Internetowy rejestrator temperatury i wilgotności z wyświetlaczem za pomocą ESP8266: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Chciałem podzielić się małym projektem, który myślę, że Ci się spodoba. Jest to mały, trwały internetowy rejestrator temperatury i wilgotności z wyświetlaczem. To loguje się do emoncms.org i opcjonalnie lokalnie do Raspberry PI lub własnego serwera emoncms. Zawiera LOLIN (dawniej WEMOS) D1 Mini, który zawiera rdzeń ESP8266. Czujnik temperatury i wilgotności to czujnik LOLIN DHT 3.0 I2C. Oprogramowanie to Arduino i oczywiście open source. Zbudowałem już 7 takich, a mój kolega chce jeszcze 3.

Zamknąłem go w plastikowym pudełku "Systema" 200ml. Są one dostępne w Australii za około 2 USD. Całkowity koszt komponentów, w tym kabla micro USB, wynosi < 30 USD, więc powinieneś być w stanie zbudować go w USA za ~ 20 USD

Pełna lista komponentów to

1. LOLIN DI Mini V3.1.0
2. LOLIN DHT Shield 3.0 temperatura i wilgotność
3. TFT 1.4 Shield V1.0.0 dla WeMos D1
4. Osłona złącza TFT I2C V1.1.0 dla LOLIN (WEMOS) D1 mini
5. Kabel TFT 10P 200mm 20cm do kabla dwugłowicowego WEMOS SH1.0 10P
6. Kabel I2C 100mm 10cm do podwójnego kabla LOLIN (WEMOS) SH1.0 4P
7. Plastikowe etui - SYSTEMA 200ml - w Australii Coles/Woolies/KMart
8. Kabel zasilający USB Micro do USB-A

Wszystkie aktywne składniki można kupić w sklepie LOLIN na AliExpress.

Narzędzia i inny sprzęt

1. Lutownica. Będziesz musiał przylutować nagłówki na tarczach
2. Śruby z łbem stożkowym 1,5 mm o długości ok. 1 cm i odpowiedni wkrętak
3. Wiertło lub rozwiertak 1,5 mm do otworów na śruby
4. Okrągły pilnik lub Dremel do wycięcia szczeliny na kable

Krok 1: Montaż

Montaż jest prosty. Istnieją 2 osłony do układania w stos, jednak wolę mieć osłonę D1 jako górną płytę, ponieważ ścieżka wyjściowa kabla USB jest prostsza i łatwiejsza do uporządkowania po założeniu pokrywy.

D1 jest dostarczany z 3 kombinacjami nagłówków

1. Gniazdo i długie szpilki
2. Gniazdo i krótkie szpilki
3. Tylko krótka szpilka

Użyj kombinacji długiego gniazda / długiego pinu dla DI. Upewnij się, że lutujesz go we właściwej orientacji. Oto mały przyrząd, którego używam do wyrównania pinów do lutowania.

Używając płytki stykowej, umieść dwa rzędy nagłówków krótkich szpilek w rzędach B i I dłuższych szpilek w dół. Zrównają się z powierzchnią. Następnie umieść dwa rzędy gniazd i krótkie styki w rzędach A i J poza nagłówkami krótkich szpilek.

Następnie możesz umieścić długie główki pinów na krótkich pinach w płytce, a następnie ustawić D1 w gotowości do lutowania. Uwaga: w tym momencie D1 jest do góry nogami. Pod płytką znajduje się gniazdo USB i ślad anteny. Przylutuj szpilki do płytki. Staraj się nie używać zbyt dużo lutowia, ponieważ nadmiar spłynie pod D1 i może przedostać się do części gniazda płyty. Możesz zapytać, dlaczego nie użyłem po prostu krótkich nagłówków pinów w D1? Mam inne plany, w tym zegar czasu rzeczywistego i kartę SD na czasy, w których dostęp do Wi-Fi nie jest możliwy, więc w razie potrzeby przewidziałem inne tarcze.

Następnym krokiem jest przylutowanie płytki złącza. Wyjmij gniazdo i listwy kołkowe z rzędów A i J i wsuń je na teraz przylutowane kołki D1. Możesz teraz nasunąć osłonę złącza na te styki. Nie wciskaj gniazd całkowicie w dół, po prostu oprzyj je na górze. Powód? Jeśli użyjesz zbyt dużo lutowia, będzie on "zasychał" w dół, a twoje złącze zostanie na stałe przylutowane do D1.

Upewnij się, że złącze jest prawidłowo zorientowane. W tym momencie osłona złącza również powinna być „do góry nogami”. Pinouty są zaznaczone na każdej planszy. Upewnij się, że pasują, tj. Pin Tx na D1 znajduje się bezpośrednio pod pinem Tx na płytce złącza itp. Sprawdź ponownie i przylutuj płytkę złącza do jej złącza.

Lutowanie zostało zakończone. Wyjmij deskę z przyrządu, jeśli jej używasz. Zepnij je razem, ponownie sprawdzając orientację. W przeciwieństwie do płyt Arduino Uno, możliwe jest wysunięcie jednej płytki o 180 stopni. W tym momencie możesz podłączyć kabel I2C z płytki złącza do DHT i 10-pinowy kabel TFT do TFT. Kołki wewnętrzne są dość małe, więc przed włożeniem sprawdź ich orientację.

Podłącz kabel micro USB do D1, a podświetlenie TFT powinno się zaświecić. Jesteś teraz gotowy do załadowania szkicu Arduino.

Krok 2: Ładowanie oprogramowania układowego

Załaduj najnowsze środowisko Arduino IDE. W czasie tworzenia tego projektu miałem uruchomioną wersję 1.8.5.

IDE musi być skonfigurowany do skompilowania szkicu dla WEMOS (ESP8266). Aby to zrobić, musisz uruchomić IDE i przejść do Plik / Preferencje, a następnie kliknąć ikonę po prawej stronie "Additional Boards Managers URLs". Wyświetlony zostanie edytor. Wklej następujące

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

do edytora i kliknij OK, a następnie OK, aby zamknąć edytor preferencji. Następnie musisz zamknąć IDE i ponownie je otworzyć. Arduino IDE następnie połączy się i pobierze wymagany „łańcuch narzędzi” i biblioteki do budowy i kompilacji szkiców dla ESP8266, na którym oparty jest D1.

Będziesz także potrzebował bibliotek AdaFruit dla ekranu TFT. Można je uzyskać od

github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library

& github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

rozpakowany i zapisany w folderze bibliotek w folderze projektów Arduino. Uwaga: pliki do pobrania Github często dołączają „-master” do folderu, więc może być konieczna zmiana ich nazwy.

Potrzebujesz również biblioteki LOLIN/WEMOS DHT 3.0 od

github.com/wemos/WEMOS_DHT12_Arduino_Library

Pobierz plik IoTTemp_basic.ino i umieść go w folderze projektów Arduino o nazwie „IOTTemp_basic”.

Otwórz szkic w IDE i przejdź do Narzędzia / Tablica i wybierz "Menedżer tablic". W polu „filtruj wyszukiwanie” po prostu wpisz „D1” i powinieneś zobaczyć „esp8266 by ESP8266 Community” Kliknij „Więcej informacji” i powinieneś być w stanie wybrać najnowszą wersję i „Zainstaluj”. IDE rozpocznie wówczas pobieranie łańcucha narzędzi i powiązanych bibliotek.

Po zakończeniu podłącz IotTemp do komputera i po wykryciu wybierz port, na którym urządzenie jest zainstalowane w "narzędzia/port". Jesteś teraz gotowy do kompilacji i załadowania.

W górnej części szkicu musisz skonfigurować niektóre zmienne, aby pasowały do Twojego lokalnego środowiska

const char* ssid = ""; // Twój lokalny SSID Wi-Fi

const char* hasło = ""; // Hasło do lokalnego węzła

const char* host = "emoncms.org"; // podstawowy adres URL do rejestrowania EMONCMS. Uwaga NIE "https://"

const char* APIKEY = "<Twój klucz API"; // Zapisz klucz API z emonCMS

const char* nodeName = "Kuchnia"; // Opisowa nazwa twojego węzła

Kliknij ikonę "ptaszka", aby sprawdzić kod i jeśli nie ma znaczących błędów, powinieneś być w porządku, aby przesłać kod do D1. Gdy to się zakończy, zajmie to minutę lub dwie, powinieneś teraz zobaczyć, że TFT zaświeci się z wartościami „TMP” i „R/H” (wilgotność względna).

Ponieważ nie skonfigurowaliśmy konta EMONCMS itp., zobaczysz komunikat „Połączenie nie powiodło się” z nazwą hosta.

Szkic posiada również podstawowy monitor szeregowy. Połącz się za pomocą monitora szeregowego Arduino, Putty lub dowolnego innego programu do komunikacji szeregowej, aby uzyskać dalsze informacje na temat tego, co dzieje się w IoT Temp.

Majsterkuję przy kodzie, więc mój najnowszy kod można znaleźć na

github.com/wt29/IoTTemp_basic

Krok 3: Montaż końcowy

Jesteś teraz gotowy do zakończenia montażu. Wiąże się to z montażem komponentów w pudełku.

Zacznij od zamontowania TFT po wewnętrznej stronie pokrywy. Odłącz D1 od zasilania, a następnie odłącz TFT od płyty złącza. Przyłóż TFT do wieczka, starając się umieścić go jak najbliżej górnej krawędzi wieczka. Zapewni to lepszy prześwit dla płyty D1/Złącza. Używam ostrego rozwiertaka, aby wcisnąć mały znak na plastiku, usunąć TFT, a następnie rozwiercić mały otwór. Otwory montażowe TFT są dość małe i wynoszą 1,5 mm. Mam kolekcję śrub z łbem stożkowym, które pasują, ale nie pasują do nich nakrętki. Wciskam główkę nakrętek od przodu, przekręcając je i plastik, a następnie po prostu używam kleju na gorąco w niskiej temperaturze, aby przymocować TFT do śrub.

Zamontuj czujnik DHT na zewnętrznej stronie pokrywy. Aby oddzielić czujnik od osłony (nie używa się mocowań „osłonowych”), odwróć DHT do góry nogami i natnij przesmyk (cienki kawałek) nożem hobbystycznym. Czujnik odskoczy od osłony.

Prawie ostatnim krokiem jest wycięcie szczeliny w dolnej krawędzi pokrywy i podstawie, aby pomieścić kabel USB i połączenie z DHT. Używam Dremela, ale może łatwo zwariować, więc nie spiesz się. Pudełko SystemA ma w wieczku silikonową uszczelkę, której nie trzeba przecinać.

Złóż urządzenie w pudełku. Dotyk gorącego kleju o niskiej temperaturze pod płytką złączy pomaga zlokalizować ją w pudełku. Wyciągnij kable USB i DHT z gniazda i nałóż odrobinę gorącego kleju na górę dwóch kabli.

Przymocuj DHT na zewnątrz pudełka za pomocą krótkiej śruby 1,5 mm. Użyj pod nim trochę gorącego kleju, jeśli chcesz - nie zawracam sobie głowy.

Podłącz IOT Temp do zasilania 5V i podziwiaj swoją pracę.