Od baterky po snímač pohybu s ESP8266 a MQTT: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

V tomto príspevku by som predstavil nasledujúce položky:

• LED diódy vyžadujú obvod obmedzujúceho prúdu
• ako vyrobiť baterku
• vytvorte svetlo napájané prenosnou batériou a stmievajte diódy LED pomocou ESP8266 pomocou MQTT

Video je rekapituláciou a krátkym vysvetlením, ako to funguje,

Plánoval som mať zahrnutý PIR senzor, ale návod bude dosť dlhý, takže PIR senzor bude predstavený v druhej časti tejto témy

Začnime teda.

Krok 1: LED diódy vyžadujú obmedzenie prúdu

Pre začiatočníkov je to zvláštne vzhľadom na to, ako obvykle zapínať žiarovku alebo žiarivku. Nebojte sa, tieto LED žiarovky na poličke sú už vybavené napájacím adaptérom AC-DC a obmedzujúcim prúdom. Ale bolo by pekné urobiť niečo od začiatku.

Jedným kľúčom na rozsvietenie LED je obvod obmedzujúci prúd. Funguje to ako ventil pre prúd, takže akonáhle napätie aplikované na LED diódu urobí vodivú, prúd pretekajúci LED diódami nemôže byť väčší ako prúd regulovaný obvodom. LED diódy zlyhávajú spravidla v dôsledku prehriatia. Ak nie je k dispozícii žiadny obvod obmedzujúci prúd, je to spoľahlivý spôsob, ako zapáliť diódy LED za niekoľko sekúnd. Mimochodom, upevnenie LED čipov, ktoré prichádzajú na hliníkový rám, na chladič redukuje LED čip a všeobecne sa odporúča.

Keď som sa to učil okolo roku 2015, veľa som sa škriabal v hlave a stále som sa škriabal v hlave (z rôznych dôvodov). Naučil som sa z tohto tutoriálu a jeho jasné vysvetlenie mi ušetrilo niekoľko barlí.

Obvod je pripojený. Hrubé čiary znamenajú hlavnú trasu zaťaženia a tenšie označujú ovládací mechanizmus na ovládanie prúdu hlavnej trasy, ktorý je asi 150 mA. Wikipedia obsahuje krátky článok a pripojené niektoré odkazy. Prúdové obmedzenie je možné vybudovať s tranzistorom nahradením MOSFET tranzistormi so stredným prúdovým zaťažením, ako sú BD135, BD139.

Krok 2: Vytvorte si baterku

Potrebné diely:

1. N-kanálový MOSFET (IRF540N 1,62 USD/10 ks, 30N06, 1,75 USD/10 ks)
2. tranzistor NPN (napríklad S8085)
3. 3,9 ohm - 2W odpor, prúd obmedzený okolo 0,6/3,9 = 153mA
4. Rezistor 100kR (1/4W)
5. Spínač push-lock
6. Tu je 0,5 W 8 mm LED, 3,18 USD/100 ks tu
7. Lítiová batéria 18660. Niekoľko z nich som zachránil z powerbanky. Batéria pre prenosný počítač (4, 6, 8 článkov) vyrobená z článku 18650, ale s tým opatrne.
8. 1 posilnenie až na 12V dosku, ako je táto, 0,56 dolára
9. 1 nabíjačka lítia, ako je táto, 0,30 dolára

Hlavným rozdielom voči vyššie uvedenému obvodu je použitie lítiovej batérie (18660) s posilňovacou doskou namiesto makety 5V napájacieho adaptéra.

Posledná fotografia ukazuje konečnú baterku a nabíjala sa z akéhokoľvek zdroja micro USB (> 1A).

Krok 3: Internet vecí s touto baterkou?

Túto časť rozdeľujem na tri kroky:

• Pripravte predplatiteľa (tento)
• Nastavte server MQTT (ďalší krok)
• a pripraviť vydavateľa (ďalší)

Diely:

Po prvé, áno, použil som to módne slovo, alias IOT, ale toto by mohlo predstavovať dobrú kombináciu použitia obvodu v kroku 2 s ESP8266 a potom ovládať intenzitu svetla metódou MQTT.

Časti obvodu sú identické, okrem:

1. Vymeňte 12V zosilnenie za posilňovaciu dosku MT3608, 1,92 dolára/5 kusov, táto môže zvýšiť napätie batérie 18650 (asi 3,7 V) na 28 V, čo je dostatočné na napájanie 8 LED diód (namiesto troch).
2. Poloha vypnutia v prepínači je pripojená k GPIO 1 alebo 2 v ESP8266 pre signál PWM.
3. ESP8266 01, 1,68 dolára za kus. Ako tento
4. AMS1117 3,3 V, regulátor napätia pre ESP8266, niektoré kondenzátory
5. Modul USB na flashovanie ESP8266, 0,78 dolára za kus, ako je tento

Btw. tieto odkazy slúžia na pohodlie.

Spájkovanie a nahrávanie:

• Spájkujte diely dohromady a použite vyššie uvedené schémy. Niektoré vopred pripravené obvody s napätím 3,3 vám môžu ušetriť čas (1,38 dolára/5 kusov za tento kus). Bol som zmätený, keď som si spomenul na pin pri preklápaní dosky plošných spojov a skončil som s uspokojením nejakého regulátora napätia AMS1117.
• Ďalšie. Vykonajte malú úpravu ako na tretej fotografii, aby ste podržali GPIO 0 až GND, rýchlo ťuknutím na kolík RST s kolíkom GND prepnite ESP8266 do režimu Flashmode.
• Stiahnite si kód tu z môjho GitHubu a nahrajte ho do ESP 8266 pomocou Arduino IDE.

Zvýraznil som riadok, aby som ukázal tému, ktorú si predplatiteľ predplatil. Akákoľvek správa uverejnená na túto tému bude odoslaná ďalším klientom (predplatiteľom) tejto témy. EPS8266 v tomto obvode bude počúvať správu JSON zverejnenú k téme a vyprchá, ak dôjde k zmene v kanáli tri

* Kedysi som si myslel, že by som mohol vložiť sťahovací odpor (100 k) na uzemnenie brány MOSFET, keď nebol predstavený ESP8266. Funguje to aj bez ESP8266, ale s ESP8266 rezistor tiež stiahne GPIO0 alebo 2 na GND, čím sa prepnú do režimu Flash alebo sa nespustia (keď je GPIO2 LOW)). V takom prípade uvidíte zelenú farbu.

Krok 4: Nastavte server MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) je protokol na zasielanie správ založený na metóde publikovania a prihlásenia na odber. Zariadenie, ktoré hostuje a odosiela správu MQTT, sa nazýva sprostredkovateľ. Ako skutočný maklér hostí výmenu medzi vydavateľmi (predajcami) a predplatiteľmi (kupujúcimi). Žiadne peniaze nemenia ich. Existuje na to veľa návodov.

Tu je rekapitulácia. Raspberry Pi je na to najobľúbenejšie zariadenie. Frist, nainštalujte MQTT podľa:

sudo apt-get install mosquitto mosquitto-clients

test, či server MQTT funguje, otvorte dva terminály na Raspberry, jeden napíšte prvý riadok a druhý nasledujúci:

mosquitto_sub -h localhost -t "yourtopic"

mosquitto_pub -t "yourtopic" -h localost -m "povedz niečo"

Mali by ste vidieť, že „povedz niečo“sa zobrazuje na prvom termináli. Walah! Funguje to.

„#“Je možné použiť na počúvanie akejkoľvek témy. „Yourtopic“nahraďte výrazom „#“

Teraz nechcete, aby mohol niekto publikovať váš server MQTT alebo sa prihlásiť na jeho odber, mali by ste si nastaviť heslo tak, že:

CD ~

mosquitto_passwrd -c pwfile mqtt_user

mqtt_user môžu byť ďalšie používateľské mená, ktoré sa vám páčia, dvakrát zadajte heslo a aktualizujte súbor.conf:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

dopĺňa tieto dva riadky:

allow_anonymous false

heslo_súboru/domov/pi/súbor pw

potom komár reštartujte takto:

sudo systemctl reštart komára

urobte test zadaním mena s heslom, ako napríklad:

mosquitto_sub -h localhost -t "yourtopic" -u "mqtt_user" -P "123456"

mosquitto_pub -h localhost -t "yourtopic" -u "mqtt_user" -P "123456" -m "je to zabezpečené?"

Aj keď MQTT odmietne pripojenie, skúste to tak, aby bola služba MQTT umiestnená na pozadí systému Linux podľa:

komár -d

Zistil som, že tieto referencie je dobré si pozrieť. Dnes som sa od týchto dvoch niečo naučil.

1. Adafruit:
2. Stees-internet-guide.com

Krok 5: Pripravte si vydavateľa

Za týmto účelom vytvorím jednoduchý informačný panel na odoslanie správy na server MQTT. V pohotovostnom režime LCD displej zobrazuje hodiny.

Diely:

1. Displej SSD1306, každý za 2,41 dolára
2. EPS8266 WEMOS D1 Mini, 2,53 dolára za kus
3. Potenciometer
4. Jeden 4 -kolíkový posuvný spínač.
5. dve 3mm LED diódy,
6. nejaké odpory

Spájkovanie:

Tu je schéma tohto terminálu:

Nahrajte kód:

So značkovým WEMOS ESP8266 sa príjemne pracuje. Potrebujete iba mikro USB, stlačte tlačidlo nahrávania na Arduino IDE, aby sa flash čip. Kód je tu (GitHub):

Ak chcete publikovať správu, stlačením vypínača zapnite zelenú LED (a červenú), potom posuňte kolík nahor, upravte ho a nakoniec znova stlačením tlačidla posuňte správu na server MQTT. Na hlavnom paneli je možné publikovať správu JSON na 4 kanáloch.

Pozrite sa na zvýraznenie kódu (snímka obrazovky). To je téma, na ktorú palubný panel posúva správu, a naše LED diódy veľmi túžia vidieť každú novinku zo správy JSON

To je asi tak všetko. Dúfam, že návod je nápomocný.