ESP-Now Rainstick: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Этот забавный маленький проект подарит вам тривиальную радость - позволить электронной сети объявить, что у вас дождь! Ходят слухи, что у Теслы, управляемой ИИ и вызывающей слезы, есть датчики, которые активируют дворники в начале дождя. Находясь в полностью застекленной кабине, можно подумать, что очевидность дождя сделает такой датчик не совсем необходимым, но без грохота взрывающегося бензина есть чем похвастаться. Встроенные возможности легко используемых микроконтроллеров ESP-8266 расширены за счет локальной сетевой опции ESP-Now. Вам не нужно подключение к Интернету и все вытекающие из этого обязательства и непрактичности. И вы можете играть с бамбуковыми палками!

Это не настоящий дождевик. Это сушеный кактус, который издает шум дождя из-за каскадных бобов - определенно низкотехнологичный. Это устройство состоит из комбинации Master и Slave. Назначенный Мастер сидит снаружи, работает от батареи Lipo, работает от солнечной энергии и разбужен аппаратным агентом сна Adafruit, который потребляет энергию и включает датчик дождя примерно раз в десять минут. Если он нюхает дождь, он отправляет сообщение ESP-Now своему единственному другу - подчиненному, который находится внутри и подключен к источнику питания, ожидая сообщений. Если он получает один, он включает каскад искусно размещенных неопикселей. Команда изготовлена из местного бамбука, с которым весело работать, и для его печати не требуется 16 часов.

Шаг 1. Соберите материалы

Помните, когда вы были ребенком, вам предлагали убить кого-нибудь, привязав его к сетке над растущими заостренными бамбуковыми палками и ожидая! Что ж, мы не будем этого делать.

1. Бамбук - возьмите красивую деталь, настолько длинную, что вы хотите нанизать внутрь неопиксели. (У меня было около 6 футов). Также кусок для корпуса датчика, достаточно широкий, чтобы в него поместилась электроника. (3 дюйма в ширину 8 дюймов в длину)

2. Гибкие солнечные элементы - например, эти:

3. Плата зарядного устройства TP 4056:

4. Конвертер логических уровней:

5. Power Timer Breakout Adafruit:

6. Adafruit Feather HUZZAH с ESP8266:

7. WEMOS D1 Mini - ваш выбор…

8. Neopixel Strip 60 Led / M

9. Lipo аккумулятор

10. Датчик дождя - я купил этот, но их много:

11. Стандартный переключатель ВКЛ. / ВЫКЛ.

Шаг 2: соберите электронику

Следуйте диаграмме Fritzing о том, как выполняется проводка для обоих устройств. Подчиненное устройство очень просто с перфорированной платой для установки гнездовых разъемов для размещения WEMOS D1 Mini, на котором установлен набор штекерных разъемов. Это упрощает установку и снятие для настройки и программирования. Сдвиг логического уровня находится на другой стороне, он крошечный и легко устанавливается на плате. Для оптимальной практики использования Neopixels рекомендуется подключить резистор к выходу данных переключателя уровня и Neopixels, а большой конденсатор между линиями питания к нему. Убедитесь, что вы используете подходящий источник питания и подключаете его отдельно от выхода WEMOS. Вы можете определить размер этого источника питания по тому, как долго будет длиться ваш дождевик …

Мастер-блок тоже довольно прост. Я использовал Adafruit Huzzah ESP8266 вместо другого WEMOS D1 mini, так как в него встроен собственный блок питания от аккумулятора. Размер Lipo вы можете выбрать - он просто должен поместиться внутри бамбука. Простой контроллер заряда подключен к солнечному элементу и батарее и подает питание на Power Timer Breakout и ESP8266. Питание на датчик дождя подается через питание 3,3 В на плате микроконтроллера. Я поставил переключатель между линией включения таймера питания и контактом EN на плате, чтобы я мог держать эту линию на высоком уровне, чтобы запрограммировать ее. (Он остается низким, даже когда питание таймера отключено, поэтому его трудно заставить работать без него…) Используются два контакта на Huzzah - один для датчика дождя, который понижает его в цифровом виде при попадании воды, и один для определения Таймер питания может выключить его. Я не ставил тестер батареи на это устройство, но если вы хотите, чтобы инструкции были на веб-странице Adafruit. Он использует единственный вывод A0 на плате, но вы можете легко запрограммировать его для передачи этих данных на ведомое устройство и вывода их в виде высоты пикселя.

Шаг 3: Создайте это

С бамбуком весело работать. Кусочки, которые я использовал, какое-то время были засохшими и мертвыми. Отшлифуйте внешнюю поверхность гладко. Прорезь для фонаря легко прорезать легкой сабельной пилой. Просто используйте синюю ленту по всей длине и примерно от руки на дюйм шириной вверх по лицу, оставив около 8 дюймов на концах. Форма может быть такой волнистой, как вы хотите ее вырезать. Просверлите два отверстия размером с лезвие, чтобы начать вход и выход лезвия на концах. Бамбук режется очень легко, и вы можете пройти сквозь узлы, которые имеют полную перегородку. Остальная часть трубки полая. Возьмите долото и извлеките внутренние остатки узлов, чтобы получилась полая полая труба. Следует проявлять осторожность, чтобы не начать раскол бамбука по длине, но это легко исправить. Распылите краску на внутреннюю часть тюбика плоским белым акрилом для наружных работ. Снаружи труба покрыта парой слоев УФ-стойкого полиуретана.

Главный блок представляет собой деталь длиной около 10 дюймов и шириной от 3 до 4 дюймов, на которой будет размещаться датчик. Его тщательно выбирают так, чтобы он был отрезан примерно на 2 дюйма от узла наверху. Это пространство будет удерживать датчик и обеспечит водонепроницаемое уплотнение для электроники ниже. Вам следует просверлить отверстие диаметром 1/4 дюйма на краю этого колпачка узла, чтобы провода датчика могли пропустить сквозь него. Еще пара отверстий вокруг основания крышки позволит воде, собирающейся в этой естественной чашке, уходить радиально. Мне пришлось обрезать сенсорную пластину, чтобы она поместилась в пространстве, и припаять разные разъемы, чтобы получить небольшое отверстие. Провода датчика подаются на плату компаратора датчиков, которая находится в водонепроницаемой секции. Снова опрыскайте это устройство полиуретановым спреем для наружного использования.

Шаг 4: соберите его

Гибкая солнечная панель - это контактный цемент, установленный снаружи основного блока. Провода, которые соединяют его через небольшие отверстия в корпусе трубки, припаяны к концам солнечной панели. Следуйте инструкциям на их веб-сайте, как это сделать - это очень просто. Датчик дождя установлен в верхней чашке с каплями силикона на нейлоновых прокладках, которые наклоняют датчик под углом, чтобы дождь не скапливался. В боковой части устройства просверлено отверстие для включения переключателя ВКЛ / ВЫКЛ. Все остальное просто набито внутри. Вы можете силиконить небольшую пластиковую крышку на дне, если оставите несколько отверстий для воздуха. Все вводы проводов заделаны кремнием.

Подчиненное устройство оснащено длиной неопикселей, чтобы оставить пару дюймов сверху и снизу. Они легко прикрепляются силиконом - убедитесь, что вы сняли силиконовый чехол, если он был у вас - невозможно приклеить. Разместите Neopixels в стороне, чтобы он не был виден почти со всех углов, но направил свой свет в окрашенную полость. После защиты источника питания большим конденсатором небольшая плата WEMOS легко поместится в нижней части трубки. Хотя ведомый блок может выходить на улицу, он не был разработан для обеспечения водонепроницаемости.

Шаг 5: запрограммируйте

Этот парень хорошо поработал, изложив несколько примеров датчиков и ESP-Now: https://github.com/HarringayMakerSpace/ESP-Now. Андреас Списс сделал хорошее видео с примером, в котором я использовал код для запуска этого проекта. Этому ограниченному устройству Master / Slave вообще не нужен Интернет, поэтому я исключил эти разделы - он просто передает информацию о том, идет ли дождь или нет. Я решил не использовать объявленные параметры глубокого сна для ESP, поскольку в предыдущем проекте я обнаружил, что через некоторое время он стал случайным образом нестабильным и случайным образом разряжал солнечную батарею. Аппаратная опция просто перезагружает Adafruit Huzzah каждые десять минут или около того, проверяет датчик на наличие слабого сигнала, указывающего на дождь, если он не обнаруживает, он отправляет высокий / низкий сигнал на вывод Done на таймере. В противном случае код переходит к отправке информации (на самом деле никакой информации, кроме самой функции отправки) ведомому устройству для активации его кода. Код ведомого устройства просто загружает машину и ожидает сообщения, а когда он получает, он устанавливает функцию неопикселя на минуту. Вы можете изменить это в программном обеспечении, но оно просто продолжает ждать активации дождя снова. Прочтите комментарии в программе, чтобы узнать, где изменить значения. Отличный код каскадного метеорита был взят из этого источника: https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/ Я просто добавил несколько случайных констант и изменение цвета.

Шаг 6: Использование

Небольшой потенциометр на датчике дождя необходимо отрегулировать в зависимости от того, какой уровень капель активирует мастер, чтобы отправить уведомление. Вы также должны настроить потенциометр цепи таймера Adafruit, чтобы определить, как часто ваш датчик включается для проверки дождя - диапазон от секунд до двух часов - ваш выбор. Зарядите липо-аккумулятор на главном блоке, включите его и установите снаружи, и он сам позаботится о потреблении энергии, если только вы не живете на Аляске, где постоянно идет дождь и темно. Подчиненное устройство работает в любом месте в пределах диапазона Wi-Fi ведущего и очень устойчиво в дни ожидания сообщений - просто подключите его к 5-вольтовой розетке с достаточной мощностью, чтобы обеспечить длину вашего Neopixel - и вперед. Если вы хотите, чтобы во время ожидания дождя время от времени появлялся световой дисплей, это легко запрограммировать, особенно если вы живете там, где дождь совсем не идет.