От фонарика к датчику движения с ESP8266 и MQTT: 5 шагов (с изображениями)

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

В этом посте я бы представил следующие пункты:

• Светодиоды нуждаются в цепи ограничения тока
• как сделать фонарик
• сделать свет, работающий от портативного аккумулятора, и затемнить светодиоды с помощью ESP8266 через MQTT

Видео представляет собой резюме и краткое объяснение того, как это работает,

Я планировал включить датчик PIR, но руководство получилось довольно длинным, поэтому датчик PIR будет представлен во второй части этой темы

Итак, давай начнем.

Шаг 1: светодиоды нуждаются в ограничении тока

Для новичков это странно, учитывая, как обычно включать лампу накаливания или люминесцентную лампу. Не беспокойтесь, эти светодиодные лампы на полке уже поставляются с адаптером питания переменного тока в постоянный и ограничивающим током. Но неплохо было бы сделать что-то с нуля.

Один из ключей для включения светодиода - это цепь ограничения тока. Это работает как вентиль для тока, так что после того, как напряжение, приложенное к светодиоду, становится проводящим, ток, протекающий через светодиоды, не может быть больше, чем ток, регулируемый схемой. Выход из строя светодиодов обычно происходит из-за перегрева. Отсутствие схемы ограничения тока - верный способ сжечь светодиоды за несколько секунд. Кстати, установка светодиодных чипов, которые идут на алюминиевой раме, к радиатору уменьшает светодиодный чип и в целом рекомендуется.

Я много чесал в затылке, когда узнал об этом примерно в 2015 году, и все еще чесал затылок (по разным причинам). Я узнал из этого урока, и его ясное объяснение избавило меня от некоторых проблем.

Схема прилагается. Жирные линии обозначают основной маршрут нагрузки, а более тонкие обозначают механизм управления для управления током основного маршрута, который составляет около 150 мА. В Википедии есть небольшая статья и несколько ссылок. Ограничение тока можно построить с помощью транзистора, заменив MOSFET транзисторами со средним током нагрузки, такими как BD135, BD139.

Шаг 2: сделайте фонарик

Необходимые детали:

1. N-канальный полевой МОП-транзистор (IRF540N $ 1,62 / 10 шт., 30N06, 0,75 $ / 10 шт.)
2. транзистор NPN (например, S8085)
3. 3,9 Ом - резистор 2 Вт, ток ограничен в районе 0,6 / 3,9 = 153 мА
4. Резистор 100 кР (1/4 Вт)
5. Переключатель push-lock
6. Светодиод 0,5 Вт 8 мм, здесь 3,18 доллара за 100 шт.
7. Литиевая батарея 18660. Я вытащил несколько из них из пауэрбанка. Аккумулятор для ноутбука (4, 6, 8 ячеек) сделан из 18650 ячеек, но осторожно с этим.
8. 1 плата повышения до 12 В, как эта, $ 0,56
9. 1 литиевое зарядное устройство, такое как это, 0,30 доллара США.

Основное отличие от схемы, приведенной выше, заключается в использовании литиевой батареи (18660) с платой повышения мощности вместо макета адаптера питания 5 В.

На последней фотографии показан последний фонарик, который заряжался от любого источника micro USB (> 1 А).

Шаг 3: Интернет вещей с этим фонариком?

Я разбиваю эту часть на три этапа:

• Подготовить подписчика (этого)
• Настройка сервера MQTT (следующий шаг)
• и подготовить Publisher (следующий)

Части:

Во-первых, да, я использовал это модное слово, также известное как IOT, но это может быть хорошей комбинацией использования схемы из шага 2 с ESP8266, а затем управления интенсивностью света методом MQTT.

Детали схемы идентичны, за исключением:

1. Замените 12 В повышающей платой MT3608 boost up board, $ 1,92 / 5 шт., Она может повысить напряжение аккумулятора 18650 (около 3,7 В) до 28 В, достаточного для питания 8 светодиодов (вместо 3).
2. Положение выключателя в переключателе подключено к GPIO 1 или 2 в ESP8266 для сигнала ШИМ.
3. ESP8266 01, 1,68 доллара США за штуку. Как этот
4. AMS1117 3,3 В, стабилизатор напряжения для ESP8266, некоторые конденсаторы
5. USB-модуль для прошивки ESP8266, $ 0,78 / шт, как этот

Кстати. эти ссылки предназначены для удобства.

Пайка и загрузка:

• Спаяйте детали вместе и используйте схему выше. Некоторые готовые схемы напряжения 3.3 могут сэкономить вам время ($ 1,38 / 5 шт.). Я был сбит с толку, чтобы вспомнить контакт при переворачивании печатной платы, и в конечном итоге удовлетворил какой-то стабилизатор напряжения AMS1117.
• Следующий. Сделайте небольшую модификацию, как на третьей фотографии, чтобы удерживать GPIO 0 на GND, быстро коснитесь контакта RST с контактом GND, чтобы перевести ESP8266 в режим Flash.
• Загрузите код с моего GitHub и загрузите его в ESP 8266 с помощью Arduino IDE.

Я выделил строку, чтобы показать тему, на которую подписался подписчик. Любое сообщение, опубликованное в этой теме, будет передано другим клиентам (подписчикам) этой темы. EPS8266 в этой схеме будет прослушивать сообщение JSON, отправленное в тему, и отключать его, если в канале 3 было внесено изменение

* Давным-давно я подумал, что могу поставить понижающий резистор (100 кОм) для заземления затвора MOSFET, когда ESP8266 не был представлен. Это работает в отсутствие ESP8266, но с ESP8266 резистор также подтягивает GPIO0 или 2 к GND, переводя их в режим Flash или не загружая (когда GPIO2 LOW)). Если это произойдет, вы увидите сплошной зеленый цвет.

Шаг 4. Настройте сервер MQTT

MQTT (передача телеметрии очереди сообщений) - это протокол обмена сообщениями, основанный на методе публикации-подписки. Устройство, на котором размещаются входящие и исходящие сообщения MQTT, называется брокером. Как настоящий брокер, он проводит обмен между издателями (продавцами) и подписчиками (покупателями). Никакие деньги не переходят из рук в руки тех. Для этого есть множество руководств.

Вот резюме. Raspberry Pi - самое популярное устройство для этого. Во-первых, установите MQTT:

sudo apt-get install mosquitto mosquitto-clients

проверьте, работает ли сервер MQTT, открыв два терминала на Raspberry, один введите первую строку, а другой - следующую:

mosquitto_sub -h локальный хост -t "юротопик"

mosquitto_pub -t "yourtopic" -h localost -m "скажи что-нибудь"

Вы должны увидеть "скажи что-нибудь" на первом терминале. Вала! Оно работает.

Знак «#» можно использовать для прослушивания любой темы, замените «yourtopic» на «#».

Теперь вы не хотите, чтобы кто-то мог публиковать или подписываться на ваш сервер MQTT, вам следует установить пароль, выполнив следующие действия:

cd ~

mosquitto_passwrd -c pwfile mqtt_user

mqtt_user может быть другим именем пользователя, которое вам нравится, введите пароль дважды и обновите файл.conf следующим образом:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

добавляет эти две строки:

allow_anonymous false

файл_паролей / домашний / pi / pwfile

затем перезапустите Mosquitto:

sudo systemctl перезапустить москит

сделайте тест, включив имя с паролем, например:

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

mosquitto_pub -h localhost -t "yourtopic" -u "mqtt_user" -P "123456" -m "это защищено?"

Также, если MQTT отказывает в соединении, попробуйте переместить службу MQTT в фоновый режим системы Linux, выполнив следующие действия:

москит -d

Я нашел эти ссылки хорошими, чтобы взглянуть. Сегодня я кое-чему научился у этих двоих.

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

Шаг 5. Подготовьте издателя

Для этого я делаю простую панель управления, чтобы отправить сообщение на сервер MQTT. В режиме ожидания на ЖК-дисплее отображаются часы.

Части:

1. SSD1306 Экранный дисплей, 2,41 доллара США за штуку
2. EPS8266 WEMOS D1 Mini, 2,53 доллара США за штуку
3. Потенциометр
4. Один 4-контактный ползунковый переключатель.
5. два светодиода 3мм,
6. некоторые резисторы

Пайка:

Вот схема этого терминала:

Загрузите код:

Фирменный WEMOS ESP8266 приятно работать. Вам нужен только микро-USB, нажмите кнопку загрузки на Arduino IDE, прошейте чип. Код здесь (GitHub):

Чтобы опубликовать сообщение, нажмите переключатель, чтобы загорелся зеленый светодиод (а красный погас), затем сдвиньте штифт и отрегулируйте и, наконец, снова нажмите кнопку, чтобы отправить сообщение на сервер MQTT. Панель управления может публиковать сообщение JSON на 4 канала.

Взгляните на выделение кода (снимок экрана). Это тема, на которую панель управления отправляет сообщение, и наши светодиоды очень хотят видеть любые новости из сообщения JSON

Вот и все. Надеюсь, этот урок будет вам полезен.