ESP8266 POV Fan с часами и обновлением текста веб-страницы: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Это переменная скорость, POV (постоянство зрения), вентилятор, который периодически отображает время, и два текстовых сообщения, которые можно обновлять «на лету».

POV Fan также является одностраничным веб-сервером, который позволяет вам изменять два текстовых сообщения.

Чтобы использовать этот вентилятор POV, должна быть беспроводная сеть с «общим клиентом». Если вы не знаете, что такое совместное использование клиентов, это легко узнать. Поищите другие компьютеры в вашей сети. Если вы их видите, значит, у вас есть возможности совместного использования клиентов в вашей сети. (Большинство отелей и общественных заведений не допускают совместного использования клиентов - изоляции клиентов - по очевидным причинам безопасности.)

POV использует библиотеку «WifiManager», которая упрощает подключение к беспроводной сети, где бы вы ни находились. После подключения к беспроводной сети POV Fan отобразит IP-адрес, который необходимо ввести в адресную строку веб-браузера. Вы можете изменить текст в POV Fan через веб-страницу.

Эта инструкция немного выше уровня новичка. При этом используются пайка, сверление, нанесение горячего клея и электрические испытания. Если вы думаете, что ваша мама будет расстроена из-за того, что вы разорвали ее любимый вентилятор и подвергли опасности свою семью из-за воздействия электричества, возможно, вам стоит сделать что-то другое, иначе читайте дальше.

Запасы

Аппаратное обеспечение:

• ESP8266 --- Это может быть NodeMCU VIN5v - 3.3Logic, Super Node VIN3.3v, Weemos VIN5v - 3.3Logic, Adafruit Huzzah VIN5v-3.3Logic Sparkfun Thing VIN5v - 3.3Logic или голый ESP8266 VIN3.3v (как Я не буду вдаваться в подробности настройки платы программирования для голого ESP8266, поэтому упомянутые платы с поддержкой USB могут быть самыми простыми.) Обратите внимание на требования, необходимые на рисунке выше.
• AMS1117-3.3v и резистор 10k (для плат на 3.3в) - это регулятор мощности на 3.3в. Обратите внимание на вышеупомянутые варианты устройств ESP и напряжения, указанные рядом с ними. Если у вас есть система VIN 3,3 В, необходим AMS1117-3,3 В. Пустой ESP8266 - 3,3 В.
• Датчик Холла и резистор 10 кОм - я использую разновидность 3144. Хотя они рассчитаны на 4,5 В и выше, у меня были отличные результаты с шиной 3,3 В. Я использую резистор 10 кОм, чтобы сбросить триггер путем «утечки» напряжения обратно (установить низкий уровень по умолчанию).
• (5) светодиоды (и дополнительные резисторы) --- Используйте все, что сможете найти. Номиналы для светодиода требуют наличия резистора, чтобы постоянный ток не протекал через светодиод и не был подобен короткому замыканию. Обратите внимание на страницы данных светодиода с рейтингом для НАДЕЖНОЙ мощности. Для «широтно-импульсной модуляции, ШИМ» или быстрого мигания светодиоды могут выдерживать небольшие колебания напряжения, поэтому резистор не является обязательным в системе 3,3 В. Мне нравятся сверхяркие белые 3 мм или 5 мм, ~ 3,4 В при 20 мА. Если вы используете красный светодиод, имейте в виду, что номинальное напряжение может быть значительно ниже, 1,8 В при 20 мА, поэтому резисторы могут быть хорошей мерой предосторожности. (Voltage_rail - LED_voltage) / Амперы = необходимое сопротивление. то есть, (3.3v-1.8vLED = 1.5v) деленное на 0,02A или 20 мА = рекомендуемый резистор 75 Ом. (Примечание: лучший учебник по резисторам, который я помню, взят из учебника Raspbery Pi, который я смотрел - https:// www. youtube.com/watch?v=ZNNpoLFbL9E&t=227… примерно на отметке 2:40 - это отличное познавательное прозрение! Я нарисовал кружок выше для справки.)
• Дешевое сетевое зарядное устройство на 5в --- Я использовал старое от телефона. Мы собираемся взломать его и бросить к нему припой. Дешевый в долларовом магазине будет вполне достаточно.
• Катушки для беспроводной зарядки - я использую что-то вроде этого или вот это. Он небольшой, но очень эффективный. ESP8266 использует около 300 мА при беспроводной передаче. Больше не обязательно - просто дороже. … Кроме того, конденсатор, подключенный к постоянному напряжению, стабилизирует нагрузку, когда потребность в ней выше.
• Электролитический конденсатор емкостью 100 мкФ 16 В - напряжение должно быть не менее 5 В. Все, что выше 5В, будет нормально. Колпачок на 16 В - это перебор, но он дешев и его легко найти.
• Магнит - у меня валялась пара неодимовых магнитов, но любой магнит должен работать.
• Вентилятор - я использовал дешевый коробочный вентилятор из местного магазина за 12-18 долларов в течение летнего сезона. Стили и размеры не ограничены, за исключением аппаратного помещения. Чем больше вентилятор, тем легче втиснуть оборудование. Слишком маленький вентилятор будет больше смотреться, как «Гетто Франкенштейн», в то время как оборудование устанавливается снаружи. Обратите внимание, что у этого вентилятора есть необходимые обмотки для работы управления скоростью вращения вентилятора.
• Регулировка скорости вентилятора (опция) - отличается от настенного переключателя - диммера лампы накаливания. Регуляторы скорости вращения вентилятора изменяют длину волны электричества, чтобы оптимизировать индуктивность двигателя переменного тока. Найдите подходящий регулятор скорости вращения вентилятора для своего вентилятора. Если контроллер скорости вращения вентилятора не используется, необходимо отдельно включить питание на шину 5 В. - Некоторые могут предпочесть это, поскольку это позволяет выключить POV и продолжить использование вентилятора.
• Термоусадочная трубка - и / или изолятор проводов по выбору. Я видел действительно густую краску, силиконовый герметик, изоленту и горячий клей, используемые в качестве изоляции проводов. На вращающихся частях важно сохранять низкий вес.
• Супер-клей - Супер-клей легче горячего клея и помогает снизить вес вращающихся частей.
• Самый маленький и легкий изолированный провод, который вы можете найти. (провод телефонного кабеля, провод кабеля Ethernet, восстановленная лента жесткого диска шины ATA,…)

Инструменты:

• Безопасность прежде всего - некоторые защитные очки всегда хороши. Не бросайте это в глаза этому проекту.
• Кожаные перчатки - вы всегда должны надевать кожаные перчатки при сверлении чего-либо. Тканевые перчатки могут легко распасться и попасть в сверло, сломав пальцы и / или сверло.
• Паяльник, флюс и припой
• Дрель и / или Дремель
• Кусачки и устройства для зачистки проводов
• Пистолет с горячим клеем - Моя дочь - «Ниндзя с горячим клеем». Я думаю, она может с его помощью буквально все починить.
• Отвертка - для разборки вентилятора.
• Электрический тестер
• Наждачная бумага. Если у вас есть пилка для ногтей, ничего страшного. Нам просто нужно сделать светодиоды более непрозрачными. Также подойдут суперклей и пищевая сода.

Шаг 1: вашему POV нужна сила - есть варианты

Есть два варианта питания POV-части вентилятора. Вы можете захотеть, чтобы POV включался вместе с вентилятором по умолчанию, или вы можете захотеть включить POV только иногда.

ВАРИАНТ 1 - вообще не использовать регулятор переменной скорости. Просто подключите питание вентилятора к отдельному переключателю, который включает POV. Это говорит само за себя. Это может быть лучшим вариантом для небольших вентиляторов, у которых внутри корпуса не так много места для регулятора скорости.

ВАРИАНТ 2 - заменить трехскоростной переключатель на регулятор переменной скорости. Используйте питание после регулятора скорости, чтобы включить POV при каждом включении вентилятора. Это БУДЕТ ПОСВЯТИТЬ вашего поклонника как знак POV. Это может быть то, что вам нужно, если вы не хотите, чтобы все постоянно занимали ваши тяжелые усилия, чтобы охладить комнату, пока они спят. Я использовал эту опцию в коробке вентилятора, изображенной выше.

Я предполагаю, что есть третий вариант. Вы можете сделать и то, и другое: отвести мощность POV от входящей линии электропередачи к переключателю, И использовать регулятор переменной скорости, чтобы лучше контролировать скорость вентилятора.

Шаг 2: Использование регулятора переменной скорости

Прежде чем что-либо делать, подключите вентилятор к стене и включите его на максимальную мощность. После того, как вентилятор будет установлен на максимальную мощность, выдерните вилку из стены. Оставьте переключатель в крайнем верхнем положении и снимите ручку. Это поможет нам найти правильный провод для регулятора скорости вентилятора.

В контроллерах переменной скорости вентилятор должен быть установлен на максимальную скорость. Типичный выключатель вентилятора коробки (оригинальный выключатель, который вы будете заменять) имеет один провод, идущий от источника питания (конец настенной розетки), и три провода, идущие к разным частям обмотки в двигателе вентилятора. Один из трех проводов между переключателем и двигателем вентилятора переключает вентилятор на максимальное значение. Вам нужно найти, какой из проводов имеет самую высокую скорость вращения вентилятора, и промаркировать его. Два других провода не понадобятся, их можно изолировать и / или заглушить. Теперь вы можете заменить трехскоростной переключатель на регулятор переменной скорости, используя маркированный провод.

У некоторых вентиляторов может быть небольшая белая коробка рядом с переключателем. Не связывайся с этим. Скорее всего, вентилятором управляет конденсатор и термодатчик.

Я давно хотел поменять переключатель этого вентилятора, потому что наша приемная бездомная собака жевала ручку и переключилась на выступ, который вы видите на картинке выше. Моему вентилятору понадобилась отвертка с крестообразным шлицем № 2, чтобы легко снять переднюю решетку с вентилятора. Как только решетка была снята, я мог легко добраться до переключателя. Я пометил провода, как на картинке выше, чтобы они были организованы. Я положил полосу на нейтральную линию «N», а остальные линии обозначил пунктиром.

После того, как вы промаркировали провода, вы можете отключить выключатель. Используйте омметр, чтобы увидеть, какой провод идет к обмотке двигателя с наибольшей скоростью. У меня был провод №1.

Шаг 3. Макет ESP8266 (необязательно)

Хорошо, я люблю макетировать свои проекты, чтобы убедиться, что они не преподносят никаких сюрпризов. Я кладу все свои вещи на макетную плату и запускаю ее.

ESP-12F Первые три иллюстрации выше - это голые контакты ESP-12F. Первая иллюстрация предназначена для программирования платы. На втором рисунке показаны только подключения вентиляторов. Вы можете использовать оба или просто запрограммировать его и поставить только вторую насадку.

Суперузел На четвертой и пятой иллюстрациях используется плата суперузла. Вы можете просто запрограммировать эту плату и исключить пару переключателей и FTDI на вентиляторе. Обратите внимание, что я не поместил необходимый конденсатор на иллюстрацию. Вам все равно понадобится один для стабильного питания.

NodeMCU Третий вариант очень простой. Используйте NodeMCU или аналог (Huzzah Feather, Weemos, Sparkfun Thing,…) и удалите все переключатели и регуляторы 3,3 В. Разница заключается в стоимости NodeMCU, которая почти в три-четыре раза превышает стоимость ESP-12F без покрытия.

Шаг 4: запрограммируйте ESP8266

Посмотрим на код.

В этом скетче требуется несколько библиотек. Они потребуются в вашей среде разработки Arduino. Большинство из них можно добавить из «Менеджера библиотек» в среде разработки Arduino. Перейдите в свою среду разработки Arduino и откройте «Инструменты >> Менеджер библиотек». Самый главный - это WifiManager от tzapu.

# включить //https://github.com/esp8266/Arduino

#включают

#включают

#включают

#include //https://github.com/tzapu/WiFiManager ESP8266WebServer server (80); #включают; WiFiUDP UDP;

Обратите внимание, что в коде есть масса комментариев, поэтому за ним легко следить.

Я также изменил ряд строк с использования простого подключения Wi-Fi на более динамичный WifiManager. Я оставил строки подключения статического ip, но закомментировал их. Кроме того, у меня есть доступ к серверу NTP каждые 24 часа, а не к серверу каждый цикл. Ваш NTP-сервер будет блокировать вас, как вирус TSR, если вы будете обращаться к нему слишком часто.

Это может выглядеть немного запутанным, если весь дополнительный код закомментирован. Не стесняйтесь удалять закомментированный код. Я оставил это там для вариантов.

Упомяну о наиболее важных строчках.

В строке 42 объявлен "зал_интервал". Интервал холла - это время между переключениями текстовых сообщений. Он установлен на 10 секунд. Каждые десять секунд датчик Холла считывает скорость вращения вентилятора и соответствующим образом корректирует текст. Он также переключается между временем, текстом 1 и текстом 2. Это можно изменить по своему усмотрению.

В строке 52 вы можете изменить NTP-сервер, с которого вы будете подключаться, и получите свое время.

Кредит должен быть предоставлен там, где должен быть кредит! Я создал свой первый POV, используя Altoids Tin, ATTiny85 и телефонный шнур. В строке 131 я упоминаю первоисточник концепции надписи POV. Я довольно существенно изменил код, чтобы он был более эффективным для этого проекта, но без этого начала он бы не появился.

В строках 291-365 вызывается веб-страница с библиотеками jquery. Библиотеки Ajax взяты с внешнего ресурса, поэтому лучше убедиться, что они обновлены.

В строке 498 необходимо изменить пароль WifiManager, чтобы он соответствовал вашим ожиданиям. Это пароль, который необходим только для первой настройки POV Fan.

Не стесняйтесь просматривать остальную часть кода. Если вы находитесь в режиме макетирования, вы можете раскомментировать строки последовательной обратной связи для отладки.

После того, как вы загрузили эскиз на свой ESP8266, вы должны увидеть на своем телефоне или ноутбуке другую точку доступа Wi-Fi под названием POV_Fan. Подключитесь к нему, откройте веб-браузер и введите IP-адрес в адресной строке «192.168.4.1». Вы должны иметь возможность подключить вентилятор к маршрутизатору Wi-Fi домашней сети. Вы потеряете связь с POV_Fan. Не паникуйте. Проведите магнитом взад и вперед над датчиком Холла - спереди назад. Ваш POV_Fan будет подключаться к серверу NTP и получать время (это может занять минуту). Вы должны увидеть, как мигают светодиоды.

Шаг 5: приготовьтесь сделать своего Франкенштейна

Сложите все вместе, ага !!!!!

Дайте волю творчеству в этой части. Когда вы сняли переднюю решетку вентилятора, вы, вероятно, заметили, что между передней частью узла лопастей вентилятора и решеткой не так много места. На первой фотографии выше показан вентилятор с гайкой, удерживающей лопасть на шпинделе двигателя. На втором фото изображен вентилятор с формованной лопастью вентилятора на шпинделе.

Мне удалось снять узел лезвия с гайкой и также использовать все пустое пространство за лезвиями - очень красиво! Я должен был сделать больше. Я использовал Super Node, поэтому мне пришлось разместить все остальные компоненты, окружающие шпиндель.

Второй набор лезвий был трудным, потому что центральный шпиндель находился так близко к решетке. Мне пришлось вытащить некоторые компоненты. Мне жаль, что я просто использовал внешний край внутреннего лезвия в сборе для размещения компонентов вместо того, чтобы пытаться использовать переднюю часть. Я использовал ESP-12F, который был немного меньше. Это работает хорошо. Я также включил компоненты для программирования, чтобы потом, если захочу, доработать их.

Правила участия

• Постарайтесь учесть баланс вентилятора. Поместите уравновешивающий компонент на светодиоды и датчик Холла. Если вы обнаружите, что ваш вентилятор слишком сильно вибрирует, используйте что-нибудь для противовеса лопастям (небольшой винт, немного ленты, шарики горячего клея и т. Д.).
• Чем дальше от центра вентилятора, тем больше центробежная сила будет действовать на компонент. Хорошо закрепите их.

Шаг 6: закрепите светодиоды и датчик Холла

Чтобы спаять светодиоды вместе, я использовал сверло 1/4 и измерил по прямой 1,5 см на плате 2x4. В них сидели светодиоды, и я легко смог спаять их в массив. Я думаю, что 1 см было бы лучше, так как буквы обычно очень высокие и растягиваются на 1,5 см.

Измерьте лезвие и просверлите отверстия сверлом 3/16 дюйма. Светодиоды должны очень плотно входить в отверстия и быть очень надежными. Используйте наждачную бумагу на передних светодиодах, чтобы свет лучше рассеивался. Мне также нравится использовать суперклей и пищевую соду, чтобы приклеить светодиоды на место и улучшить рассеивание света. Суперклей также легче по сравнению с горячим клеем.

На другом конце вентилятора просверлите или просверлите три небольших отверстия для датчика Холла. Обратите внимание на картинку, что датчик Холла перпендикулярен ходу лезвия. Еще раз хорошо закрепите провода. Проденьте их через отверстия в узле лезвия для устойчивости.

Шаг 7: припаиваем конечный продукт

Расположите катушки как можно ближе, не касаясь друг друга. Пара ножек на старый CDROM - хорошая прокладка, если вам нужно установить регулировочные прокладки для катушек. Поскольку катушки находятся в середине узла лопастей вращающегося вентилятора, центробежная сила не слишком велика. Вы можете использовать горячий клей с уверенностью.

Я использовал USB-кабель (дешевый, не очень хороший для программирования), чтобы запитать катушку на гриле. Помните, что линии питания к стандартному четырехжильному USB-кабелю имеют красный и черный цвета. Белая и Зеленая линии - это цифровые линии.

Завершите пайку. Поскольку у меня есть хлеб, я просто устанавливаю по одному компоненту за раз. Не торопитесь. Убедитесь, что светодиоды подключены в правильном порядке. Светодиод № 1 должен быть самым дальним.

Когда вы закончите пайку, поместите магнит на пути датчика Холла. Вы хотите, чтобы он находился как можно ближе к датчику Холла во время вращения, но не задевал его.

Шаг 8: Зажигай

Как только ваш вентилятор будет готов, запустите его!

Если вы уже настроили свой вентилятор на Wi-Fi, вы должны увидеть IP-адрес в POV вентилятора. Подключение к Wi-Fi может занять минуту. Откройте веб-браузер и введите IP-адрес в адресную строку. Текст волшебным образом изменится на два текста, которые вы ввели.

СДЕЛАНО!!!