Dashbutton DIY per a Internet de les coses: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Ei creadors, és el fabricant moekoe!

En aquest instructiu vull mostrar-vos com aportar més confort i luxe a les vostres llars. Quan llegiu el títol, podeu endevinar què construirem aquí. Tothom que visiti la botiga en línia d'Amazon almenys una vegada es veurà confrontat amb aquesta petita cosa que s'anomena dashbutton d'Amazon. Amb aquests dispositius que funcionen amb bateria, que podeu enganxar a tot arreu de casa vostra, és possible reordenar un producte especificat amb només prémer un botó.

En aquest tema farem alguna cosa similar, però sense reordenar res a Amazon. Controlarem l’Internet de les coses o ens deixarem anomenar això de les coses d’Internet, només perquè l’IoT és a la boca de tots i Toi em sona més especial … I el que podrien ser les coses d’Internet és cosa vostra. Podeu controlar tot el que tingui almenys una connexió wifi. En el meu cas, vull controlar els meus dispositius domèstics intel·ligents, com ara llums, radiadors i escenes, connectant-los al meu framework Apple HomeKit existent.

De fet, l'objectiu d'aquest projecte és construir un dispositiu electrònic amb PCB de disseny propi que ocupi els següents aspectes:

• tan senzill com sigui possible en contenir només un botó de control
• el més petit possible
• el més ràpid possible per minimitzar les latències
• tan portàtil com sigui possible, o bé anomenem-lo amb bateria
• i com … bé, hauria de tenir una connexió wifi

El resultat en general consisteix en un PCB amb una unitat reguladora de voltatge, un microcontrolador, una bateria LiPo i un senzill botó. Durant un curt període de temps, optimitzo dues vegades el PCB del tauler, de manera que fins ara som a la tercera versió del PCB.

Quan vulgueu veure el comportament d'aquesta petita cosa, fes un cop d'ull a aquest vídeo al meu Instagram. Hi ha molts vídeos sobre els dashbuttons en acció i com es construeixen. Per tant, per a tots els que vulgueu veure més, podeu trobar-ho tot aquí @ maker.moekoe.

Pas 1: coses que necessitareu

Per crear el vostre propi dashbotton IoT només necessiteu uns quants components. Tot i que hi ha lleugeres diferències de versió a versió, la part reguladora de voltatge es manté. Per a totes les versions necessitareu:

• MCP1700 3, 3v regulador de tensió LDO
• 2x condensadors SMD 1µF 1206

Addicionalment per a la versió rodona o recta (part esquerra de la imatge superior):

• PCB (versió 1 o 2)
• ESP8285-M3
• Connector LST JST PH-2 de 90 °
• Bateria Lipo de 100mAh amb unes dimensions de 25x12mm
• Botó SMD de 3x6mm

O addicionalment per a la versió de cèl·lula de la moneda (part dreta de la imatge superior):

• PCB (versió 3)
• ESP8266-07S
• LED WS2812b rgb (w)
• Condensador SMD de 0, 1µF 1206
• Botó SMD de 6x6mm
• Porta cel·les de moneda 2450
• Bateria LIR2450 amb pila de monedes

Per descomptat, podeu pensar en un petit habitatge per al tauler de control. Es pot trobar una idea simple al cinquè pas d’aquest instructiu.

Pas 2: placa de circuit imprès

Quan vaig començar amb aquesta qüestió de dashbutton, vaig crear la versió de pcb sense cap tipus d’especial, només connectant les poques parts amb traces elèctriques. No recomanaria aquesta versió perquè era el primer esborrany i no està desenvolupada com les altres. Aquí teniu un petit resum de les tres versions:

La versió 1 va ser el meu primer esborrany final que té algunes coses per optimitzar. Potser ho actualitzaré en el futur, però ja funciona. El PCB té les dimensions exteriors de 24x32mm. Funciona amb una petita bateria LiPo i només té una unitat reguladora de voltatge per alimentar l’ESP8285-M3. La bateria s’enganxa amb una cinta de doble cara a la part inferior del tauler.

La versió 2 consisteix en una altra forma exterior del PCB. És rodó amb un diàmetre de 30 mm i inclou un pla de terra sobre els dos terços de la zona. L’altre terç és l’antena del microcontrolador i no s’ha de superposar amb cap dels rastres o senyals de terra per reduir les interferències. L’esquema és el mateix que la versió un. I, igual que la versió primera, es basa en un ESP8285-M3.

La versió 3 també té una altra forma exterior. La principal diferència és que funciona amb una bateria LIR2450 estàndard que es pot substituir fàcilment si es buida i, per tant, el PCB ha de ser una mica més gran que les altres versions. A més, consisteix en un WS2812b rgb (w) dirigit per informar sobre diferents coses. A més, a diferència de les altres dues versions, es basa en un ESP8266-07S.

Així que només heu de triar una versió dels fitxers adjunts i fer la vostra comanda a la vostra empresa de PCB preferida.

Sens dubte, recomano la versió dos, perquè és la més desenvolupada de totes i la meva petita mida de només 30 mm és molt útil al meu parer. Quan vulgueu tenir més funcions en aquest petit tema, consulteu la versió tres, però aquesta versió encara és un treball en curs i és possible que s'hagi d'optimitzar en alguns aspectes …

Pas 3: completeu el vostre PCB

Si teniu el PCB a les mans, és hora de soldar-ne els components. Per fer-ho, podeu utilitzar la tecnologia que vulgueu. En el meu cas he soldat els components amb tecnologia de pasta de soldadura i reflow. Per a això, necessitareu una mica de pasta de soldar en una xeringa, una estació de soldadura de reflux (o alguna cosa com una pistola d’aire calent) o un forn. Tal com es mostra en aquest vídeo (per a la versió dos) o el vídeo anterior (per a la versió tres), heu de distribuir una mica de la pasta de soldadura a cada coixinet de filferro de smd abans de col·locar els components al seu espai proporcionat. Al vídeo de la versió dos es mostra amb un distribuïdor i un distribuïdor semiautomàtic, però els components aplicats són prou grans per soldar-los completament manualment, com es mostra al vídeo superior de la versió tres.

Després, podeu posar el PCB al forn o soldar-los amb la tecnologia escollida. Aquest procés també es mostra com un lapse de temps al vídeo superior.

Per descomptat, això també hauria de ser possible amb un soldador normal, però crec que no serà la manera més senzilla i cal tenir molta paciència.

Pas 4: Intermitent de l'ESP

Pot ser que el parpelleig del microcontrolador del PCB no sigui la part més fàcil. Però, per tant, el botó de control ha de ser el més petit possible, també hi ha components tan baixos com sigui possible. Per fer-ho, hi ha tres coses importants que hauríeu de fer servir.

• El pont de cable de GPIO0 (PROG per a la versió tres) s’ha d’escurçar per posar l’ESP en mode de programació. Tingueu en compte que el microcontrolador no s’iniciarà com de costum amb un cable de GPIO0 / PROG escurçat.
• Heu de connectar els quatre coixinets de cable (3, 3v - gnd - rx - tx) a un adaptador FTDI extern. En fer-ho, no cal soldar-hi alguns cables. Com que he alineat els quatre coixinets de fil de la xarxa de 2, 54 mm, podeu agafar una capçalera de 4 pins, connectar-la amb cables jumper a l’adaptador FTDI i prémer-la contra els coixinets de fil mentre pengeu l’esbós. I com que una imatge val més que mil paraules, n’he afegit una que mostra aquest procés.
• Just després que aparegui el missatge de càrrega dins de l'IDE Arduino, heu de prémer el botó de reinicialització una vegada (és el botó THE, l'únic botó del tauler). Després d'això, el led blau de l'ESP hauria de parpellejar unes quantes vegades fins que parpellegi constantment mentre s'omple la barra de càrrega dins de l'IDE Arduino.

El meu dashbutton està integrat al marc Apples HomeKit per controlar diferents coses de casa meva. No entraré en detalls sobre com instal·lar-lo ni com funciona perquè això excediria l'abast. Si voleu fer-ho de la mateixa manera, podeu consultar l’impressionant treball de KhaosT, que va treballar en una implementació node.js del servidor d’accessoris HomeKit, que també vaig utilitzar. Per a aquells que el faran servir, he adjuntat el fitxer Dashbutton_accessory.js.

No obstant això, és possible integrar els dashbuttons en una altra aplicació de casa intel·ligent existent, o fins i tot més. El codi Arduino adjunt funciona amb MQTT, que funcionarà amb gairebé totes les implementacions de casa intel·ligent.

Quan vulgueu començar amb el codi Arduino adjunt, simplement afegiu les vostres credencials wifi i l'adreça IP dels intermediaris MQTT a les línies de codi següents:

const char * ssid = "XXX";

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

L’esbós simplement desperta l’ESP des del mode de son profund quan es prem una vegada el botó de reinici. Després d'això, es connectarà a la xarxa wifi especificada, així com al corredor MQTT, abans de publicar un missatge senzill (com un únic '1') al tema definit. Després, l'ESP torna al mode de son profund. Si no es pot accedir a la vostra xarxa per a l'ESP, tornarà al mode de son profund després de sis segons, però, per descomptat, sense publicar res. Això és només per evitar que la bateria es buidi molt ràpidament.

Pas 5: imprimiu un habitatge

El tauler de control ja hauria de funcionar quan hàgiu arribat a aquest pas. Però hauria d’obtenir una petita caixa per evitar danys al PCB o a l’electrònica. Per descomptat, aquesta és la part creativa d’aquest instructible. Per tant, si voleu, podeu dissenyar el vostre propi allotjament i imprimir-lo a la vostra impressora 3D com jo. Podeu començar de zero o fer servir el meu cas i afegir algunes modificacions. Obbviament, l’habitatge es troba a Thingiverse, però també he adjuntat els fitxers.

El cas o, per ser més precisos, la tapa de la versió 3 encara no està preparada, però l’actualitzaré el més aviat possible.

Pas 6: Diverteix-te i sigues creatiu

Per tant, espero que pugueu canviar d’il·luminació prement un sol botó ara.

Com a mínim, els meus càlculs han demostrat que la capacitat de la bateria de la versió primera i segona arribarà fins als 150 dies amb els valors següents:

• Capacitat LiPo de 105 mAh
• corrent de càrrega de 70mA
• corrent profund de 20µA
• temps de publicació de 3 segons
• interval de botons de 2 per hora (suposo que és més del que mai arribarà)
• factor de pèrdua de bateria del 30% (que també és molt elevat)

La durada de la bateria de la versió 3 hauria de ser com a mínim la mateixa, mentre que té una capacitat de 120 mAh. No obstant això, té el led ws2812 a bord, que també atraurà una mica de corrent.

Ara depèn de vosaltres! Espero que us hagi agradat llegir aquest instructiu o potser us hagi agradat construir una cosa tan maca.

Aquest i fins i tot altres projectes interessants es poden trobar a la meva pàgina de GitHub makermoekoe.github.io. Per a actualitzacions recents, em podeu seguir a Instagram.

Si teniu algun suggeriment o si alguna cosa no us queda clara, no dubteu a preguntar-me als comentaris a continuació o escriviu-me un missatge curt.

Salutacions

fabricant moekoe