Wentylator POV ESP8266 z zegarem i aktualizacją tekstu strony internetowej: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Jest to zmienna prędkość, POV (Persistence Of Vision), wentylator, który z przerwami wyświetla czas, oraz dwie wiadomości tekstowe, które można aktualizować „w locie”.

POV Fan to także serwer WWW z jedną stroną, który umożliwia zmianę dwóch wiadomości tekstowych.

Aby korzystać z tego wentylatora POV, musi istnieć sieć bezprzewodowa z „udostępnianiem klientów”. Jeśli nie wiesz, czym jest udostępnianie klientów, łatwo się o tym przekonać. Poszukaj innych komputerów w swojej sieci. Jeśli je widzisz, masz możliwość udostępniania klientów w swojej sieci. (Większość hoteli i miejsc publicznych nie zezwala na udostępnianie klientów - izolację klientów - z oczywistych względów bezpieczeństwa).

POV korzysta z biblioteki "WifiManager", która ułatwia łączenie się z siecią bezprzewodową, gdziekolwiek jesteś. Po podłączeniu do sieci bezprzewodowej wentylator POV wyświetli adres IP, który należy umieścić w pasku adresu przeglądarki internetowej. Możesz zmienić tekst w POV Fan za pośrednictwem strony internetowej.

Ta instrukcja jest nieco wyższa od poziomu nowicjusza. Wymagane jest lutowanie, wiercenie, „naklejanie na gorąco” i testy elektryczne. Jeśli uważasz, że twoja mama będzie zła, że rozerwałeś jej ulubiony wentylator i naraziłeś dom na niebezpieczeństwo przez wystawiony prąd, może powinieneś zrobić coś innego, inaczej czytać.

Kieszonkowe dzieci

Sprzęt komputerowy:

• ESP8266--- Może to być NodeMCU VIN5v--3.3Logic, Super Node VIN3.3v, Weemos VIN5v--3.3Logic, Adafruit Huzzah VIN5v-3.3Logic Sparkfun Thing VIN5v-3.3Logic lub goły ESP8266 VIN3.3v (jako tak długo, jak można go zaprogramować. Nie wchodzę w szczegóły dotyczące konfigurowania płytki programującej dla samego ESP8266, więc wspomniane płytki obsługujące USB mogą być najłatwiejsze.) Zwróć uwagę na wymagania niezbędne na powyższym obrazku.
• Rezystor AMS1117-3.3 v i 10 k (dla płyt 3.3 v) -- to jest regulator mocy 3.3 v. Zwróć uwagę na wyżej wymienione opcje urządzeń ESP i napięcia wymienione obok nich. Jeśli masz system VIN 3,3 V, niezbędny jest AMS1117-3,3 v. Sam ESP8266 ma napięcie 3,3V.
• Czujnik Halla i rezystor 10k --- używam odmiany 3144. Chociaż są oceniane na 4.5v i wyższe, mam świetne wyniki z szyną 3.3v. Używam rezystora 10k, aby zresetować wyzwalacz przez "wyciek" napięcia z powrotem (pull default low).
• (5) diody LED (i opcjonalne rezystory) --- Użyj tego, co możesz znaleźć. Wartości znamionowe diody LED wymagają rezystora, aby utrzymać stały prąd przed swobodnym przepływem przez diodę LED i jest podobny do zwarcia. Zwróć uwagę na strony danych LED z oceną dla ZRÓWNOWAŻONEJ mocy. W przypadku „modulacji szerokości impulsu, PWM” lub szybkiego migania diody LED mogą wytrzymać niewielkie wahania napięcia, więc rezystor jest opcjonalny w systemie 3,3 V. Podoba mi się superjasna biała 3mm lub 5mm, ~3.4v @ 20mA. Jeśli używasz czerwonej diody LED, pamiętaj, że wartości napięcia mogą być znacznie niższe, 1,8 V @ 20 mA, więc rezystory mogą być dobrym środkiem ostrożności. (napięcie_szyna - LED_napięcie) / Ampery = wymagana rezystancja. tj. (3,3v-1,8vLED = 1,5v) podzielone przez.02A lub 20mA = zalecany rezystor 75 Ohm. (Uwaga: najlepszy samouczek dotyczący rezystorów, jaki pamiętam, pochodzi z samouczka Raspbery Pi, który oglądałem - https://www. youtube.com/watch?v=ZNNpoLFbL9E&t=227… mniej więcej 2:40 – to wspaniałe objawienie edukacyjne! Narysowałem powyższy okrąg w celach informacyjnych.)
• Tania ładowarka ścienna 5 V --- Użyłem starej z telefonu. Otworzymy go i wrzucimy do niego lut. Tani z Dollar Store byłby odpowiedni.
• Bezprzewodowe cewki ładujące --- używam czegoś takiego lub tego. Jest mały, ale bardzo skuteczny. ESP8266 używa około 300mA podczas transmisji bezprzewodowej. Większy nie jest konieczny - tylko droższy. … poza tym kondensator zgodny z napięciem DC stabilizuje obciążenie, gdy zapotrzebowanie jest wyższe.
• Kondensator elektrolityczny 100 uF 16 v-napięcie będzie musiało wynosić co najmniej 5 v. Wszystko powyżej 5V będzie w porządku. Czapka 16v to przesada, ale także tania i łatwa do znalezienia.
• Magnes… Miałem kilka magnesów neodymowych leżących dookoła, ale każdy magnes powinien działać.
• Wentylator -- w sezonie letnim użyłem taniego wentylatora pudełkowego z lokalnego sklepu za 12-12 USD. Style i rozmiary są nieograniczone, z wyjątkiem miejsca na sprzęt. Im większy wentylator, tym łatwiej wcisnąć sprzęt. Zbyt mały wentylator będzie wyglądał bardziej, "Ghetto Frankenstein", podczas gdy sprzęt jest montowany na zewnątrz. Zwróć uwagę, że ten wentylator ma uzwojenia niezbędne do pracy regulatora prędkości wentylatora.
• Sterowanie prędkością wentylatora (opcja)-- To różni się od przełącznika ściennego - ściemniacza światła żarowego. Sterowanie prędkością wentylatora zmienia długość fali energii elektrycznej, aby zoptymalizować indukcyjność napędzaną wewnątrz silnika prądu przemiennego. Znajdź odpowiedni regulator prędkości wentylatora dla swojego wentylatora. Jeśli nie używasz regulatora prędkości wentylatora, musisz osobno włączyć zasilanie na szynę 5V. --Niektórzy mogą to preferować, ponieważ pozwala na wyłączenie POV i dalsze korzystanie z wentylatora.
• Rurki termokurczliwe - i/lub izolator drutu do wyboru. Widziałem naprawdę grubą farbę, uszczelnienie silikonowe, taśmę elektryczną i gorący klej używane jako izolacja przewodów. W przypadku obracających się części ważne jest, aby utrzymać niski ciężar.
• Super-Glue-- Super Glue jest lżejszy niż Hot Glue i pomaga obniżyć wagę obracających się części.
• Najmniejszy i najlżejszy izolowany drut, jaki możesz znaleźć. (przewód przewodu telefonicznego, przewód ethernetowy, uratowana taśma HDD magistrali ATA, …)

Narzędzia:

• Bezpieczeństwo przede wszystkim – niektóre okulary ochronne są zawsze dobre. Nie wpadaj w ten projekt w oko.
• Skórzane rękawiczki - podczas wiercenia czegokolwiek należy zawsze nosić skórzane rękawiczki. Rękawice materiałowe mogą się łatwo rozplątać i zahaczyć o wiertło, łamiąc i łamiąc palce i/lub wiertło.
• Lutownica, topnik i lut
• Wiertarka i/lub Dremel
• Przecinaki do drutu i ściągacze izolacji
• Pistolet do klejenia na gorąco - moja córka jest „Ninją z pistoletem do klejenia na gorąco”. Myślę, że może dosłownie wszystko za jego pomocą naprawić.
• Śrubokręt - do demontażu wentylatora.
• Tester elektryczny
• Papier ścierny -- Jeśli masz pilnik do paznokci, to w porządku. Musimy tylko zgrubić diody LED, aby były bardziej nieprzezroczyste. Superglue i soda oczyszczona działają równie dobrze.

Krok 1: Twój POV potrzebuje mocy - są opcje

Istnieją dwie opcje zasilania części POV wentylatora. Możesz chcieć domyślnie włączyć POV z wentylatorem lub możesz chcieć włączyć POV tylko czasami.

OPCJA 1 to w ogóle nie używać regulatora zmiennej prędkości. Wystarczy rozgałęziać moc dochodzącą do wentylatora do osobnego przełącznika, który włącza POV. To jest oczywiste. Może to być lepsza opcja dla mniejszych wentylatorów, które nie mają dużo miejsca wewnątrz obudowy na regulator prędkości.

OPCJA 2 polega na zastąpieniu przełącznika trzech prędkości regulatorem zmiennej prędkości. Użyj zasilania za regulatorem prędkości, aby włączyć POV za każdym razem, gdy wentylator jest włączony. To POWIEDZIE twojego fana jako znak POV. To może być to, czego chcesz, jeśli nie chcesz, aby wszyscy przez cały czas pożyczali twój wysiłek na ochłodzenie pokoju podczas snu. Użyłem tej opcji w wentylatorze pudełkowym przedstawionym powyżej.

Myślę, że istnieje trzecia opcja. Możesz zrobić jedno i drugie, rozgałęziać moc POV z przychodzącej linii zasilającej do przełącznika ORAZ użyć regulatora o zmiennej prędkości, aby mieć lepszą kontrolę nad prędkością wentylatora.

Krok 2: Korzystanie z regulatora zmiennej prędkości

Zanim cokolwiek zrobisz, podłącz wentylator do ściany i ustaw go na najwyższe ustawienie. Po ustawieniu najwyższego ustawienia wentylatora szarpnij wtyczkę ze ściany. Pozostaw przełącznik w najwyższej pozycji i wyciągnij gałkę. Pomoże nam to znaleźć właściwy przewód do kontrolera prędkości wentylatora.

Sterowniki o zmiennej prędkości muszą mieć wentylator ustawiony na najwyższą prędkość. Typowy przełącznik wentylatora skrzynkowego (oryginalny przełącznik, który będzie wymieniany) ma jeden przewód wychodzący ze źródła zasilania (koniec gniazdka ściennego) i trzy przewody prowadzące do różnych części uzwojenia w silniku wentylatora. Jeden z trzech przewodów między przełącznikiem a silnikiem wentylatora ustawia wentylator na najwyższe ustawienie. Musisz znaleźć, który przewód jest najwyższym ustawieniem prędkości wentylatora i oznaczyć go. Pozostałe dwa przewody będą niepotrzebne i można je zaizolować i/lub zaślepić. Teraz możesz zastąpić przełącznik trzech prędkości regulatorem zmiennej prędkości za pomocą oznaczonego przewodu.

Niektóre wentylatory mogą mieć małe białe pudełko sąsiadujące z przełącznikiem. Nie zadzieraj z tym. Najprawdopodobniej kondensator i czujnik termiczny napędzają wentylator.

Od dawna chciałem zmienić przełącznik tego wentylatora, ponieważ nasz adoptowany bezdomny pies przeżuł gałkę i przełączył się na wypustkę, którą widzisz na powyższym obrazku. Mój wentylator wziął śrubokręt krzyżakowy nr 2, aby łatwo zdjąć przedni grill z wentylatora. Po wyciągnięciu grilla mogłem łatwo dostać się do przełącznika. Oznaczyłem przewody tak, jak na powyższym obrazku, aby były uporządkowane. Umieściłem pasek na linii neutralnej „N”, a pozostałe linie kropkowałem.

Po oznaczeniu przewodów możesz wyciąć przełącznik. Użyj omomierza, aby zobaczyć, który przewód biegnie do uzwojenia o najwyższej prędkości silnika. Mój był drutem nr 1.

Krok 3: Breadboard Twój ESP8266 (opcjonalnie)

OK, lubię przeszukiwać moje projekty, aby upewnić się, że nie zawierają żadnych niespodzianek. Kładę wszystkie moje rzeczy na płytce do krojenia chleba i uruchamiam.

ESP-12F Pierwsze trzy ilustracje powyżej to gołe piny ESP-12F. Pierwsza ilustracja dotyczy programowania płytki. Druga ilustracja to tylko połączenia wentylatorów. Możesz użyć obu, lub po prostu go zaprogramować i umieścić same drugie załączniki.

Super węzeł Czwarta i piąta ilustracja wykorzystuje planszę Super węzła. Możesz po prostu zaprogramować tę płytkę i wyeliminować kilka przełączników i FTDI na wentylatorze. Zauważ, że na ilustracji nie umieściłem potrzebnego kondensatora. Nadal będziesz potrzebować jednego do stabilnej mocy.

NodeMCU Trzecia opcja jest bardzo prosta. Użyj NodeMCU lub odpowiednika (Huzzah Feather, Weemos, Sparkfun Thing, …) i wyeliminuj wszystkie przełączniki i regulatory 3,3 V. Różnica to koszt NodeMCU, który jest prawie trzy do czterech razy wyższy od samego ESP-12F.

Krok 4: Zaprogramuj ESP8266

Spójrzmy na kod.

W tym szkicu jest wymaganych kilka bibliotek. Będą one potrzebne w twoim Arduino IDE. Większość z nich można dodać z "Menedżera bibliotek" w Arduino IDE. Przejdź do swojego Arduino IDE i otwórz "Narzędzia >> Manger bibliotek". Najważniejszym z nich jest WifiManager od tzapu.

#include //https://github.com/esp8266/Arduino

#włączać

#włączać

#włączać

#include //https://github.com/tzapu/WiFiManager ESP8266WebServer server(80); #włączać; WiFiUDP UDP;

Zauważ, że w kodzie jest mnóstwo komentarzy, więc można go łatwo śledzić.

Zmieniłem również kilka linii z używania zwykłego połączenia Wifi na bardziej dynamiczny WifiManager. Zostawiłem statyczne linie połączenia ip, ale je skomentowałem. Ponadto mam dostęp do serwera NTP co 24 godziny, zamiast uzyskiwać dostęp do serwera w każdej pętli. Twój serwer NTP zablokuje Cię jak wirus TSR, jeśli zbyt często będziesz do niego dostęp.

Może to wyglądać trochę niechlujnie po zakomentowaniu całego dodatkowego kodu. Zapraszam do usunięcia zakomentowanego kodu. Zostawiłem to tam dla opcji.

Wspomnę o najważniejszych liniach.

W linii 42 deklarowany jest "hall_interval". Interwał hali to czas pomiędzy przełączeniem wiadomości tekstowych. Jest ustawiony na 10 sekund. Co dziesięć sekund czujnik Halla odczytuje prędkość obrotową wentylatora i odpowiednio dostosowuje tekst. Przełącza się również między godziną, tekstem 1 i tekstem 2. Można to zmienić według własnych upodobań.

W linii 52 możesz chcieć zmienić serwer NTP, z którego będziesz się łączyć i uzyskać swój czas.

Kredyt należy podać tam, gdzie jest należny kredyt! Stworzyłem swój pierwszy POV za pomocą Altoids Tin, ATTiny85 i kabla telefonicznego. W wierszu 131 wspominam o oryginalnym źródle koncepcji napisów POV. Zmieniłem kod dość znacząco, aby był bardziej wydajny w tym projekcie, ale nie powstałby bez tego startu.

W wierszach 291-365 indukowana jest strona internetowa z bibliotekami jquery. Biblioteki Ajax pochodzą z zasobów zewnętrznych, więc najlepiej jest upewnić się, że są aktualne.

W linii 498 hasło WifiManager powinno zostać zmienione, aby odzwierciedlało to, co chcesz. Jest to hasło potrzebne do skonfigurowania wentylatora POV tylko za pierwszym razem.

Zachęcamy do przejrzenia reszty kodu. Jeśli jesteś w trybie boardingu, możesz odkomentować wiersze opinii szeregowej w celu debugowania.

Po przesłaniu szkicu do ESP8266, powinieneś zobaczyć inny punkt dostępu Wifi na telefonie lub laptopie o nazwie POV_Fan. Połącz się z nim, otwórz przeglądarkę internetową i wpisz adres IP w pasku adresu „192.168.4.1”. Powinieneś być w stanie podłączyć wentylator do routera Wi-Fi w sieci domowej. Stracisz połączenie z POV_Fan. Nie panikuj. Pomachaj magnesem tam iz powrotem nad czujnikiem Halla – od przodu do tyłu. Twój POV_Fan będzie łączył się z serwerem NTP i pobierał czas (może to zająć minutę). Powinieneś zobaczyć migające diody LED.

Krok 5: Przygotuj się na zrobienie swojego frankensteina

Połącz to wszystko razem, tak!!!!!

Przygotuj swoje kreatywne soki do tej części. Po zdjęciu przedniej kratki wentylatora prawdopodobnie zauważyłeś, że między przednią częścią zespołu łopatek wentylatora a kratką nie ma dużo miejsca. Pierwsze zdjęcie zamieszczone powyżej przedstawia wentylator z nakrętką trzymającą łopatkę na wrzecionie silnika. Drugie zdjęcie przedstawia wentylator z uformowaną łopatką wentylatora do wrzeciona.

Udało mi się usunąć zespół ostrzy z nakrętką i wykorzystać całą pustą przestrzeń za ostrzami - bardzo ładnie! Powinienem zrobić więcej. Użyłem Super Node, więc musiałem umieścić wszystkie inne komponenty wokół wrzeciona.

Drugi zestaw ostrzy był trudny, ponieważ środkowe wrzeciono znajdowało się tak blisko grilla. Musiałem schować niektóre elementy. Żałuję, że nie użyłem zewnętrznej krawędzi wewnętrznego zespołu ostrza, aby umieścić komponenty, zamiast próbować użyć przodu. Użyłem ESP-12F, który był jednak nieco mniejszy. To dobrze działa. Dołączyłem również komponenty do programowania, abym mógł je później poprawić, jeśli zechcę.

Zasady zaangażowania

• Spróbuj wziąć pod uwagę równowagę wentylatora. Umieść element równoważący do diod LED i czujnika Halla. Jeśli zauważysz, że wentylator za bardzo wibruje, użyj czegoś do przeciwwagi łopatek (mała śruba, trochę taśmy, kulki gorącego kleju, cokolwiek…).
• Im dalej od środka wentylatora, tym większa siła odśrodkowa będzie działać na element. Dobrze je zabezpiecz.

Krok 6: Zabezpiecz diody LED i czujnik Halla

Aby zlutować diody razem, użyłem wiertła 1/4 i zmierzyłem w linii prostej 1,5cm w płytce 2x4. Diody LED w nich siedziały i bez problemu udało mi się je przylutować w tablicę. Myślę, że 1 cm byłby lepszy, ponieważ litery są zwykle bardzo wysokie i rozciągnięte na 1,5 cm.

Zmierz ostrze i użyj wiertła 3/16 cala do wywiercenia otworów. Diody LED powinny bardzo ciasno pasować do otworów i być bardzo bezpieczne. Użyj papieru ściernego z przodu diod LED, aby lepiej rozproszyć światło. Lubię też używać superglue i sody oczyszczonej, aby przykleić diody LED na miejsce i uzyskać lepsze rozproszenie światła. Superglue jest również lekki w porównaniu do kleju na gorąco.

Na drugim końcu zespołu wentylatora wywierć lub dremel trzy małe otwory na czujnik Halla. Zauważ na rysunku, że czujnik Halla jest prostopadły do ruchu ostrza. Ponownie dobrze zabezpiecz przewody. Przełóż je przez otwory w zespole ostrzy, aby zapewnić stabilność.

Krok 7: Przylutuj produkt końcowy

Umieść cewki tak blisko, jak to możliwe, bez dotykania. Para wycinaków do starego CDROM-u to dobra przekładka, jeśli trzeba podłożyć cewki. Ponieważ cewki znajdują się w środku wirującego zespołu łopatek wentylatora, siła odśrodkowa nie jest zbyt duża. Możesz bez obaw kleić na gorąco.

Do zasilania cewki grilla użyłem kabla USB (taniego, a nie ładnego do programowania). Pamiętaj, że linie zasilające do standardowego czterożyłowego kabla USB są czerwone i czarne. Linie biała i zielona to linie cyfrowe.

Sfinalizuj lutowanie. Odkąd wszedłem na pokład mojego chleba, instaluję tylko jeden komponent na raz. Nie spiesz się. Upewnij się, że diody LED są podłączone we właściwej kolejności. Dioda LED nr 1 powinna znajdować się najbardziej na zewnątrz.

Po zakończeniu lutowania umieść magnes na ścieżce czujnika Halla. Chcesz, aby podczas obrotu znajdował się jak najbliżej czujnika Halla, nie uderzając go.

Krok 8: Odpal to

Gdy Twój wentylator będzie gotowy, odpal go!

Jeśli masz już skonfigurowany wentylator do Wi-Fi, powinieneś zobaczyć adres IP w POV wentylatora. Połączenie z Wifi może potrwać minutę. Przejdź do przeglądarki internetowej i wpisz adres IP w pasku adresu. Tekst magicznie zmieni się na dwa wpisane teksty.

GOTOWE!!!