ESP-Now Rainstick: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Ten zabawny, mały projekt pozwoli Ci na trywialną radość z ogłoszenia elektronicznej sieci, że masz deszcz! Kontrolowana przez sztuczną inteligencję, generująca łzy cenowa Tesla ma podobno czujniki, które budzą wycieraczki przedniej szyby wraz z nadejściem deszczu. Będąc w całkowicie przeszklonej kabinie można by pomyśleć, że oczywistość deszczu sprawi, że taki czujnik nie będzie do końca potrzebny, ale bez ryku wybuchającej benzyny trzeba mieć się czym chwalić. Wbudowane możliwości łatwo używanych mikrokontrolerów ESP-8266 są wzbogacone o opcję lokalnej sieci ESP-Now. Nie potrzebujesz połączenia z Internetem i wszystkich wynikających z tego zobowiązań i niepraktyczności. I możesz bawić się pałeczkami bambusowymi!

To nie jest prawdziwy deszcz. To jest wysuszony kaktus, który wydaje odgłos deszczu z kaskadowymi ziarnami - zdecydowanie tani technicznie. To urządzenie składa się z kombinacji Master i Slave. Wyznaczony Mistrz siedzi na zewnątrz, zasilany baterią Lipo, zasilany energią słoneczną i obudzony przez sprzętowy środek usypiający Adafruit, który pobiera energię i włącza czujnik deszczu mniej więcej co dziesięć minut. Jeśli wącha deszcz, wysyła wiadomość ESP-Now do swojego jedynego przyjaciela – niewolnika – który siedzi w środku podłączony do zasilania i nasłuchuje wiadomości. Jeśli go otrzyma, włącza kaskadę pomysłowo rozmieszczonych Neopikseli. Zespół jest wykonany z lokalnie pozyskiwanego bambusa, z którym przyjemnie się pracuje i nie wymaga 16 godzin drukowania.

Krok 1: Zbierz swoje materiały

Pamiętaj, kiedy byłeś dzieckiem i sugerowano, że możesz kogoś zabić, przywiązując go do siatki nad rosnącymi zaostrzonymi bambusowymi kijami i czekając! Cóż, nie będziemy tego robić.

1. Bambus - zdobądź ładny kawałek, o ile chcesz umieścić w nim Neopiksele. (Mój miał około 6 stóp) Również fragment obudowy czujnika wystarczająco szeroki, aby pomieścić część elektroniki. (3 cale szerokości 8 cali długości)

2. Elastyczne ogniwa słoneczne – takie jak te:

3. Płytka ładowarki TP 4056:

4. Konwerter poziomów logicznych:

5. Power Timer Breakout Adafruit:

6. Pióro Adafruit HUZZAH z ESP8266:

7. WEMOS D1 Mini – Twój wybór…

8. Neopixel Strip 60 Led/M

9. Bateria Lipo

10. Czujnik deszczu--kupiłem ten, ale jest ich tam wiele:

11. Ogólny włącznik/wyłącznik

Krok 2: Złóż elektronikę

Postępuj zgodnie ze schematem Fritzing, w jaki sposób wykonano okablowanie dla obu urządzeń. Jednostka podrzędna jest bardzo prosta z płytą perforowaną do montażu żeńskich nagłówków, aby pomieścić WEMOS D1 Mini, który ma zainstalowany zestaw męskich nagłówków. Ułatwia to montaż i demontaż w celu regulacji i programowania. Dźwignia poziomu logicznego znajduje się po drugiej stronie i jest malutka i łatwa do zamontowania na płycie. W celu uzyskania najlepszych praktyk przy użyciu Neopikseli zaleca się podłączenie rezystora do wyjścia danych przesuwnika poziomu i Neopiksela oraz dużego kondensatora między liniami zasilającymi do niego. Upewnij się, że używasz odpowiedniego zasilacza i podłącz go oddzielnie od wyjścia WEMOS. Możesz określić to źródło zasilania według tego, jak długo będzie trwał twój kij przeciwdeszczowy…

Jednostka Master jest również dość łatwa. Użyłem Adafruit Huzzah ESP8266 zamiast innego WEMOS D1 mini, ponieważ ma on wbudowaną własną baterię. Rozmiar Lipo, jaki chcesz - po prostu musi zmieścić się wewnątrz bambusa. Prosty kontroler ładowania jest podłączony do ogniwa słonecznego i akumulatora i dostarcza zasilanie do wyłącznika Power Timer Breakout i ESP8266. Zasilanie czujnika deszczu pochodzi z zasilania 3,3 V na płytce mikrokontrolera. Umieściłem przełącznik między linią Enable z Power Timer a pinem EN płyty, aby móc utrzymać tę linię na wysokim poziomie, aby ją zaprogramować. (Jest utrzymywany na niskim poziomie, nawet gdy zasilanie timera jest wyłączone, tak trudno go uruchomić bez niego…) Używane są dwa piny na Huzzah - jeden do czujnika deszczu, który obniża go cyfrowo, gdy uderza woda, i jeden do informowania Power Timer jest w porządku, aby go wyłączyć. Nie umieściłem testera baterii na tym urządzeniu, ale jeśli chcesz instrukcje znajdują się na stronie internetowej Adafruit. Wykorzystuje jedyny pin A0 na płycie, ale można go łatwo zaprogramować, aby przesyłał te dane do urządzenia Slave i wysyłał je w pikselach.

Krok 3: Zbuduj to

Praca z bambusem jest przyjemna. Kawałki, których użyłem, były przez chwilę wysuszone i martwe. Szlifować z zewnątrz gładko. Otwór na lampę można łatwo wyciąć lekką piłą szablastą. Wystarczy użyć niebieskiej taśmy na całej długości i z grubsza odręcznej szerokości na cal pęknąć twarz, pozostawiając około 8 cali nienaruszonych na końcach. Kształt może być tak pofalowany, jak chcesz go wyciąć. Wywierć dwa otwory rozmiaru ostrza, aby rozpocząć wejście ostrza i wyjście na końcach. Bambus tnie się bardzo łatwo i możesz przejść przez węzły, które mają pełną przegrodę. Reszta rurki jest pusta. Weź dłuto i wybij wewnętrzne resztki węzłów, co umożliwi pełną pustą rurkę. Należy uważać, aby nie rozpocząć dzielenia na długość bambusa, ale można to łatwo naprawić. Pomaluj wnętrze tuby płaską białą farbą akrylową do użytku zewnętrznego. Zewnętrzna część tuby pokryta jest kilkoma warstwami poliuretanu odpornego na promieniowanie UV.

Jednostka główna ma długość około 10 cali i szerokość od 3 do 4 cali, która pomieści czujnik. Jest starannie dobierany tak, aby był cięty około 2 cali od węzła na górze. Ta przestrzeń pomieści czujnik i zapewni wodoodporną uszczelkę dla elektroniki poniżej. Powinieneś wywiercić otwór 1/4' na krawędzi tego nasadki węzła, aby umożliwić przepuszczenie przewodów czujnika. Kolejne kilka otworów wokół podstawy nasadki pozwoli wodzie gromadzącej się w tym naturalnym kubku promieniście opuścić. Musiałem przyciąć płytkę czujnika, aby zmieściła się w przestrzeni i przylutować różne złącza, aby uzyskać mały otwór. Przewody czujnika są doprowadzane do płytki komparatora czujnika, która znajduje się w sekcji wodoodpornej. Ponownie spryskaj to urządzenie sprayem poliuretanowym do użytku na zewnątrz.

Krok 4: Złóż to

Elastyczny panel słoneczny jest cementem kontaktowym zamontowanym na zewnątrz jednostki głównej. Przewody łączące go przez małe otwory w obudowie tuby są przylutowane do końców panelu słonecznego. Postępuj zgodnie z instrukcjami, jak to zrobić na swojej stronie internetowej – to bardzo proste. Czujnik deszczu jest montowany w górnej miseczce za pomocą odrobiny silikonu na nylonowych przekładkach, które przechylają czujnik pod kątem, aby deszcz się nie zbierał. Z boku urządzenia wywiercony jest otwór na włącznik/wyłącznik. Wszystko inne jest po prostu upchane w środku. Możesz ułożyć małą plastikową osłonę na spodzie, o ile zostawisz trochę otworów wentylacyjnych. Wszystkie wejścia przewodów są uszczelnione odrobiną krzemu.

Jednostka podrzędna jest wyposażona w neopiksele o długości kilku cali na górze i na dole. Można je łatwo przykleić na miejsce - pamiętaj, aby zdjąć silikonowy rękaw, jeśli taki był dostarczony - nie można go przykleić. Umieść Neopiksele z boku, tak aby nie były widoczne pod niemal każdym kątem, ale skierowały jego światło na pomalowaną wnękę. Po zabezpieczeniu źródła zasilania dużym kondensatorem mała płytka WEMOS bez problemu zmieści się w dolnej części tuby. Chociaż jednostka podrzędna może wychodzić na zewnątrz, nie została zaprojektowana jako wodoodporna.

Krok 5: Zaprogramuj to

Ten facet wykonał niezłą robotę, przedstawiając kilka przykładów czujników i ESP-Now: https://github.com/HarringayMakerSpace/ESP-Now. Andreas Spiess nakręcił fajny filmik z przykładem, z którego użyłem kodu, aby rozpocząć ten projekt. Ta ograniczona jednostka Master/Slave w ogóle nie potrzebuje internetu, więc wyeliminowałem te sekcje - po prostu przekazuje informacje o tym, czy pada deszcz, czy nie. Postanowiłem nie używać zapowiadanych opcji głębokiego snu dla ESP, ponieważ odkryłem, że w poprzednim projekcie po pewnym czasie stał się losowo niestabilny i losowo wyczerpywał baterię słoneczną. Opcja sprzętowa po prostu restartuje Adafruit Huzzah raz na dziesięć minut, sprawdza czujnik pod kątem niskiego sygnału oznaczającego deszcz, jeśli nie znajdzie, wysyła wysoki / niski sygnał do pinu Done na zegarze. W przeciwnym razie kod przechodzi do wysyłania informacji (w rzeczywistości żadnych informacji poza samą funkcją wysyłania) do urządzenia podrzędnego, aby aktywować jego kod. Kod podrzędny po prostu uruchamia maszynę i czeka na wiadomość, a kiedy się otrzyma, włącza na minutę funkcję neopixel. Możesz zmienić to w oprogramowaniu, ale nadal czeka na aktywację deszczu. Przeczytaj komentarze w oprogramowaniu, aby zobaczyć, gdzie zmienić wartości. Świetny kod kaskadowy meteorów pochodzi z tego źródła: https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/ Dodałem tylko losowe stałe i zmianę koloru.

Krok 6: Korzystanie z niego

Mały potencjometr na czujniku deszczu musi być dostosowany do tego, jaki poziom kropli aktywuje urządzenie nadrzędne, aby wysłać powiadomienie. Musisz także wyregulować potencjometr obwodu czasowego Adafruit, aby określić, jak często czujnik włącza się, aby sprawdzić, czy nie ma deszczu – zakres wynosi od sekund do dwóch godzin – twój wybór. Naładuj baterię lipo na jednostce głównej, włącz ją i zamontuj na zewnątrz, a powinna sama zadbać o potrzeby energetyczne, chyba że mieszkasz na Alasce, gdzie wiecznie pada i jest ciemno. Jednostka podrzędna działa w dowolnym miejscu w zasięgu Wi-Fi urządzenia głównego i jest bardzo odporna na oczekiwanie na wiadomości - wystarczy podłączyć ją do 5-woltowej brodawki ściennej o mocy wystarczającej do zasilenia Neopixela i gotowe. Jeśli chcesz okazjonalnie wyświetlać światło podczas oczekiwania na deszcz, jest to łatwe do zaprogramowania – zwłaszcza jeśli mieszkasz w miejscu, gdzie w ogóle nie pada.