ESP8266-01 IoT Smart Timer ya Uendeshaji wa Nyumbani: Hatua 9 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

UPDATES

2018-09-30: Firmware Imesasishwa kuwa Ver 1.09. Sasa na Sonoff Basic Support

2018-10-01: Jaribio la Firmware Toleo la 1.10 linapatikana kwa kupimwa kwenye ESP8266-01 na maswala

Na buzzwords mpya kuwa Internet Of Things (IoT) na Home Automation, niliamua kuangalia vitu vya sasa ndani na karibu na nyumba yangu ambayo inadhibitiwa kupitia aina fulani ya kifaa. Vitu vilivyojitokeza, ni vifuatavyo:

• Pampu ya kuogelea
• Jaza maji ya kuogelea
• Bwawa la kuogelea na taa zinazozunguka
• Taa za baraza la mawaziri la mfumo wa TV / Burudani

Bidhaa ya kawaida inayotumiwa kudhibiti vifaa hivi, ni vipima kawaida vya kuziba ukuta. Kila kifaa kimewekwa na kipima muda chake, na zote ziko katika maeneo tofauti. Kwa hivyo kwanini nilichagua vitu hivi kuanza na Mtandao wa Vitu au Miradi ya Kuendesha Nyumbani, unaweza kuuliza?

Kweli, kuishi Afrika Kusini, inamaanisha kufeli kwa umeme ni jambo la kawaida. Kwa takwimu za nyumba yangu, nilikuwa na kufeli kwa umeme 35 katika mwaka uliopita, jumla ya masaa 40. Kwa kawaida hii sio shida, kwani vipima muda vyote vilivyowekwa sasa vimewekwa na betri ya kuchelewesha kwa utunzaji wa wakati wakati wa kufeli kwa umeme. Lakini kuna maswala kadhaa:

• Betri hizi za kuhifadhi nakala hudumu tu kwa mwaka mmoja au mbili, basi wakati lazima ubadilishwe. Vipima muda vimejengwa hivi kwamba kipima muda kinahitaji kuharibiwa ili kupata betri ya ndani ya Ni-Cad.
• Kila wakati umeme unashindwa, vipima muda vyenye betri mbovu vinahitaji kuchapishwa tena, na wakati uliowekwa.
• Mahali halisi ya kipima muda, wakati imechomekwa kwenye tundu la ukuta, inafanya iwe vigumu kusoma maonyesho ya LCD kutazama kipima muda kutoka juu. Hii inamaanisha kuwa kipima muda kinahitaji kutolewa, au lazima nitie chini sakafuni ili kuweka au kurekebisha vipima muda baada ya kufeli kwa umeme.

Kwa sababu ya sababu zilizo hapo juu, niliamua kujaribu uwezekano wa kuchukua nafasi ya vipima muda na IoT Smart Timer, iliyounganishwa na mtandao wa nyumbani.

Wazo lilikuwa kubuni saa ya kusimama pekee, ambayo inaweza:

• Rekebisha moja kwa moja wakati wa sasa ukitumia mtandao (IoT)
• Imeendeshwa bila vitendo vyovyote vya mtumiaji (Smart)
• Washa / Zima pato kulingana na nyakati zilizowekwa (Timer)
• Inapangiliwa na kudhibitiwa kupitia mtandao (Home Automation)

Hatua ya 1: Ubuni wa ESP8266-01

Ubunifu ulifanywa kwa kutumia moduli ya ESP8266-01 WiFi, kwani hii ndio nilikuwa nimepata. Kwa fomu rahisi, ESP8266-01 ina pini nne za I / O:

• GPIO0
• GPIO2
• TX
• RX

Njia za kuongeza nguvu za ESP8266-01

Hali ya mantiki ya pini za I / O hutumiwa kuamua kwa hali gani ESP8266-01 itaanza. Hatua ya kwanza ilikuwa kuamua ni ipi kati ya pini za I / O zinaweza kutumiwa kuendesha relay ya pato.

• Kwa nguvu ya kawaida, GPIO0 na GPIO2 lazima ziwekwe kuwa mantiki ya JUU. Kwa hivyo ni wazi kuwa pini hizi mbili haziwezi kutumiwa kama pato la dijiti.
• Pini ya Tx imewekwa kama pato kwenye nguvu juu, na pato huweka juu. Pini hii ya Tx pia hupitisha data kadhaa za serial wakati wa kuwasha umeme. Kwa hivyo, pini hii pia haiwezi kutumika kama pato.

Pini iliyobaki tu ni pini ya Rx. Pini hii imewekwa kama pembejeo kwa nguvu, na haifai kuvutwa juu wakati wa kuinua umeme. Pini hii ndiyo inayofaa zaidi kutumiwa kama pini ya pato.

Kuongeza-up

Ili kuhakikisha hali sahihi ya boot-up ya ESP8266-01 wakati wa kuongeza nguvu, pini zifuatazo zinavutwa juu kwa kutumia vizuia 10K:

• GPIO0
• GPIO2
• RST
• CH_PD

Hii inahakikisha kwamba kitengo huinuka kwa usahihi kila wakati.

Relay ya Pato

RX ni pini pekee inayofaa kutumiwa kama pato. Pini hii kwa hivyo hutumiwa kuendesha relay ya pato kupitia transistor ya NPN. Kiwango cha kawaida cha diwheel na vipinga msingi vya transistor viliongezwa.

Kifungo cha MODE / SET

Kitufe kimeunganishwa na GPIO2, na kifungo kikiachiliwa, kontena la 10K litavuta GPIO2 juu. Wakati kitufe kimeshinikizwa, GPIO2 imevutwa hadi 0V.

Kitufe hiki kinatumika kwa kazi mbili:

• Awali imewekwa ili kuunganisha kitengo kwenye mtandao wa ndani wa WiFi
• Kudhibiti pato wakati wa shughuli za kawaida

Dalili ya LED

LED imeunganishwa na GPIO0, na inaonyesha yafuatayo:

• Kwenye nguvu ya awali, huangaza haraka ili kuonyesha hali ya Usanidi wa WiFi
• Huangaza polepole wakati wa kitengo hakijawekwa
• inaonyesha hali ya relay ya On / Off ya pato

Hatua ya 2: Usambazaji wa Nguvu

Nitatumia IoT Smart Timer kwa viwango tofauti vya voltage, kwa hivyo kuna chaguzi mbili za usambazaji wa umeme zinazopatikana:

12 - 24V DC

Kigeuzi cha DC-DC kinachotumiwa kinafaa kwa vifaa hadi 28V DC. Pato la kibadilishaji linaweza kubadilishwa, na imewekwa kwa 5V. Hii inahitaji kufanywa kabla moduli ya ESP8266 haijaunganishwa.

Diode iliongezwa kulinda dhidi ya polarity ya nyuma kwenye pembejeo la usambazaji.

Kwa chaguo hili, niliweza kupata umeme mdogo wa hali ya kubadili 220V / 5V kwenye eBay.

Bila kujali voltage ya pembejeo, IoT Smart Timer inahitaji vifaa viwili vya umeme:

Reli ya 5V

Kwa chaguzi zote mbili, 5V DC inapatikana kutoka kwa usambazaji wa umeme wa hali iliyobadilishwa, na sio mdhibiti wa laini. Hii inamaanisha kuwa kuna joto kidogo linalotokana na usambazaji wa umeme. 5V hutumiwa kuendesha relay ya pato

3.3V Reli

3.3V ya ESP8266-01 inapatikana kutoka kwa mdhibiti wa ASM1117 3.3. ASM1117 3.3 ni mdhibiti wa laini, na inaweza kushughulikia hadi 500mA. Walakini, joto linalotokana litaamuliwa na voltage ya pembejeo kwa ASM1117. Ili kupunguza joto, ASM1117 inaendeshwa kutoka reli ya 5V.

Kuchuja kelele

Ili kupunguza kasi ya voltage kwa ESP8266-01, reli ya 3.3V imewekwa na 100 - 1000uf capacitor. Reli zote za 5V na 3.3V pia zinalindwa kutokana na usumbufu mkubwa wa masafa na capacitors 0.1uf.

Hatua ya 3: Kukusanya Bodi ya PC

Bodi ya PC iliundwa kwa kutumia toleo la bure la Eagle. Ni bodi moja ya upande, ambayo inaweza kufanywa kwa urahisi nyumbani kwa kutumia njia ya kuhamisha toner.

Mara baada ya Bodi ya PC kufanywa, unganisha Bodi ya PC kwa mpangilio ufuatao:

• Solder mdhibiti wa ASM1117 na vitu vitatu vya 0.1uf SMD kwa upande wa bodi ya solder
• Ongeza jumper moja kwa sehemu ya bodi
• Solder resistors na diode mahali
• Ongeza vichwa vya habari kwa moduli ya ESP8266-01
• Ongeza pini za kichwa cha LED na kitufe
• Ongeza vituo vya screw
• Kutumia pini za kichwa, unganisha kibadilishaji cha DC / DC kwenye bodi.
• Solder relay mahali
• Kamilisha bodi kwa kuuza transistor na 100uf capacitor.

Mara tu vifaa vyote vimeuzwa kwa bodi, thibitisha alama zote za solder, na hakikisha hakuna nyaya fupi kati ya pedi.

! ! ! TAARIFA MUHIMU! ! ! Ili kuhakikisha kuwa Bodi ya PC inaweza kushughulikia mikondo kubwa kwenye anwani za pato, tumia kiwango kizuri cha solder kwa nyimbo kati ya anwani za relay na vituo vya screw

Hatua ya 4: Upimaji wa Bodi ya PC

! ! ! Kabla ya kutumia nguvu! ! !

Ondoa moduli ya ESP8266-01 kutoka kwa kitengo. Hii ni kuzuia joto kali la mdhibiti wa ASM1117 kabla ya usambazaji wa 5V kubadilishwa.

Hakuna majaribio mengi ambayo yanaweza kufanywa baada ya kusanyiko. Hatua muhimu zaidi ni kuhakikisha viwango sahihi vya voltage.

• Tumia 12 - 24V DC kwenye kitengo.
• Pima voltage ya pato la kibadilishaji cha DC / DC
• Rekebisha pato la kibadilishaji kuwa kati ya 5.0 na 5.5V.
• Ifuatayo, pima usambazaji wa 3.3V.
• Ikiwa vifaa ni sawa, ondoa nguvu kutoka kwa kitengo

Sasa unaweza kuingiza moduli ya ESP8266-01 kwenye vichwa vilivyotolewa.

! ! ! Kumbuka ! !

Mara tu ukijaribu Timer ya IoT na inafanya kazi, tumia lacquer wazi kufunika upande wa solder wa Bodi ya PC. Hii itazuia oxidization ya nyimbo, na kutoa insulation ya ziada kati ya anwani za relay na mzunguko wote

Hatua ya 5: Ufungaji

Zio sio muhimu sana, maadamu bodi ya PC na wiring zote zinafaa vizuri na salama ndani yake.

Ili kufanya ujenzi uwe rahisi, nimeunda kebo na kitufe cha LED na MODE / SETUP kilichounganishwa nayo. Hii ilinipa kubadilika zaidi katika kuweka LED na kitufe kwenye kiambatisho. Cable hii kisha imechomekwa kwenye kichwa kwenye Bodi ya PC.

Picha zinaonyesha moja ya vitengo 12V vilivyotumika kwa taa za LED.

Hatua ya 6: Kupanga programu ya ESP8266-01 / NodeMCU

Ili kupanga programu ya ESP8266-01, unahitaji kuanzisha Arduino IDE kwanza. Siwezi kwenda katika maelezo haya, kwani kuna Maagizo mengi mazuri yanayopatikana kwenye mada hii. Nimechagua viungo vifuatavyo kwenye Maagizo kwa kumbukumbu, bila agizo maalum kwa waandishi. Asante kwa Maagizo yao binafsi.

Fuata hii ESP8266 na Arduino IDE kuanzisha IDE ya Arduino kwa moduli ya ESP8266..

Ifuatayo, utahitaji programu kuandaa ESP8266. Hapa kuna viungo viwili:

Kutumia Arduino Uno

Bodi ya Programu ya DIY

Maktaba

Utahitaji kusanikisha maktaba za ziada ili kuweza kukusanya nambari hiyo. Tena, rejelea hii inayoweza kufundishwa:

Sakinisha na Tumia Maktaba za Arduino

Siwezi kukumbuka ni maktaba gani ambayo nililazimika kufunga, lakini najua WiFiManager lazima ipakuliwe kando.. mimi nimejumuisha hizi kwenye faili ya Libraries.zip.

Hatua ya 7: Kuweka Mara ya Kwanza

Inapotumiwa kwa mara ya kwanza, IoT Smart Timer inahitaji kushikamana na mtandao wa WiFi. Kazi hii imefanywa kwa kutumia maktaba ya WiFiManager, kwa hivyo hakuna SSID au nywila zinazohitajika kucharazwa kwenye nambari.

Fuata hatua hizi chache:

• Imarisha kitengo
• LED itaanza kuangaza haraka
• Bonyeza kitufe cha MODE / SETUP
• Wakati LED inazimwa, toa kifungo
• Subiri sekunde chache, kisha ufungue miunganisho ya simu yako mahiri au kifaa
• Nenosiri mpya la WiFi linaloitwa IoT Timer litaonekana
• Chagua kituo hiki cha kufikia
• Ingia kwenye IoT Timer (hakuna nenosiri linalohitajika)
• Subiri hadi kifaa chako kiunganishwe kwenye mtandao wa IoT Timer
• Fungua kivinjari chochote cha mtandao
• Kwenye bar ya anwani, andika anwani ifuatayo ya IP - 192.168.4.1
• Kiweko cha WiFiManager kitafunguliwa
• Chagua Sanidi WiFi
• Orodha yenye nambari za mitandao ya WiFi zitaonyeshwa
• Chagua mtandao unaohitajika wa WiFi, na andika nenosiri
• Ifuatayo, ingiza anwani ya IP unayotaka kutumia kuungana na IoT Timer
• Ingiza anwani chaguomsingi ya IP Gateway, ikifuatiwa na kinyago
• Mara baada ya mipangilio yote kufanywa, bonyeza kitufe cha Hifadhi
• Dirisha jipya litafunguliwa ili kuthibitisha hati mpya zilihifadhiwa
• Funga kivinjari chako

Baada ya kuokolewa, mtandao wa IoT Timer utafungwa, na kitengo kitajaribu kuungana na mtandao wako wa WiFi.

• Unganisha simu yako ya rununu au kifaa kwenye mtandao huo wa WiFi kama unavyotumia kipima muda cha IoT.
• Fungua kivinjari chako
• Kwenye upau wa anwani, andika anwani ya IP ya kipima muda chako cha IoT
• Ukurasa wa usanidi wa IoT Timer utafunguliwa

Kipima muda chako cha IoT sasa kiko tayari kutumika

Hatua ya 8: Usanidi wa IoT Timer

Ukurasa wa wavuti wa kujengwa wa Timer ya Io una sehemu tano:

Hali

Hii inaonyesha jina la kifaa, na pia wakati wa sasa na hali ya pato la kipima muda

Kwa kuongeza, hali ya uendeshaji wa kipima muda imewekwa katika sehemu hii. Kuna njia tatu:

• Pato-Pato litadhibitiwa na programu tofauti za kipima muda
• On - Pato imelazimishwa ILI, na itakaa hadi hali itabadilishwa
• Mbali - Pato limelazimishwa KUZIMWA, na itakaa mbali hadi hali itakapobadilishwa.

Programu

Sehemu hii ina nyakati za kuwasha na KUZIMA za kipima muda. Kuna programu saba zinazopatikana, na kila mpango unaweza kuwekwa peke yake.

Kabla ya kubadilisha programu inayofuata, bonyeza kitufe cha SAVE ili kuhifadhi mabadiliko yoyote yaliyofanywa kwenye programu ya sasa.

Kazi ya Kitufe

Kitufe cha MODE / SETUP kinaweza kutumiwa kudhibiti relay ya pato wakati wa operesheni ya kawaida. Hapa, chagua kile kitufe lazima kifanye ukibonyeza.

Tiki kwenye kisanduku cha "Kazi ya Kitufe cha Kusasisha" kabla ya kubonyeza kitufe cha Hifadhi kuokoa mipangilio mipya.

Usanidi

Hapa, unaweza kubadilisha jina la IoT Timer. Hii inafanya iwe rahisi kutambua kati ya vipima muda vingi.

Wakati kwenye kitengo hupatikana kutoka kwa wavuti kupitia seva ya wakati wa NTP. Ili kuonyesha wakati sahihi, tafadhali sasisha eneo la saa kwa eneo lako.

Ikiwa unataka kutumia seva tofauti ya wakati wa NTP, ingiza anwani mpya ya IP kwenye nafasi iliyotolewa.

Tiki kwenye kisanduku cha "Sasisha Usanidi" kabla ya kubonyeza kitufe cha Hifadhi kuokoa mipangilio mipya.

KUMBUKA

Wakati wa kubadilisha Zoni ya Wakati, wakati mpya utawekwa tu wakati wa swala linalofuata. Kitengo kimewekwa kusasisha wakati kila dakika 5.

Wakati wa Kurekebisha

Wakati mwingine, hufanyika kwamba seva ya wakati wa NTP haijibu kila swali. Ikiwa itachukua muda mrefu sana kwa muda kuwekwa kupitia seva ya NTP, unaweza kuingiza wakati na tarehe kwa mikono.

Tiki kisanduku cha "Sasisha Wakati" kabla ya kubonyeza kitufe cha Hifadhi kuokoa muda na tarehe mpya.

Usawazishaji wa Wakati

Sehemu ya mwisho ya ukurasa inaonyesha wakati na tarehe wakati wa mwisho wakati ulisawazishwa kupitia seva ya wakati wa NTP.