Stolové hodiny a teplomer IoT: 5 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

Ahoj, Tento návod vám ukáže, ako som postavil stolné hodiny a teplomer bez špeciálnych nástrojov. Tieto stolné hodiny zobrazujú aktuálny čas, teplotu a vlhkosť. Hodiny sú veľmi presné, pretože sú synchronizované s časovým serverom pomocou WiFi pripojenia modulu IoT esp8266 NodeMCU. Vlhkosť a teplota sa merajú lokálnym snímačom. Jednotka je napájaná štandardnou telefónnou nabíjačkou (5 VDC). Sú nainštalované dva displeje. Prvé dve číslice horného displeja ukazujú teplotu v stupňoch Celzia, druhé dvojčíslie zobrazuje vlhkosť. Na spodnom displeji sa zobrazuje čas. Kompletná elektronika je zabudovaná do papierovej škatule, ktorou bolo balenie USB pamäte.

Krok 1: Zoznam kusovníkov

Modul digitálneho senzora teploty a vlhkosti DHT22 1 kus

TM1637 7 segmentový 4-miestny digitálny LED displejový modul pre arduino 1 kus

Doska MCU Arduino nano 1 kus

NodeMcu v3 Lua WIFI doska MCU pre rozvoj internetu vecí ESP8266 1 kus

Nabíjačka telefónu 1 kus

Proto PCB 1ks

Kábel 1 kus

bývanie 1ks darčekový balíček

spájkovací cín 1 kus

Celkové materiálne náklady na projekt: 10, 29 $/celkový projekt

Krok 2: Zostavenie

Každý krok procesu montáže je možné vidieť na nasledujúcom videu.

K videu ďalšie informácie:

Toto sú druhé stolné hodiny, ktoré som postavil. Odkaz na návod môjho prvého pokusu:

Urobil som tento pokyn, pretože som to urobil teraz, zaznamenal som celý proces stavby a urobil som niekoľko úprav. Mal som nejaké problémy s verziou 1.0. Najväčším problémom bolo, že RTC bol nepresný. Hodiny sa výrazne oneskorili. Tento problém je možné vyriešiť technológiou IoT a pravidelnou synchronizáciou časového servera. V tomto projekte som použil NodeMCU, ktorý zvládne synchronizáciu času.

Ďalším krokom bolo nájsť správne bývanie. Vybral som malú papierovú škatuľku, do ktorej sa zmestili všetky diely. Túto škatuľu som dostal ako darček. USB kľúč bol vlastne darček, toto bolo balenie USB kľúča. Táto papierová škatuľka bola pre tento projekt ideálna. Myslím, že na tento účel možno použiť akúkoľvek škatuľu (drevo, plast) so správnou veľkosťou.

Pred vŕtaním akýchkoľvek otvorov je dobré umiestniť všetky súčasti na a do škatule.

V predchádzajúcej verzii som dosku Arduino neopravil k krabici, ale spôsobila to chaotickú kabeláž. Teraz som sa rozhodol použiť proto PCB. Toto riešenie vyžaduje viac spájkovania, ale nakoniec to stojí za to, pretože káble sa dajú oveľa jednoduchšie spravovať.

Krok 3: Okruh

Najprv som sa pokúsil použiť iba modul NodeMCU, ale nebol schopný spravovať snímač DHT 22. Myslím si, že problém je v tom, že DHT 22 pracuje na 5 V a NodeMCU je na 3,3. Skúšal som s modulom radenia úrovní (3,3/5), ale bez úspechu. Nakoniec som na senzor použil nezávislé Arduino nano. Sú to 2 doláre navyše a potrebuje to miesto, ale modul radiča úrovní stojí a potrebuje aj priestor. Všetky komponenty som zapojil podľa schémy.

Na pripevnenie všetkých modulov k krabici som použil skrutky, takže vo vnútri nie sú žiadne pohyblivé časti. Dá sa použiť v aute (ak je v aute WiFi, testoval som na mobile ako hotspot).

Krok 4: Nahrajte priložený softvér

Na odoslanie zdrojového kódu do MCU použite softvér Arduino IDE a káble USB:

Existuje veľa návodov na programovanie NodeMCU, tj.:

www.instructables.com/id/Programming-ESP82…

a ako naprogramovať Arduino nano:

www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoNano

Existujú dva kódy. Jeden pre nano Arduino a jeden pre NodeMCU. Pred odoslaním kódu NodeMCU zmeňte svoje poverenia Wifi a nastavte časové pásmo. V zdrojovom kóde som nechal nejakú poznámku o tom, ako používať vzdialené údaje o počasí z https://openweathermap.org/. Chcel som ukázať aj vonkajšiu teplotu, ale presnosť tejto služby pre mňa nebola v poriadku, možno je snímač príliš ďaleko od môjho umiestnenia.

Krok 5: Záverečné slová

Tieto hodiny používam 2 mesiace bez problémov. Za ten čas som tiež upgradoval svoju staršiu jednotku, pozri v prílohe. Teraz som s oboma jednotkami spokojný. Mám v pláne vytvoriť pokročilejšiu verziu týchto hodín.

Pekný deň!