Automatyka domowa NodeMCU (ESP8266): 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Cześć ludzie! Mam nadzieję, że podobał Ci się już mój poprzedni instruktażowy "Arduino Heart Beat With ECG Display & Sound" i jesteś gotowy na nowy, jak zwykle zrobiłem ten samouczek, aby poprowadzić Cię krok po kroku podczas tworzenia tego rodzaju super niesamowitych tanich projektów elektronicznych czyli „System automatyki domowej NodeMCU”.

Podczas tworzenia tego projektu staraliśmy się upewnić, że ta instrukcja będzie dla Ciebie najlepszym przewodnikiem, aby pomóc Ci, jeśli chcesz stworzyć własny inteligentny dom, więc mamy nadzieję, że ta instrukcja zawiera potrzebne dokumenty. Ten projekt jest tak przydatny do wykonania specjalnie po otrzymaniu spersonalizowanej płytki drukowanej, którą zamówiliśmy w JLCPCB, aby poprawić wygląd naszego urządzenia elektronicznego, a także w tym przewodniku jest wystarczająco dużo dokumentów i kodów, aby umożliwić łatwe tworzenie projektu NodeMCU.

Wykonaliśmy ten projekt w zaledwie 4 dni, tylko dwa dni na zdobycie wszystkich potrzebnych części i dokończenie produkcji sprzętu i montażu, następnie przygotowaliśmy kod pasujący do naszego projektu i rozpoczęliśmy testowanie i regulację.

Czego nauczysz się z tej instrukcji:

1. Dokonanie właściwego doboru sprzętu dla Twojego projektu w zależności od jego funkcjonalności.
2. Poznaj systemy automatyki domowej.
3. Przygotuj schemat połączeń, aby połączyć wszystkie wybrane elementy.
4. Zmontuj wszystkie części projektu (skrzynka urządzenia i montaż elektroniczny).
5. Rozpocznij pierwszy test i zweryfikuj projekt.

Krok 1: Co to jest system automatyki domowej

System automatyki domowej to po prostu system, który pozwala niektórym użytkownikom na dostęp do niektórych urządzeń elektrycznych, takich jak urządzenia odgromowe, monitorujące temperaturę, urządzenia sterujące drzwiami itp., a dostęp ten jest monitorowany za pomocą podstawowej aplikacji podłączonej do głównego systemu za pomocą protokołu bezprzewodowego lub przewodowego, około w części automatyki system jest w stanie automatycznie regulować niektóre parametry środowiskowe za pomocą niektórych siłowników i niektórych czujników, na przykład system może odczytywać dane o temperaturze z czujnika temperatury i decyduje o włączeniu lub wyłączeniu klimatyzatora.

W naszym projekcie stworzymy główny system, który jest płytką elektroniczną opartą na płytce dev NodeMCU, która ma już w sobie funkcję Wi-Fi i ta płytka będzie otoczona niektórymi elementami elektronicznymi, takimi jak przekaźniki, optokoplery, diody LED i czujniki, o czujnikach, które użyje czujnika ruchu do wykrywania alarmu, DHT11 do pomiaru temperatury i wilgotności oraz BH1750 do wykrywania światła.

Jeśli chodzi o siłowniki, będziemy sterować niektórymi żarówkami 220 V AC i wentylatorem DC, a wszystkie te siłowniki będą sterowane za pomocą aplikacji na Androida, którą opracowaliśmy za pomocą aplikacji Blynk. Więc w tej aplikacji wstawiłem wskaźniki do odczytywania wartości analogowych z czujników i umieściłem kilka przycisków i suwaków do sterowania moimi wyjściami.

Krok 2: CAD i części sprzętowe

Użyłem oprogramowania Solidworks do zaprojektowania tego modelu domu, który ma już gniazda dla punktów piorunowych, czujników i wentylatora, możesz pobrać pliki STL z linku do pobrania poniżej, po przygotowaniu projektu mam bardzo dobrze wykonane części dzięki Cięcie laserowe CNC.

Krok 3: Schemat obwodu

Przechodząc do elektroniki, stworzyłem ten schemat, który zawiera wszystkie niezbędne części wymagane do tego projektu. Podłączam wyjścia realys do mojej płyty deweloperskiej NodeMCU i używam DHT11? BH1750 i czujniki ruchu podłączone do portu I²C i do wejścia ADC, użyłem również jedynego wyjścia PWM mojej płytki NodeMCU Dev i podłączyłem ją do zacisku śrubowego w celu kontrolowania jasności niektórych diod LED, zastosowałem oddzielne zasilanie zasilanie przekaźników i NodeMCU iw ten sposób ochronię swoją płytkę Dev podczas kontrolowania napięcia 220V AC.

Krok 4: Produkcja PCB

O JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) jest największym przedsiębiorstwem produkującym prototypy PCB w Chinach i producentem high-tech specjalizującym się w szybkim prototypie PCB i produkcji małych partii PCB. Dzięki ponad 10-letniemu doświadczeniu w produkcji PCB, JLCPCB ma ponad 200 000 klientów w kraju i za granicą, z ponad 8 000 zamówień online na prototypowanie PCB i produkcję małych ilości PCB dziennie. Roczna zdolność produkcyjna wynosi 200 000 mkw. do różnych jednowarstwowych, dwuwarstwowych lub wielowarstwowych płytek drukowanych. JLC jest profesjonalnym producentem PCB, charakteryzującym się dużą skalą, sprzętem do studni, ścisłym zarządzaniem i najwyższą jakością.

Mówiąca elektronika

Po wykonaniu projektu obwodu przekształciłem ten obwód w niestandardowy projekt PCB o kształcie domu, aby uzyskać piękny projekt PCB, gdy zamawiamy nasz obwód i aby to zrobić, wszystko, czego potrzebuję, to przenieść się do JLCPCB, najlepszego dostawcy PCB w porządku aby uzyskać najlepszą usługę produkcji PCB, po kilku prostych kliknięciach wrzuciłem odpowiednie pliki GERBER mojego projektu i ustawiłem kilka parametrów i tym razem użyjemy dla tego projektu koloru czarnego ze złotymi plamami; zaledwie cztery dni po złożeniu zamówienia, a moje płytki drukowane są na moim biurku.

Powiązane pliki do pobrania

Jak widać na powyższych zdjęciach, płytka PCB jest bardzo dobrze wykonana i mam ten sam projekt PCB, który stworzyliśmy dla naszej płyty głównej i wszystkich etykiet, logotypy są po to, aby prowadzić mnie podczas lutowania. Możesz również pobrać plik Gerber dla tego obwodu z poniższego linku do pobrania, jeśli chcesz złożyć zamówienie na ten sam projekt obwodu.

Krok 5: Składniki

Przed przystąpieniem do lutowania części elektronicznych przejrzyjmy listę komponentów do naszego projektu, więc będziemy potrzebować:

★☆★ Niezbędne komponenty ★☆★

• Płytka drukowana, którą zamówiliśmy w JLCPCB
• Płyta NodeMCU:
• Czujnik BH1750:
• Czujnik DHT11:
• Czujnik ruchu:
• Punkty świetlne:
• Wentylator DC:
• Przekaźniki:
• Optokoptery:
• Niektóre rezystory i tranzystory
• Niektóre diody LED i diody Zenera
• Niektóre złącza śrubowe:
• Niektóre złącza SIL

Krok 6: Montaż sprzętu

Teraz wszystko jest gotowe, więc zacznijmy lutować nasze komponenty elektroniczne do PCB, a do tego potrzebujemy lutownicy i rdzenia lutowniczego oraz stacji lutowniczej SMD do komponentów SMD.

Bezpieczeństwo przede wszystkim

Lutownica Nigdy nie dotykaj elementu lutownicy….400°C! Trzymaj przewody do podgrzania pęsetą lub zaciskami. Zawsze umieszczaj lutownicę na stojaku, gdy nie jest używana. Nigdy nie kładź go na stole warsztatowym. Wyłącz urządzenie i odłącz, gdy nie jest używane. Jak widać, używanie tej płytki jest tak łatwe ze względu na jej bardzo wysoką jakość wykonania i nie zapominając o etykietach, które będą Cię prowadzić podczas lutowania każdego elementu, ponieważ na górnej warstwie jedwabiu znajdziesz etykietę każdego elementu wskazującą jego umieszczenie na płytkę i w ten sposób będziesz miał 100% pewności, że nie popełnisz żadnych błędów lutowniczych. Każdy element przylutowałem na miejsce i możesz użyć obu stron PCB do wlutowania swoich elementów elektronicznych.

Krok 7: Część i test oprogramowania

Teraz mamy gotową płytkę drukowaną i wszystkie elementy są bardzo dobrze przylutowane, a po zakończeniu montażu musimy przejść do części oprogramowania. Zrobiłem ten kod NodeMCU dla was, korzystając z Arduino IDE i jeśli nadal nie wiesz, jak go używać Płyty NodeMCU z Arduino IDE po prostu sprawdź ten przewodnik wideo, który udostępniamy, o kodzie, który najpierw przetestujemy płytkę drukowaną, którą wykonaliśmy z testowym kodem testowym, który pozwala kontrolować diody LED płyty. Po uruchomieniu aplikacji Blynk znajdziesz wybraną płytę NodeMCU już online (jeśli używasz tokena dostarczonego przez Blynk w swoim kodzie). Teraz potrzebujemy tylko ostatecznego kodu, który możesz mieć za darmo z poniższego linku do pobrania, kod jest bardzo dobrze skomentowany, abyś mógł go zrozumieć i dostosować do własnych potrzeb.