წვრილმანი ღილაკი ნივთების ინტერნეტისთვის: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

ჰეი შემქმნელებო, ეს არის მწარმოებელი moekoe!

ამ ინსტრუქციაში მინდა გაჩვენოთ, თუ როგორ უნდა მოიტანოთ მეტი კომფორტი და ფუფუნება თქვენს სახლებში. სათაურის წაკითხვისას თქვენ ალბათ მიხვდებით რას ვაშენებთ აქ. ყველას, ვინც ერთხელ მაინც ეწვევა ამაზონის ონლაინ მაღაზიას, დაუპირისპირდება ამ პატარა ნივთს, რომელსაც ეწოდება ამაზონის ღილაკი. ამ ბატარეაზე მომუშავე მოწყობილობებით, რომელთა განთავსებაც შეგიძლიათ ყველგან თქვენს სახლში, შესაძლებელია განსაზღვრული პროდუქტის ხელახლა შეკვეთა ერთი ღილაკის დაჭერით.

ამ გზით როგორ ვაპირებთ გავაკეთოთ მსგავსი რამ, მაგრამ ამაზონზე არაფრის შეცვლის გარეშე. ჩვენ ვაკონტროლებთ ნივთების ინტერნეტს, ან დავარქვათ ამას ინტერნეტის საგნები - მხოლოდ იმიტომ, რომ IoT არის პირის პირში და Toi ჩემთვის განსაკუთრებულად ჟღერს … და რა შეიძლება იყოს ინტერნეტი, თქვენზეა დამოკიდებული. თქვენ შეგიძლიათ გააკონტროლოთ ყველაფერი, რასაც აქვს მინიმუმ wifi კავშირი. ჩემს შემთხვევაში, მე მინდა გავაკონტროლო ჩემი ჭკვიანი სახლის მოწყობილობები, როგორიცაა შუქები, რადიატორები და სცენები, რომ დავუკავშირო ის ჩემს არსებულ Apple HomeKit ჩარჩოს.

სინამდვილეში, ამ პროექტის მიზანია ელექტრონული მოწყობილობის შექმნა საკუთარი ხელით შექმნილი PCB– ით, რომელიც იკავებს შემდეგ ასპექტებს:

• რაც შეიძლება მარტივი მხოლოდ ერთი საკონტროლო ღილაკის შემცველობით
• რაც შეიძლება პატარა
• რაც შეიძლება სწრაფად შევამციროთ შეფერხებები
• რაც შეიძლება პორტატული, ან დავარქვათ ბატარეაზე მომუშავე
• და როგორც … ასევე, მას უნდა ჰქონდეს wifi კავშირი

შედეგი ზოგადად შედგება PCB– სგან ძაბვის მარეგულირებელი ერთეულის, მიკროკონტროლერის, LiPo ბატარეის და მარტივი ღილაკით. მოკლე დროში მე ოპტიმიზაციას ვახდენ PCB– ის ორჯერ, ისე რომ ჩვენ PCB– ის მესამე ვერსიამდე ვართ აქამდე.

როდესაც გსურთ ნახოთ ამ პატარა ნივთის ქცევა, მაშინ ნახეთ ეს ვიდეო ჩემს ინსტაგრამზე. არსებობს უამრავი ვიდეო, რომელზედაც მუშაობს ღილაკები და როგორ არის ისინი აგებული. ასე რომ, ყველა თქვენთაგანის, ვისაც მეტის ნახვა სურს, აქ ნახავთ ყველაფერს @maker.moekoe.

ნაბიჯი 1: ის, რაც დაგჭირდებათ

საკუთარი IoT ღილაკის შესაქმნელად საჭიროა მხოლოდ რამდენიმე კომპონენტი. მიუხედავად იმისა, რომ ვერსიიდან ვერსიამდე უმნიშვნელო განსხვავებებია, ძაბვის მარეგულირებელი ნაწილი უცვლელი რჩება. ყველა ვერსიისთვის დაგჭირდებათ:

• MCP1700 3, 3v LDO ძაბვის რეგულატორი
• 2x 1µF 1206 SMD კონდენსატორები

დამატებით მრგვალი ან სწორი ვერსიისთვის (სურათის მარცხენა ნაწილი ზემოთ):

• PCB (ვერსია 1 ან 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo კონექტორი
• 100 mAh Lipo ბატარეა ზომებით 25x12 მმ
• 3x6 მმ SMD ღილაკი

ან დამატებით მონეტის უჯრედის ვერსიისთვის (სურათის მარჯვენა ნაწილი ზემოთ):

• PCB (ვერსია 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD კონდენსატორი
• SMD ღილაკი 6x6 მმ
• 2450 მონეტის უჯრედის მფლობელი
• ბატარეის ბატარეა LIR2450

რასაკვირველია, თქვენ შეგიძლიათ იფიქროთ ღილაკზე პატარა საცხოვრებელზე. მარტივი იდეა შეგიძლიათ იხილოთ ამ ინსტრუქციის მეხუთე საფეხურზე.

ნაბიჯი 2: დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა

როდესაც დავიწყე ამ ღილაკით, მე შევქმენი pcb ვერსია ერთი ყოველგვარი სპეციალობის გარეშე - მხოლოდ რამდენიმე ნაწილის დაკავშირება ელექტრო კვალთან. მე არ გირჩევთ ამ ვერსიას, რადგან ეს იყო პირველი მონახაზი და ის არ არის შემუშავებული, როგორც სხვები. აქ მოცემულია სამივე ვერსიის მცირე შეჯამება:

ვერსია 1 იყო ჩემი პირველი საბოლოო პროექტი, რომელსაც ოპტიმიზაცია აქვს. შეიძლება მომავალში განვაახლო, მაგრამ უკვე მუშაობს. PCB– ს აქვს გარე ზომები 24x32 მმ. ის იკვებება პატარა LiPo ბატარეით და აქვს მხოლოდ ძაბვის მარეგულირებელი ერთეული ESP8285-M3– ის დასატენად. ბატარეა გამყარებულია რამდენიმე ორმხრივი ლენტით, ღილაკის ბოლოში.

ვერსია 2 შედგება PCB– ის სხვა გარე ფორმისგან. ის მრგვალია 30 მმ დიამეტრით და მოიცავს მიწის სიბრტყეს ტერიტორიის ორ მესამედზე. მეორე მესამედი არის მიკროკონტროლის ანტენა და არ უნდა იყოს გადახურული რაიმე კვალითა და მიწის სიგნალით, რათა შემცირდეს ჩარევა. სქემა იგივეა, რაც პირველი ვერსია. და როგორც პირველი ვერსია ის ემყარება ESP8285-M3- ს.

ვერსიას 3 აქვს სხვა გარე ფორმაც. მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ის იკვებება სტანდარტული LIR2450 ბატარეით, რომელიც ადვილად იცვლება თუ ცარიელდება და ამიტომ PCB უნდა იყოს ოდნავ უფრო დიდი ვიდრე სხვა ვერსიები. გარდა ამისა, იგი შედგება WS2812b rgb (w) - სგან, რამაც გამოიწვია ინფორმაცია სხვადასხვა საკითხებზე. უფრო მეტიც და სხვა ორი ვერსიისგან განსხვავებით ის ემყარება ESP8266-07S- ს.

ასე რომ, უბრალოდ შეარჩიეთ ვერსია თანდართული ფაილებიდან და განათავსეთ თქვენი შეკვეთა თქვენს საყვარელ PCB კომპანიაში.

მე ნამდვილად გირჩევთ მეორე ვერსიას, რადგან ის ყველაზე განვითარებულია და მცირე ზომა მხოლოდ 30 მმ ძალიან მოსახერხებელია ჩემი აზრით. როდესაც გსურთ მეტი წვრილმანი გქონდეთ ამ პატარა ნივთში, მიმართეთ მესამე ვერსიას, მაგრამ ეს ვერსია ჯერ კიდევ სამუშაოა და შეიძლება გარკვეულ ასპექტებში იყოს ოპტიმიზირებული…

ნაბიჯი 3: შეავსეთ თქვენი PCB

თუ თქვენ ატარებთ თქვენს PCB- ს თქვენს ხელში, დროა შეუერთოთ კომპონენტები მას. ამისათვის თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ტექნოლოგია, რომელიც მოგწონთ. ჩემს შემთხვევაში მე შევაერთე კომპონენტები შედუღების პასტა და reflow ტექნოლოგიით. ამისათვის დაგჭირდებათ გამწოვი პასტა შპრიცში, გამაგრილებელი გამწოვი სადგური (ან რაღაც ცხელი ჰაერის იარაღის მსგავსი) ან ღუმელი. როგორც ეს ნაჩვენებია ამ ვიდეოში (მეორე ვერსიისთვის) ან ზემოთ ვიდეოში (მესამე ვერსიისთვის), თქვენ უნდა გაანაწილოთ ცოტაოდენი გამდნარი პასტა თითოეულ smd მავთულის ბალიშზე, სანამ კომპონენტებს განათავსებთ მის მიწოდებულ სივრცეში. მეორე ვერსიის ვიდეოში ნაჩვენებია ნახევრად ავტომატური დისპენსერი და პლაზერი, მაგრამ გამოყენებული კომპონენტები საკმარისად დიდია იმისათვის, რომ მოხდეს მათი ხელით შედუღება, როგორც ეს ნაჩვენებია მესამე ვერსიის ზედა ვიდეოში.

ამის შემდეგ თქვენ შეგიძლიათ ჩადოთ PCB ღუმელში ან შეაერთოთ ისინი თქვენი არჩეული ტექნოლოგიით. ეს პროცესი ასევე ნაჩვენებია როგორც დროითი ჩამორთმევა ზედა ვიდეოში.

რასაკვირველია, ეს შესაძლებელი უნდა იყოს ჩვეულებრივი გამაგრილებელი რკინითაც, მაგრამ მე ვფიქრობ, რომ ეს არ იქნება ყველაზე იოლი გზა და თქვენ უნდა იყოთ ძალიან მომთმენი.

ნაბიჯი 4: განათება ESP

მიკროკონტროლერის მოციმციმე კომპიუტერზე შეიძლება არ იყოს ყველაზე მარტივი ნაწილი. ამიტომ, იმის გამო, რომ ღილაკი უნდა იყოს რაც შეიძლება მცირე, მასზე ასევე არის რაც შეიძლება ნაკლები კომპონენტი. მისი გასანათებლად არის სამი მნიშვნელოვანი რამ, რაც უნდა გამოიყენოთ.

• GPIO0 (PROG ვერსია მესამე ვერსიისთვის) მავთულის ბალიშის ჯუმპერი უნდა შემცირდეს, რათა ESP დაყენდეს პროგრამირების რეჟიმში. გაითვალისწინეთ, რომ მიკროკონტროლერი ჩვეულებისამებრ არ დაიწყება შემოკლებული GPIO0/PROG მავთულის ბალიშით.
• თქვენ უნდა დააკავშიროთ ოთხი მავთულის ბალიში (3, 3v - gnd - rx - tx) გარე FTDI ადაპტერთან. ამის გაკეთება, თქვენ არ უნდა solder ზოგიერთი ხაზები მას. იმის გამო, რომ მე ოთხი მავთულის ბალიშები გავამახვილე 2, 54 მმ-იან ქსელში, შეგიძლიათ აიღოთ 4 პინიანი პინჰედერი, დააკავშიროთ იგი FTDI ადაპტერთან ჯუმბერის კაბელებით და ესკიზის ატვირთვისას დააჭიროთ მავთულის ბალიშებს. და რადგან სურათი ათას სიტყვას ღირს, მე დავამატე ერთი, რომელიც აჩვენებს ამ პროცესს.
• Arduino IDE– ს შიგნით შეტყობინების ატვირთვისთანავე, თქვენ უნდა დააჭიროთ გადატვირთვის ღილაკს ერთხელ (ეს არის THE ღილაკი - ერთადერთი ღილაკი დაფაზე). ამის შემდეგ ESP– ის ლურჯი ლიდერი რამდენჯერმე უნდა აანთოს მანამ, სანამ ის მუდმივად არ აანთებს სანამ Arduino IDE– ს შიგნით ატვირთვის ზოლი ივსება.

ჩემი ღილაკი ინტეგრირებულია ვაშლის HomeKit ჩარჩოში, რომ გააკონტროლოს სხვადასხვა რამ ჩემს სახლში. მე არ შევალ დეტალურად როგორ დავაყენო ან როგორ მუშაობს, რადგან ეს სცილდება ფარგლებს. თუ გსურთ იგივე გააკეთოთ, შეგიძლიათ მიმართოთ KhaosT– ის გასაოცარ ნამუშევარს, რომელიც მუშაობდა HomeKit აქსესუარის სერვერის node.js განხორციელებაზე, რომელიც მეც გამოვიყენე. მათთვის, ვინც გამოიყენებს მას, მე დავამატე Dashbutton_accessory.js ფაილი.

თუმცა შესაძლებელია პანელების ინტეგრირება სხვა არსებული ჭკვიანი სახლის აპლიკაციაში, ან კიდევ უფრო მეტი. თანდართული Arduino კოდი მუშაობს MQTT– ით, რომელიც იმუშავებს თითქმის ყველა ჭკვიანი სახლის განხორციელებით.

როდესაც გსურთ დაიწყოთ თანდართული Arduino კოდით, მაშინ უბრალოდ დაამატეთ თქვენი wifi სერთიფიკატები და MQTT ბროკერების IP მისამართი შემდეგ კოდის ხაზებში:

const char* ssid = "XXX";

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

ესკიზი უბრალოდ იღვიძებს ESP ღრმა ძილის რეჟიმიდან, როდესაც გადატვირთვის ღილაკს ერთხელ დააჭერთ. ამის შემდეგ იგი დაუკავშირდება მითითებულ wifi ქსელს, ასევე MQTT ბროკერს, სანამ გამოაქვეყნებს მარტივ შეტყობინებას (როგორც ერთი '1') განსაზღვრულ თემას. ამის შემდეგ ESP ბრუნდება ღრმა ძილის რეჟიმში. თუ თქვენი ქსელი მიუწვდომელია ESP– სთვის, ის დაბრუნდება ღრმა ძილის რეჟიმში ექვსი წამის შემდეგ, მაგრამ რა თქმა უნდა არაფრის გამოქვეყნების გარეშე. ეს მხოლოდ იმისათვის, რომ თავიდან აიცილოთ ბატარეის ძალიან სწრაფად დაცლა.

ნაბიჯი 5: დაბეჭდეთ საცხოვრებელი

ღილაკი უნდა მუშაობდეს, როდესაც მიაღწევთ ამ ნაბიჯს. მაგრამ მას უნდა ჰქონდეს პატარა კოლოფი, რათა თავიდან იქნას აცილებული PCB ან ელექტრონიკა. რა თქმა უნდა, ეს არის ინსტრუქციის შემოქმედებითი ნაწილი. ასე რომ, თუ გსურთ, თქვენ შეგიძლიათ შეიმუშაოთ თქვენი საცხოვრებელი სახლი და დაბეჭდოთ იგი თქვენს 3D პრინტერზე, როგორც მე გავაკეთე. თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ ნულიდან, ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ ჩემი საქმე და დაამატოთ ცვლილებები. ცხადია, საცხოვრებელი შეიძლება მოიძებნოს Thingiverse– ზე, მაგრამ ფაილები აქაც დავამატე.

საქმე ან - უფრო ზუსტად რომ ვთქვათ - მე –3 ვერსიის სახურავი ჯერ არ არის მზად, მაგრამ მე მას რაც შეიძლება მალე განვაახლებ.

ნაბიჯი 6: გაერთეთ და იყავით შემოქმედებითი

ასე რომ, ვიმედოვნებთ, რომ თქვენ შეძლებთ განათების შეცვლას ერთი ღილაკის დაჭერით ახლავე!

ყოველ შემთხვევაში, ჩემმა გათვლამ აჩვენა, რომ ერთი და მეორე ვერსიის ბატარეის მოცულობა 150 დღემდე მიაღწევს შემდეგი მნიშვნელობებით:

• LiPo მოცულობა 105 mAh
• დატვირთვის დენი 70 mA
• ღრმა ძილის დენი 20 μA
• გამოქვეყნების დრო 3 წამი
• ღილაკის ინტერვალი 2 საათში (ეს იმაზე მეტია ვიდრე ოდესმე მიაღწევს, ვფიქრობ)
• ბატარეის დაკარგვის კოეფიციენტი 30% (რაც ასევე ძალიან მაღალია)

მე -3 ვერსიის ბატარეის ხანგრძლივობა უნდა იყოს მინიმუმ იგივე, მაშინ როდესაც მას აქვს 120 mAh ტევადობა. თუმცა, მას აქვს ws2812 led ბორტზე, რომელიც გარკვეულ დენსაც მიაპყრობს.

ახლა შენი გადასაწყვეტია! ვიმედოვნებ, რომ სიამოვნებით კითხულობდით ამ სასწავლო ინსტრუქციას ან იქნებ გსიამოვნებდათ ასეთი მშვენიერი პატარა ნივთის აგება.

ეს და კიდევ სხვა მაგარი პროექტები შეგიძლიათ ნახოთ ჩემს GitHub გვერდზე makermoekoe.github.io. უახლესი განახლებებისთვის შეგიძლიათ გამომყვეთ Instagram- ზე.

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შემოთავაზება ან თუ თქვენთვის რაიმე გაუგებარია, მაშინ მოგერიდებათ მკითხოთ ქვემოთ მოცემულ კომენტარებში ან მომწერეთ მოკლე შეტყობინება.

პატივისცემით

მწარმოებელი moekoe