Интернет-регистратор температуры и влажности с дисплеем с использованием ESP8266: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Я хотел поделиться небольшим проектом, который, я думаю, вам понравится. Это небольшой, надежный интернет-регистратор температуры и влажности с дисплеем. Это регистрируется на emoncms.org и, возможно, локально на Raspberry PI или на вашем собственном сервере emoncms. Он оснащен LOLIN (ранее WEMOS) D1 Mini, который включает в себя ядро ESP8266. Датчик температуры и влажности - это датчик LOLIN DHT 3.0 I2C. Программное обеспечение - Arduino и, естественно, с открытым исходным кодом. Я построил 7 таких, и мой приятель хочет еще 3.

Я поместил его в пластиковый чемоданчик "Система" на 200 мл. Они доступны в Австралии за ~ 2 доллара. Общая стоимость компонентов, включая микрокабель USB, составляет <30 австралийских долларов, так что вы сможете построить его в США примерно за 20 долларов.

Полный список компонентов

1. LOLIN DI Mini V3.1.0
2. LOLIN DHT Shield 3.0 температура и влажность
3. TFT 1.4 Shield V1.0.0 для WeMos D1
4. Экран разъема TFT I2C V1.1.0 для LOLIN (WEMOS) D1 mini
5. Кабель TFT 10P 200 мм 20 см для кабеля WEMOS SH1.0 10P с двойной головкой
6. Кабель I2C 100 мм 10 см для LOLIN (WEMOS) SH1.0 4P кабель с двойной головкой
7. Пластиковый кейс - SYSTEMA 200ml - в Австралии Coles / Woolies / KMart
8. Кабель питания USB Micro - USB-A

Все активные компоненты можно купить в магазине LOLIN на AliExpress.

Инструменты и разное оборудование

1. Паяльник. Вам нужно будет припаять заголовки на щитках.
2. Болты с цилиндрической головкой 1,5 мм длиной ~ 1 см и драйвер в соответствии с требованиями
3. Сверло или развертка 1,5 мм для отверстий под болты
4. Круглый напильник или дремель для прорезания паза для кабелей

Шаг 1: Сборка

Сборка проста. Есть 2 экрана, которые нужно складывать, однако я предпочитаю использовать экран D1 в качестве верхней платы, так как путь выхода для USB-кабеля более прямой и его легче организовать, если вы защелкните крышку.

D1 поставляется с 3 комбинациями заголовков

1. Розетка и длинные штифты
2. Розетка и короткие штифты
3. Только короткий штифт

Используйте комбинацию длинного гнезда / длинного контакта для DI. Убедитесь, что вы паяете его в правильной ориентации. Вот небольшой зажим, который я использую, чтобы прямо выровнять контакты для пайки.

Используя макетную плату, разместите два ряда заголовков Short Pin в строках B и I, более длинные контакты внизу. Они пойдут заподлицо с поверхностью. Затем поместите два ряда гнезд и коротких контактов в ряды A и J за пределами коротких контактов.

Затем вы можете разместить длинные контактные разъемы на коротких контактах на плате, а затем подготовить D1 к пайке. Примечание: D1 в этот момент перевернут. Разъем USB и антенный след находятся под платой. Припаиваем контакты к плате. Старайтесь не использовать слишком много припоя, так как излишки припоя будут стекать под D1 и могут попасть в гнездовую часть платы. Вы можете спросить, почему я просто не использовал короткие разъемы для контактов на D1? У меня есть другие планы, включая часы реального времени и SD-карту для случаев, когда доступ к Wi-Fi невозможен, поэтому я предусмотрел другие экраны, которые можно сложить, если это необходимо.

Следующим шагом будет припайка платы разъема. Удалите разъемы и контактные заголовки из рядов A и J и наденьте их на теперь припаянные контакты D1. Теперь вы можете надеть на эти контакты экран разъема. Не толкайте розетки полностью вниз, просто положите их сверху. Причина? Если вы используете слишком много припоя, он будет «растекаться», и ваш разъем будет постоянно припаян к D1.

Убедитесь, что разъем правильно ориентирован. Экран разъема также должен быть «перевернут» на этом этапе. Распиновка отмечена на каждой плате. Убедитесь, что они совпадают, т.е. вывод Tx на D1 находится непосредственно под выводом Tx на плате разъема и т. Д. Проверьте еще раз и припаяйте плату разъема к его разъему.

Пайка завершена. Снимите доску с приспособления, если вы его используете. Скрепите их вместе, снова проверив ориентацию. В отличие от плат Arduino Uno, одна плата может быть развернута на 180 градусов. На этом этапе вы можете подключить кабель I2C от платы сопряжения к DHT, а 10-контактный кабель TFT - к TFT. Внутренние штифты довольно маленькие, поэтому перед установкой проверьте их ориентацию.

Подключите микрокабель USB к D1, и подсветка TFT должна загореться. Теперь вы готовы загрузить скетч Arduino.

Шаг 2: загрузка прошивки

Загрузите последнюю версию Arduino IDE. На момент создания этого проекта у меня была запущена версия 1.8.5.

IDE необходимо настроить для компиляции скетча для WEMOS (ESP8266). Для этого вам нужно запустить IDE и перейти в «Файл» / «Настройки», а затем щелкнуть значок справа от «URL-адресов дополнительных менеджеров плат». Откроется редактор. Вставьте следующее

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

в редактор и нажмите ОК, а затем ОК, чтобы закрыть редактор настроек. Затем необходимо закрыть среду IDE и снова открыть ее. Затем IDE Arduino подключится и загрузит необходимую «цепочку инструментов» и библиотеки для создания и компиляции эскизов для ESP8266, на котором основан D1.

Вам также понадобятся библиотеки AdaFruit для экрана TFT. Их можно получить из

github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library

& github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

разархивировать и сохранить в папке ваших библиотек в папке проектов Arduino. Примечание: загрузки Github часто добавляют к папке «-master», поэтому вам может потребоваться переименовать их.

Вам также понадобится библиотека LOLIN / WEMOS DHT 3.0 из

github.com/wemos/WEMOS_DHT12_Arduino_Library

Загрузите файл IoTTemp_basic.ino и поместите его в папку проектов Arduino под названием «IOTTemp_basic».

Откройте скетч в IDE, перейдите в Инструменты / Плата и выберите «Диспетчер плат». В «фильтровать поиск» просто введите «D1», и вы должны увидеть «esp8266 от сообщества ESP8266». Нажмите «Подробнее», и вы сможете выбрать последнюю версию и «Установить». Затем IDE начнет загрузку цепочки инструментов и связанных библиотек.

После этого подключите IotTemp к компьютеру и после обнаружения выберите порт, на котором установлено устройство, в «tools / port». Теперь вы готовы к компиляции и загрузке.

В верхней части скетча вам нужно настроить некоторые переменные в соответствии с вашей локальной средой.

const char * ssid = ""; // Ваш локальный SSID WiFi

const char * пароль = ""; // Пароль для локального узла

const char * host = "emoncms.org"; // базовый URL для журналирования EMONCMS. НЕТ "https://"

const char * APIKEY = "<ваш ключ API"; // Записываем ключ API из emonCMS

const char * nodeName = "Кухня"; // Описательное имя для вашего узла

Нажмите значок «галочка», чтобы проверить код, и если нет серьезных ошибок, вы должны быть в порядке, чтобы загрузить код в D1. После того, как это будет завершено, это займет минуту или две, вы должны увидеть, что TFT загорится со значениями «TMP» и «R / H» (относительная влажность).

Поскольку мы не настроили учетную запись EMONCMS и т. Д., Вы увидите сообщение «Ошибка подключения» с именем вашего хоста.

В скетче также есть базовый серийный монитор. Подключитесь с помощью монитора последовательного порта Arduino, Putty или любой другой программы последовательной связи для получения дополнительной информации о том, что происходит внутри IoT Temp.

Я работаю с кодом, поэтому вы можете найти мой последний код на

github.com/wt29/IoTTemp_basic

Шаг 3: Окончательная сборка

Теперь вы готовы завершить сборку. Это предполагает установку компонентов в коробку.

Начните с установки TFT на внутренней стороне крышки. Отключите D1 от источника питания, а затем отсоедините TFT от соединительной платы. Поднесите TFT к крышке, стараясь расположить TFT как можно ближе к верхнему краю крышки. Это даст вам лучший зазор для платы D1 / Connector. Я использую острую развертку, чтобы протолкнуть небольшую отметку на пластике, снимаю TFT и затем расширяю небольшое отверстие. Монтажные отверстия для TFT довольно маленькие - 1,5 мм. У меня есть набор болтов с цилиндрической головкой, которые подходят, но нет подходящих гаек. Я нажимаю на головку крышки спереди, вкручиваю ее и пластик, а затем просто использую низкотемпературный горячий клей, чтобы прикрепить TFT к болтам.

Установите датчик DHT снаружи крышки. Чтобы отделить датчик от щита (крепления «щита» не используются), переверните DHT вверх дном и надрежьте перешеек (тонкую насадку) ножом для хобби. После этого датчик выйдет из экрана.

Почти последний шаг - вырезать рельефную прорезь в нижнем крае крышки и основания для подключения USB-кабеля и подключения к DHT. Я использую Dremel, но он может легко выйти из-под контроля, так что не торопитесь. Коробка SystemA имеет силиконовую прокладку на крышке, которую не нужно разрезать.

Соберите блок в коробке. Нанесение низкотемпературного горячего клея под плату разъема помогает найти его в коробке. Вытяните кабели USB и DHT из разъема и нанесите немного горячего клея на верхнюю часть двух кабелей.

Закрепите DHT снаружи коробки с помощью короткого болта 1,5 мм. Если хотите, используйте немного горячего клея - я не заморачиваюсь.

Подключите IOT Temp к источнику питания 5 В и восхищайтесь своей работой.