Kituo cha Hali ya Hewa cha ESP32 Kinatumia jua: Hatua 9

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Katika mafunzo haya tutaunda mradi wa kituo cha hali ya hewa kilichowezeshwa na WiFi.

Lengo ni kubuni kituo cha hali ya hewa na karibu kila uwezekano wa feathures:

• Onyesha hali ya sasa, wakati, joto, unyevu, shinikizo
• Onyesha utabiri wa siku zijazo
• Sasisha hewani
• Imejengwa katika wavuti kwa usanidi na uwakilishi wa data
• Pakia data kwenye wingu kwa takwimu za historia
• Imejumuishwa na Aple Home Kit au MQTT
• Indepeded Accu inayotumiwa na recharge inayowezekana au unganisha kwenye jopo la jua

Siwezi kuongeza mawazo zaidi na sio zaidi ni nini kingine lazima iwe au inaweza kuwa

Hatua ya 1: Sehemu Zinazohitajika

• ESP32 (nimetumia moduli ya dev)
• 2.8 "240x320 TFT LCD SPI ILI9341
• Kesi ya plastiki
• 3 x 18650 Accu
• Hali ya hewa sensor BME280 kupima Joto, Unyevu na Shinikizo
• Moduli ya sinia ya lithiamu ya USB
• DC-DC hatua UP18650
• mmiliki wa betri (3pc)
• Kichunguzi cha mwendo cha HC-SR505
• 220 Om kupinga
• Wapinzani wa 2x 10 kOm
• TIP120 transistor ya NPN (Darlington) inaweza kutumika nyingine yoyote inayofaa
• Waya, swichi, bodi ya solder….

Hatua ya 2: Wiring na kukusanyika

Hatua ya kwanza ni kukusanyika kwa nguvu za kituo.

Nimegawanya kesi ya plastiki kwenye vifungu viwili, moja yao hutumiwa kwa betri, swichi, chaja ya USB, na DC-DC itatoka Katika sehemu hii ninaweka mmiliki wa betri na kutengeneza windows ya switch na chaja ya usb. Jihadharini moduli ya sinia ya usb kuteketeza kabisa kwa hivyo nimetumia sahani ya alluminium na kuweka sinia ya USB kwenye hii kwa kutumia gundi ya Star 922.

Hatua ya pili ni kukusanya sehemu ya watawala.

Tazama mchoro wa wiring jinsi inapaswa kuunganishwa

Nimetumia bodi ya mkate kwa kusudi hili na hatua zifuatazo

• Bodi ya Solder ESP32 dev
• Solder ngao kuweka TFT kuonyesha
• Solder vifaa vingine vya elektroniki: BME280, vipinga, vitufe
• Wiring ya Solder kati ya vifaa kulingana na mchoro

Hatua ya tatu ni kuandaa upandaji wa bodi ya mkate kwa sehemu ya pili ya kesi ya plastiki. Nimechapisha kwenye printa yangu 3d baa mbili, ziweke kwenye bredboard na screws na fanya kukata kwa mstatili kwa skrini ya kuonyesha.

Niliunganisha baa za plastiki kwa mwili wa kesi ya plastiki. Sasa wakati gundi ni kavu, teksi ya bodi ya mkate ishuke na vis.

Hatua inayofuata ni:

• Wiring ya Solder kwa chanzo cha Nguvu
• Wiring ya Solder kwa hali ya voltage ya betri
• Solder na detector ya mwendo wa mlima

Hatua ya mwisho:

• usanidi kubadilisha DC-DC kwa kurekebisha voltage ya pato 5v
• unganisha sehemu mbili za mtawala wa kituo kwa nguvu: waya za umeme na usomaji wa voltage

Kwa kitambuzi cha mwendo na kitufe nimefanya mashimo ya ziada upande wa uso.

Hatua ya 3: Kupakia Firmware kwa ESP32

Kwa mradi huu nimetumia programu ya ulimwengu, iliyoundwa na mimi mwenyewe

Tafadhali angalia ukurasa wa github ESPHomeController. Hii ina maagizo kamili ya jinsi ya kukusanya na kuanzisha.

! Ikiwa haujui mkusanyiko na Arduino uwe na hatua ya kuangalia Inapakia firmware tayari

Mara tu unapopakia firmware mara ya kwanza ESP32 itaanza katika hali ya usanidi (Njia ya Ufikiaji)

Unapaswa kuzisanidi. Kwa kusudi hili fungua katika orodha yoyote ya kifaa ya WiFi inayopatikana. Pata Mdhibiti wa Nyumbani na uunganishe nayo. Portal ya mateka inapaswa kuanza moja kwa moja. Ikiwa haitaingia kwenye kivinjari chako url: 192.168.4.1 na utaona skrini ya usanidi

Fuata maagizo na usanidi vitambulisho vya WiFi kwenye mtandao wako wa WiFi.

ESP itaanza upya baada ya hapo kama mteja wa WiFi na itaunganisha kwa Wifi yako.

Kama uunganisho wa sson fonts utatokea itaweka moja kwa moja mfumo wa faili wa Spiffs na kupakua faili zinazohitajika kwa lango la wavuti:

• index.html
• kuvinjari faili.html
• js / kifungu.min.js.gz

Upakuaji hufanyika kutoka kwa folda ya

Sasa unaweza kuona yaliyomo kwenye faili kupitia kivinjari. kwa hii unapaswa sasa anwani ya ip ya ESP32 yako

Unaweza kuipata kwa moja ya njia zifuatazo:

• Kutumia mfuatiliaji wa bandari ya serial kuona magogo ya ESP32
• Kutumia skana yoyote ya tcp kuchanganua vifaa vyako vya mtandao
• Bonyeza kitufe kwenye kituo cha hali ya hewa na utaona habari ya mfumo

Weka kwenye kuvinjari https://192.168.0. XX/vinjari na utaona orodha ya faili ya ESP yako

(192.168.0. XX ni anwani ya IP ya kifaa chako

Kwa utaftaji wa mwisho unahitaji kuandaa faili za usanidi.

Hatua ya 4: Kupakia Firmware Tayari

Sehemu hii ni maalum kwa ukaguzi ambaye hatazalisha firmware na wewe mwenyewe. Unahitaji tu kupakia firmware "tayari"

1. Zana za kupakia flash kutoka kwa ukurasa huu

2. Pakua viambatisho (dondoo kutoka kwa kumbukumbu) faili HomeController.bin na bootloader_qio_80m.bin kwenye diski yako

3. Anza zana ya kupakua ya ESP32 na weka maadili kulingana na picha ya skrini

4. Bonyeza kuanza

Hatua ya 5: Usanidi

Kabla ya kuanza maandalizi ya usanidi unahitaji:

1. Unda kituo chako kwenye mazungumzo na ufunguo wa kituo chako. Andaa uwanja 4 na uwaite vizuri Joto, Unyevu, Shinikizo, Voltage
2. Jisajili kwenye Weather.com ili upate ufunguo wako wa api

Vipengee vinahitajika kupakia data yako na kufuatilia mwenendo na maadili

Hali ya hewa ni muhimu kupata data ya utabiri.

Ok, mwishowe unahitaji kuunda faili ya services.json na yaliyomo

[{"service": "TimeController", "name": "Time", "kuwezeshwa": kweli, "interval": 1000, "timeoffs": 7200, "dayloffs": 3600, "server": "pool.ntp " kweli, "muda": 900000, "i2caddr": 118, "uselegacy": kweli, "temp_corr": - 3.0, "hum_corr": 10.0}, {"service": "WeatherClientController", "jina": "WeatherForecast", "kuwezeshwa": kweli, "muda": 500000, "uri": "https://api.weather.com/v3/wx/forecast/daily/5day?geocode=50.30, 30.70 & format = json & units = m & language = en -US & apiKey = weatherapi "}, {" huduma ":" WeatherDisplayController "," jina ":" WeatherDisplay "," imewezeshwa ": kweli," interval ": 500}, {" imewezeshwa ":" kweli "," muda ": 600000, "pini": 36, "huduma": "LDRController", "jina": "LDR", "cvalmin": 0.0, "cvalmax": 7.2, "cfmt": "%. 2f V", "acctype": 10}, {"huduma": "ThingSpeakController", "jina": "ThingSpeak", "kuwezeshwa": kweli, "muda": 1200000, "thamani": [1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0], "apiKey": "vitu kapi "}, {" imewezeshwa ": kweli," muda ": 1," pini ":" "," huduma ":" Mdhibiti wa Kitufe "," jina ":" Kitufe "," pini ": [27]}]

Tafadhali badilisha

• vitupeakapi na ufunguo wako wa appe wa kusema
• weatherapi na ufunguo wako wa hali ya hewa
• geocode na eneo lako ambalo unataka kupata utabiri

Kuliko kuandaa faili za pili zinazosababisha.json

[{"" "}, {" aina ":" WeatherForecastToWeatherDisplay "," chanzo ":" WeatherForecast "," marudio ":" WeatherDisplay "}, {" aina ":" BMEToThingSpeak "," chanzo ":" BME "," marudio ": "ThingSpeak", "t_ch": 1, "h_ch": 2, "p_ch": 3}, {"type": "ButtonToWeatherDisplay", "chanzo": "Button", "marudio": "WeatherDisplay"}, { "aina": "LDRToThingSpeak", "chanzo": "LDR", "marudio": "ThingSpeak", "ch": 4}]

Faili zote mbili zinapaswa kuinuliwa kwa mzizi wa esp.

Unaweza kufanya hivyo kupitia kivinjari https://192.168.0. XX/vinjari, ambapo https://192.168.0. XX ni anwani ya IP ya kifaa chako.

Baada ya kupakia ESP lazima ianze tena na kila kitu kilifanywa sawa. Esp itaonyesha skrini sahihi kama kwenye picha na video hapo juu

Hatua ya 6: Matumizi ya Tunning na Power

Ninatumia kifaa changu na unganisho kwa Jopo la Jua na kuwa na hakika kuwa inaweza kufanya kazi "kwa kiwango kikubwa"

matumizi ya nguvu ni muhimu na baada ya majaribio kadhaa nimetumia hila mbili kuu

Punguza matumizi ya bacground LED ya skrini ya TFT

Kulingana na kipimo inakula 15-20 mA (mengi) kwa hivyo nimetumia mbinu na kichunguzi cha Mwendo. Inafanya kazi kikamilifu vichunguzi vya Mwendo vinaweza kutambua kugundua yoyote hadi mita 8-10 na kuinua voltage kwenye kebo ya ishara. Hii ni fursa transistor na backround Led kupokea nguvu. Kawaida kigunduzi huweka hali hii hadi sekunde 10 ambayo ni zaidi ya kutafakari kuona mfuatiliaji, lakini ukiendelea na harakati ishara bado iko juu na LED inaangazia.

Njia kama hiyo hunipa uchumi mkubwa, bila athari za nyongeza, sikutana na shida yoyote kuona skrini yangu wakati ninataka

2. Punguza matumizi ya nguvu na ESP32

Wakati ESP imeunganishwa na WiFi, inakula kila sikumg 7-10 mA, ninazungumza juu ya wakati wa kila wakati, sio kuanza na unganisho la kwanza. Hii inaweza kukubalika ikiwa umeona kila wakati tarehe na saa, fikia mfumo wako kutoka kwa kitanda cha nyumbani cha Apple

Kwa nguvu yangu ya jua wakati wa msimu wa baridi vile vile ililingana na kazi bila vyanzo vya nguvu vya nyongeza, Kwa hivyo niliamua mara kwa mara kuweka ESP32 kwenye hali ya kulala (kula ni chini ya 1 mA). Hii ni sawa kwangu, kwa mfano ESP inalala dakika 20, kuliko kuamka, onyesha skrini (data halisi na utabiri) hutuma data kwenye mazungumzo na kurudi kwenye hali ya kulala tena

Minuses ni:

• Skrini ya hali ya hewa inaonyesha maadili ya wakati wa zamani
• Stesheni haipatikani kutoka kwa kivinjari na Apple Home Kit wakati wa kulala

Ni juu yako kuamua ni nini muhimu zaidi, unaweza kuibadilisha tena.

Tafadhali pata faili ya huduma.json na laini

[{"service": "TimeController", "name": "Time", "kuwezeshwa": kweli, "interval": 1000, "timeoffs": 7200, "dayloffs": 3600, "server": "pool.ntp.org "," inawezesha kulala ": kweli," sleeptype ": 1," sleepinterval ": 900000," restartinterval ": 18000000}

"inawezesha kulala": kweli inawezesha kulala kabisa, ikiwa itawekwa uwongo au kuondoa paramater (uwongo ni chaguo-msingi)

"muda wa kulala": 900000 hii ni millis, au dakika 15, inamaanisha kila dakika 15 ESP itaamka na kufanya wafanyikazi wa kawaida

Kwa hivyo, sasa kila mtu anaweza kucheza kwa urahisi kulingana na ustadi

Hatua ya 7: Sensorer Tuning

Ili kupunguza athari za kupokanzwa ndani kwa sensorer ya joto ya BME280

Firts nilifanya bomba karibu na sensorer na mashimo. Hovewer katika hali yangu wakati LED kawaida imezimwa na ESP imelala sio kuagiza sana. Katika hali nyingine, sensorer ya BME280 inapaswa kuhamia mahali pengine kuwatenga ushawishi wa joto la ndani. Yoyote jinsi ushawishi mdogo nimepata kwa hivyo kuna vigezo viwili vya kufidia

"hum_corr": 10.0

ambazo ni maana ya maadili hayo yataongezwa baada ya kupima

Pili ni calibrate kipimo cha voltage ya betri, {"kuwezeshwa": "kweli", "muda": 600000, "pini": 36, "huduma": "LDRController", "jina": "LDR", "cvalmin": 0.0, "cvalmax": 7.2, " cfmt ":"%. 2f V "," acctype ": 10}, "cvalmin": 0.0

"cvalmax": 7.2

ni kwa madhumuni haya, kwa sababu voltage hupimwa baada ya wagawanyaji wa vipinga na ikilinganishwa na 3.3 V, ukicheza na thamani ya cvalmax unaweza kufikia usanidi wa voltage halisi na thamani yako ya multimetr.

Hatua ya 8: Kuongeza Kifaa kwenye Apple Home Kit

Mwishowe wakati kifaa chako kinafanya kazi vizuri kinaweza kuongezwa kwenye Kitengo cha Nyumba ya Apple na utaweza kuona

sensorer maadili kwenye skrini ya nyumbani ya Apple.

Kwanza unahitaji kuanzisha tena kifaa, kwani ssoon kama kifaa kilianza haitalala dakika 20 ni zaidi ya kutafakari

Kuliko kufungua Programu ya Vifaa vya Nyumbani kwenye kifaa chako cha iOS, na uchague au uunde Home1 mpya. Bonyeza Ongeza (+)

2. Chagua Ongeza nyongeza.

3. Bonyeza sina Kanuni au Siwezi kuchanganua (zaidi juu ya skanning itaongezwa)

4. ikiwa kila kitu kinaenda sawa unapaswa kuona kifaa chako kipya cha esp kwenye orodha (angalia picha)

5. Chagua kifaa na uthibitishe kuongeza bila uthibitisho rasmi

6. Andika nenosiri 11111111

7. Hiyo Yote! Unapaswa kuona kwamba kifaa kimeoanishwa vyema, vinginevyo anza mchakato wa kuoanisha tena..

Kulingana na mpangilio wa thid utaona vifaa viwili kwenye Apple

1. Sensor ya muda na sensa ya Hum, ikienda kirefu itaonyesha maadili kwenye skrini kamili

2. sensor nyepesi:) Kweli Apple ina uwezo wa kuonyesha Ambience ya ligth, lakini sio Voltage, kwa hivyo voltage ya betri inaonyesha katika Lux.

Hatua ya 9: OTA: Juu ya Sasisho za Hewa

Kabla ya kuanza uppdatering wowote ni bora kuwasha tena ESP32, kama ilivyoelezwa hapo awali haitalala kwanza dakika 20

Kuna uwezekano mbili wa kusasisha

1. Usanidi kwa kutumia https://192.168.0. XX/vinjari unaweza kufikia mfumo wako wa faili kwenye ESP na ubadilishe faili za usanidi
2. Unaweza kusasisha firmware. kwa madhumuni haya kwanza unahitaji kuunda mpya. Inaweza kufanywa kupitia Arduino au Studio ya Visual IDE. Kisha andika kwenye kivinjari https://192.168.0. XX/update, chagua firmware yako na ubonyeze sasisho. Subiri hadi mchakato utakapomalizika na utapata majibu sawa, vinginevyo rudia hatua tena