გამოიყენოთ NodeMCU დაფები Arduino IDE– ით უბრალოდ შეამოწმეთ ეს ვიდეო სახელმძღვანელო, რომელსაც ჩვენ გთავაზობთ, კოდის შესახებ ჩვენ პირველ რიგში შევამოწმებთ მიკროსქემის დაფას, რომელიც ჩვენ შევქმენით ტესტირების კოდის ტესტირების კოდით, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ დაფის LED- ები. მას შემდეგ რაც გაუშვებთ თქვენს ბლინკის აპლიკაციას, თქვენ ნახავთ უკვე შერჩეულ NodeMCU დაფას (თუ თქვენს კოდში იყენებთ ბლინკის მიერ მოწოდებულ ნიშანს). ახლა ყველაფერი რაც ჩვენ გვჭირდება არის საბოლოო კოდი, რომელიც შეგიძლიათ უფასოდ გქონდეთ ქვემოთ ჩამოტვირთვის ბმულიდან, კოდი არის ძალიან კარგად გამოხმაურებული, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ იგი და შეცვალოთ იგი თქვენი საჭიროებისთვის.