Registrador de temperatura ESP8266 petit (Fulls de càlcul de Google): 15 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Aquesta és una guia sobre com fer el vostre propi registrador de temperatura amb WiFi totalment petit. Es basa en el mòdul ESP-01 i el sensor digital de temperatura DS18B20, empaquetat en una funda impresa en 3D ajustada amb una bateria de liti de 200 mAh i carregador micro USB.

Realment és un projecte fantàstic si es fa correctament, però és molt frustrant soldar tot manualment i mantenir-lo tan petit sense trencar res i fer funcionar el programari. Així que, si us plau, llegiu tot l’instructible abans de provar-ho.

Si algú en construeix un, m’encantaria veure-ho i per a què l’utilitzeu, fins ara l’he utilitzat per determinar el cicle de treball del meu aire condicionat en un dia d’estiu típic (50 minuts en funcionament, 20 minuts de descompte) i l’utilitzaré per controlar la temperatura de les salsitxes a l'hivern …

Pas 1: materials / equips

Tot i que els components són pocs i l’esquema és bastant senzill, cal un gran esforç per aconseguir un factor de forma agradable i funcional …

Els components que necessiteu són:

• Un ESP01
• Una bateria LiPo de 200 mAh
• Un mòdul de carregador TP4056 LiPo
• Un regulador de voltatge HT7333A 3.3V
• Un sensor de temperatura DS18B20
• Dues resistències SMD de 4,7 kΩ
• Dos botons petits

Les eines / equips que necessitareu són:

• Fil aïllat prim (he utilitzat filferro d’embolcall de filferro)
• Soldador / Estació, Soldador, Flux i una bomba de desoldar
• Snips / Wire Strippers, pinces
• Un ordinador
• Una placa de programació ESP01
• Una impressora 3D
• Adhesiu superglue / cianoacrilat

Pas 2: Soldadura: el filferro Tiny Deep_Sleep

Una de les funcions clau que ha de tenir un registrador amb bateria és un mode de poca energia perquè pugui durar el major temps possible. L’ESP8266 té l’ESP. DeepSleep (); opció, però requereix que GPIO_16 estigui connectat al pin EXT_RSTB (Reset), que per desgràcia per a nosaltres no està trencat en un mòdul ESP01. Això significa que hem de soldar manualment un fil fi al pin correcte del xip SMD ESP8266. Això és bastant difícil, però es pot fer només amb un soldador normal i molta paciència i mans fermes. GPIO_16 és l'últim passador al costat del xip a prop del condensador de desacoblament, ja que és a la vora, fa que sigui molt més fàcil de soldar. Bona sort!

Pas 3: prototip

Abans de compactar-lo fins a l'electrònica final, vaig fer un prototip amb perf-board. Aquest va ser un pas opcional per comprovar que tots els components funcionarien junts, ja que serà molt més difícil solucionar-los un cop miniaturitzats i dins d’una caixa ajustada. També es pot fer fàcilment en una taula de treball.

Pas 4: Programació

Per programar l’ESP8266 podeu utilitzar un mòdul de programació econòmic de la Xina amb una lleugera modificació afegint un polsador per connectar GPIO_2 a terra. Intermitir un ESP8266 no està fora de l’abast d’aquest instructiu, però es pot fer fàcilment amb l’esbós d’Arduino que es troba a la pàgina de GitHub. Assegureu-vos d’instal·lar l’ArduinoJSON i la biblioteca OneWire i, per descomptat, els nuclis ESP.

IMPORTANT! No oblideu carregar les dades SPIFFS al tauler. El registrador no arrencarà sense el fitxer de configuració emmagatzemat a la memòria SPIFFS.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Pas 5: Interwebz: formularis de Google

El fons del nostre logger es realitzarà amb Formularis i Fulls de càlcul de Google i IFTTT entremig. Simplement seguir les imatges d’aquí és el més fàcil de fer.

1. Feu un formulari nou.
2. Captureu la sol·licitud de resposta del formulari amb les eines per a desenvolupadors de Google Chrome.
3. Tingueu en compte l'URL de sol·licitud i les dades de sol·licitud
4. Connecteu el formulari a Google Sheet que s'actualitza automàticament
5. Afegiu gràfics als fulls

Pas 6: Interwebz: IFTTT Webhooks

En aquest moment, seguiu les imatges pas a pas.

1. Creeu un nou applet IFTTT
2. Seleccioneu l'activador com a esdeveniment de sol·licitud de Webhook, anoteu el nom de l'esdeveniment.
3. Seleccioneu l'acció per ser una sol·licitud de Webhook.
4. Enganxeu l'URL de sol·licitud a les eines per a desenvolupadors dels formularis de Google.
5. Establiu el mètode de sol·licitud a POST
6. Definiu el tipus de contingut a "application / x-www-urlencoded"
7. Enganxeu les dades de sol·licitud en brut des de les eines per a desenvolupadors dels formularis de Google.
8. Cerqueu els camps de temperatura i voltatge i substituïu-los per "Ingredients"; Valor1 i Valor2.
9. Acaba la miniaplicació.

Pas 7: Interwebz: configureu el vostre registrador

Segueix les imatges …

1. Visiteu la documentació de IFTTT Maker Webhooks aquí:
2. Copieu l'URL del disparador després d'introduir el nom de l'esdeveniment.
3. Accediu al mode de configuració del TinyTempLogger mantenint premut el botó de configuració i pulsant el botó de reinici, connecteu-vos a ESP_Logger i obriu 192.168.4.1
4. Introduïu l'URL, dividiu-lo en amfitrió i URI
5. Introduïu "valor1" i "valor2" com a noms per als paràmetres.
6. Feu clic a Desa i restableix.

Ara el vostre registrador hauria de poder publicar dades a Fulls de càlcul de Google mitjançant el relé IFTTT.

Pas 8: Soldadura: bateria, carregador i regulador

En aquest punt, hauríeu de tenir un prototip completament funcional a la taula de perfils / perf-board. Durant els propers passos, anirem soldant tots els components de l'estil mort-error, en el factor de forma més petit que puguem.

Comenceu soldant la bateria, el regulador i el carregador entre si, segons l'esquema.

L'esquema també es pot trobar a la pàgina de GitHub.

Pas 9: soldadura: traieu les capçaleres dels pins

IMPORTANT! Abans de treure les capçaleres dels pins, assegureu-vos que heu llançat el programa i els SPIFFS i que heu prototipat el circuit i heu confirmat que funciona. La memòria intermitent després d’aquest pas serà un dolor!

PROCEDIMENT NOMÉS si el circuit és completament funcional com a prototip.

Treure les capçaleres dels pins és una mica difícil, la meva estratègia consisteix a aplicar simplement flux i intentar escalfar tots els pins alhora amb soldadura mentre utilitzeu pinces per treure els pins. Després faig servir la bomba de soldadura per sota i la planxa per la part superior per fondre la soldadura que queda enganxada als forats i aspirar-la. Aneu amb compte de no trencar el delicat cable de son profund.

Pas 10: soldadura de resistència SMD, canviant el corrent del mòdul de carregador

Abans d’utilitzar el mòdul de càrrega LiPo amb la nostra petita bateria de 200 mAh, hem de modificar-lo. Per defecte, aquests mòduls carreguen la cel·la a 500 mA, que és massa alta per a bateries petites. Canviant la resistència de conjunt de corrent SMD d’1,2 kΩ (122) a 4,7 kΩ (472), podem reduir el corrent a ~ 150 mA. D’aquesta manera la nostra cel·la durarà més temps.

Pas 11: Soldadura: botons

El primer que vaig soldar a l’ESP-01 van ser els botons de pulsació, només he utilitzat botons premsats de filferro d’embolcall de filferro i muntatge superficial, només heu de seguir l’esquema i mantenir-ho tot el més petit possible.

Pas 12: soldadura: DS18B20

A continuació, vaig soldar el sensor de temperatura DS18B20, primer vaig retallar els cables i vaig soldar una resistència de muntatge superficial de 4,7 kΩ entre els pins VCC i DATA, i després estava seguint l'esquema per connectar-lo a l'ESP.

Pas 13: Soldadura: connecteu-ho tot

L'últim que queda per fer la soldadura és unir els cables d'alimentació que provenen de la bateria a l'ESP i, finalment, s'ha acabat la soldadura.

Pas 14: temps d'impressió 3D i muntatge final

Per acabar el muntatge després d'assegurar-se que tot funcionava després de soldar-lo, era hora d'imprimir la funda en 3D. Vaig començar mesurant les dimensions i elaborant el model a Fusion 360, tret que hàgiu aconseguit que la vostra sigui tan petita o de la mateixa mida que la meva, és possible que hagueu de modificar el model Fusion 360. En cas contrari, els STL de la part superior i inferior de la caixa i els botons estan llestos per imprimir. He utilitzat Cura per tallar a resolució de 0,1 mm, un 20% d’ompliment, filament ABS i “Imprimir parets primes” activat. Assegureu-vos d’activar-ho o, en cas contrari, no s’imprimirà la unió prima que alinei les dues meitats de la caixa.

Els fitxers STL i fusion 360 es troben a GitHub.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Després d’imprimir-lo, només es tractava d’un cas (amb joc de paraules) d’omplir-ho tot i tancar-lo amb una súper cola. És un ajust molt ajustat i requereix molta paciència. Recomano alguna cosa com Scotch Weld perquè és una mica més gruixuda, la súper cola tendeix a ser molt prima i cobreix tot i s’enganxa a tot arreu (inclosos els dits).

Pas 15: completar

Aquí el teniu, un registrador de temperatura amb WiFi totalment petit. Bona sort si proveu de muntar la vostra pròpia i molta paciència fent que aquestes coses siguin petites però que siguin funcionals.