سوئیچ سیم ESP8266 ESP-01 LED: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

این پروژه زمانی آغاز شد که من و دوست دخترم چندین سیم نور LED پری را برای احساس کریسمس زیبا در اتاق نصب کردیم. هربار که به رختخواب می رفتیم مجبور بودیم در اتاق بچرخیم و تک تک سیم ها را ببندیم. روز دیگر ، مجبور شدیم همه آنها را دوباره روشن کنیم.

از آنجا که من برخی از ماژول های ESP8266 ESP-01 را در اطراف خود داشتم ، تصمیم گرفتم یک نمونه اولیه سریع را جمع آوری و برنامه ریزی کنم.

پس از اجرای موفقیت آمیز نمونه اولیه با سیم LED ناخواسته ، تصمیم گرفتم اولین طراحی PCB خود را انجام دهم و چند تخته سفارش داد.

این دستورالعمل شما را از طریق شماتیک ، اولین نمونه اولیه و PCB راهنمایی می کند و به شما کد می دهد تا ماژول ESP را با چند کلیک برنامه ریزی کنید.

TL؛ DR: این راهی آسان برای پیاده سازی سوئیچ کنترل شده Wi-Fi با ESP8266 ESP-01 است.

تدارکات:

سخت افزار

• ماژول ESP8266 ESP-01
• تنظیم کننده AMS-1117 3.3V
• IRLB8721 MOSFET (PCB نهایی) یا ترانزیستور 2N2222 (نمونه اولیه)
• نوار هدر زن و مرد

نرم افزار

آردوینو IDE v1.6

برای برنامه نویسی

آداپتور SMART USB to ESP-01 را باز کنید

برای آزمایش

• رهبری
• مقاومت 220 اهم
• تخته نان
• کابل های بلوز

برای مونتاژ

• آهن لحیم کاری
• سیم (فقط نمونه اولیه ؛ نه برای PCB)
• تخته پرفکت (فقط نمونه اولیه ؛ نه برای PCB)

مرحله 1: شماتیک

در بالا شماتیک ساخته شده با EasyEDA است. می توان آن را به صورت زیر تجزیه کرد:

ولتاژ ورودی را از کابل برق USB با 5 ولت گرفته و آن را به پین های VIN ماژول AMS1117 3.3V وارد می کنیم.

پین های VOUT ماژول AMS1117 3.3V به پین جمع کننده IRLB8721 MOSFET و پین VIN و CH_PD ماژول ESP8266 ESP-01 متصل هستند. برای اجرای کد ، پین CH_PD باید برای ماژول ESP8266 ESP-01 به بالا کشیده شود.

پین D2 ماژول ESP8266 ESP-01 به پین GATE MOSFET IRLB8721 متصل است. این کنترل می کند که آیا جریان ممکن است از طریق آن عبور کند یا نه.

پین امیتر IRLB8721 MOSFET به سیم LED متصل است.

در نهایت ، همه پین های زمینی به هم متصل می شوند.

اگر ترانزیستور 2N2222 را انتخاب کرده اید ، همه موارد IRLB8721 را به ترتیب با 2N2222 جایگزین کنید و به یاد داشته باشید که پاها در هر دو جزء معانی متفاوتی دارند.

مرحله 2: برنامه نویسی

قبل از اینکه نمونه اولیه را روی تخته نان نصب کنیم ، باید ماژول ESP8266 ESP-01 را برنامه ریزی کنیم ، بنابراین می توانیم نمونه اولیه را بعداً آزمایش کنیم.

کد

کد من به شدت مبتنی بر آموزش Random Nerd Tutorial برای سرور HTTP ساده است. دکمه دوم را حذف کردم ، زیرا ما فقط باید یک پین (D2) را کنترل کنیم. با این وجود ، شما فقط می توانید از کد آنها به صورت واقعی استفاده کرده و اعتبار WiFi خود را جایگزین کنید.

ESP8266 ESP-01 را فلش کنید

اگر آداپتور OPEN-SMART USB to ESP-01 را تهیه کرده اید ، می توانید ماژول ESP8266 ESP-01 خود را به آن متصل کرده و سوئیچ را روی PROG تنظیم کنید. سپس ، کل را به یک پورت USB رایگان در رایانه خود وصل کرده و Arduino IDE را روشن کنید.

کد را از Random Nerd Tutorials کپی و جایگذاری کنید ، اعتبار WiFi خود را جایگزین کرده و آن را در ماژول ESP8266 ESP-01 بارگذاری کنید.

سپس ، ماژول ESP8266 ESP-01 را از آداپتور OPEN-SMART بردارید ، سوئیچ را روی UART تنظیم کرده و مجدداً وارد کنید.

کد را تست کنید

کنسول سریال را در Arduino IDE باز کنید و منتظر بمانید تا ماژول به WiFi متصل شود.

سپس مرورگر خود را باز کرده و به آدرس IP نشان داده شده در Serial Console بروید. توجه: شما باید در همان شبکه وای فای باشید. در غیر این صورت نمی توانید به ESP8266 ESP-01 دسترسی پیدا کنید!

اگر همه چیز کار می کند ، وب سایتی را مشاهده می کنید که دارای دو دکمه است. یک LED با مقاومت 220 اهم را به پین D2 در ماژول ESP8266 ESP-01 وصل کنید تا وقتی روی دکمه صحیح وب سایت کلیک می کنید ، روشن و خاموش شود.

در صورت بروز هرگونه مشکل ، لطفاً آموزش کامل و دقیق پیوند داده شده در بالا را دنبال کنید.

مرحله 3: نمونه سازی

همانطور که در شکل بالا نشان داده شده ، یک تخته نان با تمام اجزا و سیم های مورد نیاز را تنظیم کرده و آن را با ماژول برنامه ریزی شده ESP8266 ESP-01 آزمایش کنید.

اگر همه چیز کار می کند ، دو گزینه دارید.

گزینه A: آن را روی تخته ای لحیم کنید

گزینه B: یک PCB بسازید

من ابتدا گزینه A را انتخاب کردم و سپس تصمیم گرفتم با اولین پروژه PCB خود دست خود را کثیف کنم.

در تصاویر نمونه اولیه خود را لحیم می کنید. مثل همیشه ، اتصالات خراب است و من از برخی لوله های کوچک کننده برای جلوگیری از کوتاه شدن اتصالات استفاده کردم. همچنین ، من از ترانزیستور 2N2222 به جای IRLB8721 MOSFET استفاده کردم ، زیرا تعداد زیادی از آنها در اطراف خوابیده بودم و می دانستم که قرار نیست بماند.

لحیم کاری حدود یک ساعت طول کشید و اصلا سرگرم کننده نبود. اگر شما یک لحیم کننده حرفه ای هستید شاید از این روند لذت ببرید ، اما برای من چیزی ساده تر می خواهم.

مرحله 4: PCB

من از PCB ها می ترسم زیرا فکر می کردم باید آنها را با اجزای SMD طراحی کنم و ماژول های توسعه ESP یا Arduino ساخته شده را نمی توانم پیدا کنم تا در طرح کلی یا PCB وارد شود.

برای این پروژه تصمیم گرفتم به سادگی ماژول های ESP8266-01 و AMS1117 3.3. V را به عنوان وسایلی که برای استفاده از آنها باید روی صفحه بچسبانم در نظر بگیرم: به عنوان پین هدر زن.

این امر زندگی من را بسیار آسان کرد و طرح PCB در حدود دو ساعت انجام شد. شما می توانید دو نسخه را در تصاویر مشاهده کنید.

نسخه 1 دارای برخی نکات جزئی است:

1. پین های هدر بسیار باریک هستند. من توجه نکردم که آنها باید 2.54 میلی متر از یکدیگر فاصله داشته باشند و فقط اولین پین های کتابخانه را گرفتم. من برچسب VIN را خراب کردم: برچسب VCC و GND عوض شده است. ماژول AMS1117 3.3V وسیع تر از آن چیزی است که فکر می کردم و در لبه PCB قرار دارد.

البته ، من پس از سفارش و آزمایش آنها در زندگی واقعی متوجه این هشدارها شدم. آنها یک بازی شکن نیستند ، اما من یک نسخه جدید ایجاد کردم که در آن نکات ذکر شده در بالا را بهبود بخشیدم. همچنین ، ماژول ESP8266 ESP-01 را طوری قرار دادم که با ماژول AMS1117 3.3V همپوشانی نداشته باشد.

می توانید پروژه EasyEDA را در اینجا پیدا کنید:

مرحله 5: پیشرفت

بنابراین در اینجا ما با یک PCB آسان مونتاژ می کنیم. بعدش چی؟

روکش

داشتن یک کیف چاپ سه بعدی که لوازم الکترونیکی را پنهان کرده و استحکام بیشتری را ایجاد می کند ، بسیار عالی خواهد بود. در حالت ایده آل دارای یک سینک حرارتی یکپارچه برای IRLB8721 است (اگرچه در طول آزمایش من با سیم LED 10 متری هرگز گرمتر از دمای اتاق نشد).

اتصالات

همچنین ، من می خواهم یک اتصال USB برای VIN و همچنین کابل USB و یک اتصال JST برای VOUT یا سیم LED اضافه کنم. در حال حاضر ، من از سربرگ های مردانه روی تخته و هدرهای زن لحیم شده به سیم LED و کابل USB (قطع شده) برای اتصال آن استفاده کردم. اما این یک اتصال اثبات کننده آینده نیست و به نظر نمی رسد و بسیار حرفه ای است.

در رابطه با یک مورد ، این امر زیبایی ظاهری ساختمان و همچنین تجربه کلی استفاده را افزایش می دهد (که اگر سعی کنید یک خانه هوشمند را در یک محیط مشترک و نه تنها در اتاق یا آزمایشگاه خود اجرا کنید ، بسیار مهم است).

ادغام خانه هوشمند

در حال حاضر ، هر ESP8266 ESP-01 یک سرور HTTP با وب سایتی است که وضعیت آن را کنترل می کند. من می خواهم اولین گام های خود را به سمت خانه هوشمند بردارم و از NodeRED و MQTT برای ادغام آنها در یک سیستم متمرکز اتوماسیون خانگی استفاده کنم تا بتوانم تمام سوئیچ های خود را از طریق یک UI کنترل کنم.

البته من می توانم به سادگی یک وب سرور بسازم که درخواست ها را به ماژول های مختلف ESP8266 ESP-01 ارسال می کند اما باز هم ، این یک راه حل زیبا ، استاندارد یا قابل توسعه نیست.

مرحله ششم: نقد

اگر تا اینجا کار کردید ، خیلی ممنون که خواندید!

این اولین مقاله من در اینجا است و امیدوارم بتوانید چیزی را حذف کنید. من در موضوعات مختلف ذکر شده غرق نشدم ، زیرا احساس می کردم در حال حاضر آموزش های بسیار خوبی در مورد موضوعات مختلف وجود دارد. اگر به منابع بیشتری نیاز دارید یا می خواهید برخی از مراحل را با جزئیات بیشتری شرح دهم ، لطفاً نظر دهید.

اگر از مطالبی که می خوانید خوشتان آمد ، لطفاً نظر بدهید و شاید مقاله را دوست داشته باشید. معنی زیادی خواهد داشت:)