Malý záznamník teploty ESP8266 (Tabuľky Google): 15 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58

Toto je návod, ako si vytvoriť vlastný, úplne malý teplotný záznamník s podporou WiFi. Základom je modul ESP-01 a digitálny snímač teploty DS18B20, zabalené v tesnom 3D puzdre s lítiovou batériou 200 mAh a nabíjačkou micro USB.

Je to skutočne úžasný projekt, ak je vykonaný správne, ale varovanie je veľmi frustrujúce spájať všetko ručne a udržiavať ho tak malé bez toho, aby ste čokoľvek porušili a spustil softvér, je dosť zdĺhavé. Predtým, ako to skúsite, prečítajte si preto celý návod.

Ak niekto stavia jeden, rád by som ho videl a na čo ho používate, zatiaľ som ho použil na určenie pracovného cyklu svojej klimatizácie v typický letný deň (50 minút zapnutý, 20 minút vypnutý) a bude používať monitorovať teplotu párkov v zime …

Krok 1: Materiály/vybavenie

Aj keď je komponentov málo a schéma je pomerne jednoduchá, je potrebné vynaložiť veľa úsilia na to, aby boli v peknom a funkčnom formáte…

Potrebné súčasti sú tieto:

• Jeden ESP01
• Jedna 200mAh LiPo batéria
• Jeden modul nabíjačky TP4056 LiPo
• Jeden regulátor napätia HT7333A 3,3 V
• Jeden snímač teploty DS18B20
• Dva rezistory SMD 4,7 kΩ
• Dve malé tlačidlá

Potrebné nástroje/vybavenie sú:

• Tenký izolovaný drôt (použil som drôt na balenie drôtu)
• Spájkovačka/stanica, spájkovačka, tavidlo a odpájkovacie čerpadlo
• Nožnice/odizolovače, pinzeta
• Počítač
• Programovacia rada ESP01
• 3D tlačiareň
• Lepidlo/kyanoakrylátové lepidlo

Krok 2: Spájkovanie: drôt Tiny Deep_Sleep

Jednou z kľúčových funkcií, ktoré musí mať záznamník napájaný z batérie, je režim nízkej spotreby, aby mohol vydržať čo najdlhšie. ESP8266 má ESP. DeepSleep (); možnosť, ale vyžaduje to pripojenie GPIO_16 k pinu EXT_RSTB (Reset), ktorý bohužiaľ nie je na module ESP01 prerušený. To znamená, že musíme ručne spájkovať tenký drôt na správny kolík na čipe SMD ESP8266. Je to dosť náročné, ale dá sa to zvládnuť obyčajnou spájkovačkou a veľa trpezlivosti a pevných rúk. GPIO_16 je posledný kolík na boku čipu v blízkosti oddeľovacieho kondenzátora, pretože je na okraji, takže je oveľa jednoduchšie spájkovať. Veľa štastia!

Krok 3: Prototyp

Predtým, ako som ho skomprimoval na konečnú elektroniku, aby som mohol ísť do puzdra, vyrobil som prototyp pomocou dosky Per-Board. Toto bol voliteľný krok, aby sa skontrolovalo, či všetky súčasti fungujú spolu, pretože riešenie problémov bude miniatúrne a v tesnom puzdre oveľa ťažšie. Dalo by sa to tiež ľahko vykonať na doske na chlieb.

Krok 4: Programovanie

Na programovanie ESP8266 môžete použiť lacný programovací modul z Číny s miernou úpravou pridaním tlačidla na pripojenie GPIO_2 k zemi. Blikanie ESP8266 nepatrí do rozsahu tohto pokynu, ale dá sa to ľahko vykonať pomocou skici Arduino, ktorá sa nachádza na stránke GitHub. Nezabudnite nainštalovať jadrá ArduinoJSON a OneWire a samozrejme jadrá ESP.

DÔLEŽITÉ! Nezabudnite nahrať údaje SPIFFS na tabuľu. Záznamník sa nespustí bez konfiguračného súboru uloženého v pamäti SPIFFS.

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

Krok 5: Interwebz: Formuláre Google

Backend nášho záznamníka bude vykonaný pomocou formulárov a tabuliek Google a medzi nimi IFTTT. Nasledovať obrázky odtiaľto je najľahšie.

1. Vytvorte nový formulár.
2. Zachyťte žiadosť o odpoveď prostredníctvom formulára v nástrojoch pre vývojárov prehliadača Google Chrome.
3. Poznamenajte si adresu URL žiadosti a údaje žiadosti
4. Pripojte formulár k automatickej aktualizácii Tabuľky Google
5. Pridajte grafy do hárkov

Krok 6: Interwebz: IFTTT Webhooks

V tomto bode sa skutočne riaďte krok za krokom obrázkami.

1. Vytvorte nový aplet IFTTT
2. Vyberte spúšťač ako udalosť žiadosti Webhook, poznačte si názov udalosti.
3. Vyberte akciu, ktorá má byť požiadavkou Webhooku.
4. Prilepte adresu URL žiadosti z Nástrojov pre vývojárov z formulárov Google.
5. Nastavte metódu žiadosti na POST
6. Nastavte typ obsahu na „application/x-www-urlencoded“
7. Prilepte nespracované údaje o požiadavkách z Nástrojov pre vývojárov z Formulárov Google.
8. Nájdite polia pre teplotu a napätie a nahraďte ich „Prísadami“; Hodnota1 a hodnota2.
9. Dokončite aplet.

Krok 7: Interwebz: Nastavte si záznamník

Sledujte obrázky…

1. Navštívte dokumentáciu IFTTT Maker Webhooks tu:
2. Po zadaní názvu udalosti skopírujte svoju spúšťaciu adresu URL.
3. Vstúpte do režimu nastavenia na svojom TinyTempLogger podržaním tlačidla nastavenia a pulzovaním tlačidla reset, pripojte sa k ESP_Logger a otvorte 192.168.4.1
4. Zadajte svoju adresu URL rozdelenú na hostiteľa a URI
5. Ako názvy parametrov zadajte „value1“a „value2“.
6. Kliknite na uložiť a potom resetujte.

Váš záznamník by teraz mal byť schopný odosielať údaje do Tabuliek Google prostredníctvom relé IFTTT.

Krok 8: Spájkovanie: batéria, nabíjačka a regulátor

V tomto bode by ste mali mať plne funkčný prototyp na doske/doske. V priebehu niekoľkých nasledujúcich krokov spájkujeme všetky štýly mŕtvych komponentov do najmenšieho možného tvaru.

Začnite vzájomným spájkovaním batérie, regulátora a nabíjačky podľa schémy.

Schému nájdete aj na stránke GitHub.

Krok 9: Spájkovanie: Odstráňte hlavičky kolíkov

DÔLEŽITÉ! Pred odstránením záhlaví pinov sa uistite, že ste vložili program a SPIFFS a vytvorili prototyp obvodu a potvrdili, že funguje! Blikajúca pamäť po tomto kroku bude bolesť !!

POKRAČUJE SA IBA vtedy, ak je obvod plne funkčný ako prototyp.

Odstránenie záhlaví pinov je trochu náročné. Mojou stratégiou je jednoducho naniesť tavidlo a pokúsiť sa zahriať všetky piny naraz spájkou, pričom pinzetu vytiahnete. Potom pomocou spájkovacej pumpy zospodu a žehličky zhora roztavím spájku, ktorá je uviaznutá v dierach, a odsajem ju. Dávajte pozor, aby ste neprerušili jemný drôt hlbokého spánku.

Krok 10: Spájkovanie rezistora SMD, zmena prúdu modulu nabíjačky

Pred použitím nabíjacieho modulu LiPo s malou 200mAh batériou ho musíme upraviť. Štandardne tieto moduly nabíjajú článok na 500 mA, čo je pre malé batérie príliš veľa. Zmenou odporu nastaveného prúdu SMD z 1,2kΩ (122) na 4,7kΩ (472) môžeme prúd znížiť na ~ 150mA. Naša bunka tak vydrží dlhšie.

Krok 11: Spájkovanie: tlačidlá

Prvá vec, ktorú som k ESP-01 spájkoval, boli tlačidlá, použil som iba tenké tlačidlá na drôtené ovinutie a tlačidlá na povrchovú montáž, postupujte podľa schémy a nechajte všetko tak malé, ako je to možné.

Krok 12: Spájkovanie: DS18B20

Ďalej som spájkoval teplotný snímač DS18B20, najskôr som orezal jeho vodiče a spájal odpor 4,7 kΩ na povrch medzi kolíky VCC a DATA a potom som už len nasledoval schému pripojenia k ESP.

Krok 13: Spájkovanie: Pripojte všetko dohromady

Posledná vec, ktorú bolo potrebné vykonať spájkovanie, bolo pripojiť napájacie vodiče prichádzajúce z batérie k ESP, potom bolo spájkovanie konečne vykonané!

Krok 14: Čas 3D tlače a konečná montáž

Na dokončenie montáže po uistení sa, že všetko fungovalo aj po spájkovaní, bolo načase 3D puzdro na ňu vytlačiť. Začal som odmeraním rozmerov a vytvorením modelu vo Fusion 360, pokiaľ sa vám nepodarí dosiahnuť taký malý alebo rovnaký rozmer ako ja, možno budete musieť vyladiť model Fusion 360. V opačnom prípade sú STL pre hornú a dolnú časť puzdra a gombíkové podložky pripravené na tlač. Na krájanie som použil Cura s rozlíšením 0,1 mm, 20% výplňou, vláknom ABS a povolenou funkciou „Tenké steny“. Uistite sa, že je to povolené, inak sa nevytlačí tenký spoj, ktorý zarovnáva dve polovice puzdra.

STL a súbory fusion 360 sú na GitHub.

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

Po vytlačení to bol iba prípad (určený slovná hračka) do neho všetko napchať a uzavrieť super lepidlom. Je to veľmi tesné a bude to vyžadovať veľa trpezlivosti. Odporúčam niečo ako Scotch Weld, pretože je o niečo hrubší, super lepidlo býva skutočne tenké a zakryje všetko a prilepí sa všade (vrátane prstov).

Krok 15: Dokončite

Tu to máte, úplne malý záznamník teploty s podporou WiFi. Veľa šťastia, ak sa pokúsite zostaviť svoje vlastné a veľa trpezlivosti, aby boli tieto veci malé, ale stále funkčné.