DIY Dashbutton for tingenes internett: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Hei beslutningstakere, det er maker moekoe!

I denne instruksjonsboken vil jeg vise deg hvordan du kan bringe mer komfort og luksus til hjemmene dine. Når du leser tittelen, kan du gjette hva vi skal bygge her. Alle som besøker amazons nettbutikk minst én gang, vil bli konfrontert med denne lille tingen som heter amazon dashbutton. Med disse batteridrevne enhetene, som du kan feste overalt i hjemmet ditt, er det mulig å ombestille et spesifisert produkt med et enkelt knappetrykk.

I dette skal vi lage noe lignende, men uten å omorganisere noe på amazon. Vi kommer til å kontrollere tingenes internett eller la oss kalle dette internettets ting - bare fordi IoT er i hver manns munn og Toi høres mer spesiell ut for meg … Og hva tingene på internett kan være, er opp til deg. Du kan muligens kontrollere alt som har minst en wifi -tilkobling. I mitt tilfelle vil jeg kontrollere mine smarte hjemmeapparater som lys, radiatorer og scener ved å koble den til mitt eksisterende Apple HomeKit -rammeverk.

Så faktisk er målet med dette prosjektet å bygge en elektronisk enhet med egendesignet PCB som opptar følgende aspekter:

• så enkelt som mulig ved å inneholde bare én kontrollknapp
• så liten som mulig
• så raskt som mulig for å minimere forsinkelser
• så bærbar som mulig, eller la oss kalle det batteridrevet
• og som … vel, det bør ha en wifi -tilkobling

Resultatet består generelt av et kretskort med en spenningsregulerende enhet, en mikrokontroller, et LiPo -batteri og en enkel knapp. I løpet av en kort periode optimaliserer jeg dashbordknappen PCB to ganger, slik at vi er på den tredje versjonen av PCB til nå.

Når du vil se oppførselen til denne lille tingen, så sjekk ut denne videoen på min Instagram. Det er mange videoer av dashbordknappene i aksjon og hvordan de er bygget. Så for alle dere som vil se mer, kan dere finne alt her @maker.moekoe.

Trinn 1: Ting du trenger

For å bygge din egen IoT -dash -knapp trenger du bare noen få komponenter. Selv om det er små forskjeller fra versjon til versjon, forblir den spenningsregulerende delen den samme. For alle versjoner trenger du:

• MCP1700 3, 3v LDO spenningsregulator
• 2x 1µF 1206 SMD kondensatorer

I tillegg for den runde eller den riktige versjonen (venstre del av bildet ovenfor):

• PCB (versjon 1 eller 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo-kontakt
• 100mAh Lipo -batteri med dimensjoner på 25x12mm
• 3x6 mm SMD -knapp

Eller i tillegg for myntcelleversjonen (høyre del av bildet ovenfor):

• PCB (versjon 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD kondensator
• 6x6mm SMD -knapp
• 2450 myntcelleholder
• LIR2450 myntcellebatteri

Selvfølgelig kan du tenke på et lite hus til dashbordknappen. En enkel idé kan bli funnet i det femte trinnet i denne instruksjonsboken.

Trinn 2: kretskort

Da jeg begynte med denne dashbutton -tingen, opprettet jeg PCB -versjonen en uten noen spesialtilbud - bare å koble de få delene med elektriske spor. Jeg vil ikke anbefale denne versjonen fordi det var det første utkastet og det er ikke utviklet som de andre. Her er en liten oppsummering av alle tre versjonene:

Versjon 1 var mitt første siste utkast som har noen ting å optimalisere. Kanskje jeg vil oppdatere det i fremtiden, men det fungerer allerede. Kretskortet har de ytre dimensjonene 24x32mm. Den drives av et lite LiPo-batteri og har bare en spenningsregulerende enhet for å drive ESP8285-M3. Batteriet fester seg med litt dobbeltsidig tape på bunnen av dashbordknappen.

Versjon 2 består av en annen ytre form av kretskortet. Den er rund med en diameter på 30 mm og inkluderer et bakkeplan over to tredjedeler av området. Den andre tredjedelen er antennen til mikrokontrolleren og bør ikke overlappes med noen av sporene eller bakkesignalene for å redusere forstyrrelser. Skjematikken er den samme som versjon en. Og akkurat som versjon en er den basert på en ESP8285-M3.

Versjon 3 har også en annen ytre form. Hovedforskjellen er at det drives av et standard LIR2450 -batteri som enkelt kan byttes ut hvis det blir tomt, og derfor må kretskortet være litt større enn de andre versjonene. I tillegg består den av en WS2812b rgb (w) som ledet til å informere om forskjellige ting. Videre og i motsetning til de to andre versjonene er den basert på en ESP8266-07S.

Så bare velg en versjon fra de vedlagte filene og legg inn bestillingen hos ditt favoritt PCB -selskap.

Jeg anbefaler definitivt versjon to, fordi den er den mest utviklede av alle, og den lille størrelsen på bare 30 mm er veldig praktisk etter min mening. Når du vil ha flere funksjoner i den lille tingen, kan du referere til versjon tre, men denne versjonen er fortsatt i gang og må kanskje optimaliseres i noen aspekter …

Trinn 3: Fullfør PCB

Hvis du holder PCB -en i hendene, er det på tide å lodde komponentene til den. For å gjøre det kan du bruke den teknologien du liker. I mitt tilfelle loddet jeg komponentene med loddepasta og reflow -teknologi. For dette trenger du litt loddepasta i en sprøyte, en reflow -loddestasjon (eller noe som en varmluftspistol) eller en ovn. Som vist i denne videoen (for versjon to) eller videoen ovenfor (for versjon tre), må du dispensere litt av loddepastaen til hver smd wire pad før du plasserer komponentene på den tildelte plassen. I videoen for versjon to vises den med en halvautomatisk dispenser og plassering, men de påførte komponentene er store nok til å lodde dem helt manuelt som vist i den øvre videoen for versjon tre.

Etter dette kan du sette PCB -en i ovnen eller lodde dem med din valgte teknologi. Denne prosessen er også vist som en timelapse i den øvre videoen.

Selvfølgelig bør dette være mulig med et vanlig loddejern også, men jeg tror det ikke vil være den enkleste måten, og du må være veldig tålmodig.

Trinn 4: Blinker ESP

Å blinke mikrokontrolleren på kretskortet er kanskje ikke den enkleste delen. Men derfor at dashbordknappen skal være så liten som mulig, er det også minst mulig komponenter på den. For å blinke det, er det tre viktige ting du bør bruke.

• GPIO0 (PROG for versjon tre) wire pad -jumper bør forkortes for å sette ESP i programmeringsmodus. Husk at mikrokontrolleren ikke starter som vanlig med en forkortet GPIO0/PROG wire pad.
• Du må koble de fire ledningsputene (3, 3v - gnd - rx - tx) til en ekstern FTDI -adapter. Når du gjør det, trenger du ikke lodde noen ledninger til den. Fordi jeg har justert de fire trådputene i rutenettet 2, 54 mm, kan du ta en 4-pinners pinheader, koble den med jumperkabler til FTDI-adapteren og trykke den mot wire-putene mens du laster opp skissen. Og fordi et bilde er verdt enn tusen ord, la jeg til et som viser denne prosessen.
• Rett etter at opplastingsmeldingen inne i Arduino IDE vises, må du trykke på tilbakestillingsknappen én gang (det er THE -knappen - den eneste knappen på dash -knappen). Etter dette skal den blå lysdioden på ESP blinke noen ganger til den blinker konstant mens opplastingslinjen inne i Arduino IDE fylles opp.

Dashknappen min er integrert i Apples HomeKit -rammeverk for å kontrollere forskjellige ting i hjemmet mitt. Jeg vil ikke gå i detaljer hvordan du installerer det eller hvordan det fungerer fordi dette ville gå utover omfanget. Hvis du vil gjøre det på samme måte, kan du referere til det fantastiske arbeidet til KhaosT, som jobbet med en node.js -implementering av HomeKit -tilbehørsserveren, som jeg også brukte. For de som skal bruke den, har jeg lagt ved Dashbutton_accessory.js -filen.

Imidlertid er det mulig å integrere dashbordknappene i en annen eksisterende smart hjemme -applikasjon, eller enda mer. Den vedlagte Arduino -koden jobber med MQTT, som vil fungere med nesten alle smarte hjem -implementeringer.

Når du vil starte med den vedlagte Arduino -koden, legger du ganske enkelt til wifi -legitimasjonen din og MQTT -meglernes IP -adresse i følgende kodelinjer:

const char* ssid = "XXX";

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

Skissen vekker rett og slett ESP fra dvalemodus når tilbakestillingsknappen trykkes en gang. Etter dette vil den koble seg til det angitte wifi -nettverket så vel som til MQTT -megleren, før den publiserer en enkel melding (som en enkelt '1') til det definerte emnet. Etterpå går ESP tilbake til dyp sovemodus. Skulle nettverket ditt være utilgjengelig for ESP, går det tilbake til dypemodus etter seks sekunder, men selvfølgelig uten å publisere noe. Dette er bare for å forhindre at batteriet blir tomt veldig fort.

Trinn 5: Skriv ut et hus

Dash -knappen skal allerede fungere når du har nådd dette trinnet. Men det bør få en liten sak for å forhindre noen skader på kretskortet eller elektronikken. Selvfølgelig er dette den kreative delen av denne Instructable. Så hvis du vil, kan du designe ditt eget hus og skrive det ut på din 3d -skriver som jeg gjorde. Du kan starte fra bunnen av, eller du kan bruke saken min og legge til noen modifikasjoner. Det er klart at huset kan bli funnet på Thingiverse, men jeg har lagt ved filene her også.

Saken eller - for å være mer nøyaktig - lokket for versjon 3 er ikke klart ennå, men jeg oppdaterer det så snart som mulig.

Trinn 6: Ha det gøy og vær kreativ

Så forhåpentligvis kan du bytte lys med et enkelt tastetrykk nå!

Min beregning har i hvert fall vist at batterikapasiteten til versjon en og to vil nå opptil 150 dager med følgende verdier:

• LiPo -kapasitet på 105mAh
• belastningsstrøm på 70mA
• dypsøvnstrøm på 20µA
• tid for publisering på 3 sekunder
• knappintervall på 2 per time (det er mer enn det noen gang vil nå, antar jeg)
• batteritapfaktor på 30% (som også er veldig høy)

Batterilevetiden til versjon 3 skal være minst den samme, mens den har 120 mAh kapasitet. Den har imidlertid ws2812 ledet om bord, som også vil trekke litt strøm.

Nå er det opp til deg! Håper du likte å lese denne Instructable eller kanskje likte å bygge en så fin liten ting.

Dette og til og med andre kule prosjekter finner du på min GitHub -side makermoekoe.github.io. For nylige oppdateringer kan du følge meg på Instagram.

Hvis du har noen forslag eller hvis noe er uklart for deg, kan du spørre meg i kommentarene nedenfor eller skrive en kort melding til meg.

Hilsen

maker moekoe