Tiny ESP8266 Temperature Logger (Google Sheets): 15 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:43

Detta är en guide om hur du gör din alldeles egna, helt lilla WiFi -aktiverade temperaturloggare. Den är baserad på ESP-01-modulen och den digitala temperatursensorn DS18B20, packad i ett tätt 3D-tryckt fodral med ett 200 mAh litiumbatteri och mikro-USB-laddare.

Det är verkligen ett fantastiskt projekt om det görs korrekt, men varningens ord är mycket frustrerande att lödda allt manuellt och hålla det så litet utan att bryta något och få programvaran att fungera är ganska långdriven. Så läs hela instruktionen innan du ger det ett försök.

Om någon bygger en så skulle jag älska att se den och vad du använder den till, hittills har jag använt den för att bestämma drifttiden för min AC på en typisk sommardag (50min på, 20min off) och kommer att använda det för att övervaka temperaturen på korv på vintern …

Steg 1: Material/utrustning

Även om komponenterna är få och schemat ganska enkelt, krävs det mycket ansträngning för att få dem till en trevlig och funktionell formfaktor …

De komponenter du behöver är:

• En ESP01
• Ett 200mAh LiPo -batteri
• En TP4056 LiPo laddningsmodul
• En HT7333A 3.3V spänningsregulator
• En DS18B20 temperatursensor
• Två SMD 4,7kΩ motstånd
• Två små tryckknappar

Verktyg/utrustning som du behöver är:

• Tunn isolerad tråd (jag använde trådtråd)
• Lödkolv/station, lödning, Flux och en avlödningspump
• Snips/Wire Strippers, Pincett
• En dator
• En ESP01 -programmeringsnämnd
• En 3D -skrivare
• Superlim/cyanoakrylatlim

Steg 2: Lödning: den lilla Deep_Sleep -tråden

En av nyckelfunktionerna en batteridriven logger måste ha är ett lågeffektläge så att det kan hålla så länge som möjligt. ESP8266 har ESP. DeepSleep (); alternativet, men det kräver att GPIO_16 är ansluten till EXT_RSTB (Återställ) stift, som tyvärr för oss inte bryts ut på en ESP01 -modul. Detta betyder att vi måste lödda en tunn tråd till rätt stift på SMD ESP8266 -chipet. Detta är ganska utmanande men kan göras med bara ett vanligt lödkolv och mycket tålamod och stadiga händer. GPIO_16 är den sista stiftet på sidan av chipet nära avkopplingskondensatorn eftersom det är på kanten vilket gör det mycket lättare att lödda på. Lycka till!

Steg 3: Prototyp

Innan jag komprimerade den till den sista elektroniken för att gå i fallet gjorde jag en prototyp med perf-board. Detta var ett valfritt steg för att kontrollera att alla komponenter skulle fungera tillsammans, eftersom det blir mycket svårare att felsöka när det är miniatyriserat och inuti ett tätt fodral. Kan också enkelt göras på en brödbräda.

Steg 4: Programmering

För att programmera ESP8266 kan du använda en billig programmeringsmodul från Kina med en liten modifiering och lägga till en tryckknapp för att ansluta GPIO_2 till jord. Att blinka en ESP8266 omfattas inte av denna instruerbara, men det kan enkelt göras med Arduino -skissen som finns på GitHub -sidan. Se till att installera ArduinoJSON och OneWire -biblioteket och naturligtvis ESP -kärnorna.

VIKTIG! Glöm inte att ladda upp SPIFFS -data till kortet. Loggaren startar inte utan konfigurationsfilen lagrad i SPIFFS -minne.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Steg 5: Interwebz: Google Forms

Backend av vår logger kommer att göras med Google Forms and Sheets och IFTTT däremellan. Bara att följa bilderna härifrån är det enklaste att göra.

1. Gör en ny form.
2. Fånga formulärets svarsförfrågan med utvecklarverktygen för Google Chrome.
3. Notera begäran URL och begär data
4. Anslut formuläret till automatisk uppdatering av Google Sheet
5. Lägg till diagram till blad

Steg 6: Interwebz: IFTTT Webhooks

Följ verkligen steg-för-steg-bilderna just nu.

1. Skapa en ny IFTTT -applet
2. Välj utlösaren som en Webhook -begärningshändelse, notera händelsens namn.
3. Välj den åtgärd som ska vara en Webhook -begäran.
4. Klistra in begärans URL från utvecklarverktygen från Google Forms.
5. Ange förfrågningsmetoden till POST
6. Ställ in innehållstypen till 'application/x-www-urlencoded'
7. Klistra in raw -förfrågningsdata från utvecklarverktygen från Google Formulär.
8. Hitta fälten för temperatur och spänning och ersätt med 'Ingredienser'; Värde1 & Värde2.
9. Slutför applet.

Steg 7: Interwebz: Konfigurera din loggare

Följ bilderna …

1. Besök IFTTT Maker Webhooks -dokumentationen här:
2. Kopiera din utlösar -URL efter att du har angett händelsens namn.
3. Gå in i inställningsläget på din TinyTempLogger genom att hålla ned inställningsknappen och pulsera återställningsknappen, anslut till ESP_Logger och öppna 192.168.4.1
4. Ange din webbadress, dela upp i värd och URI
5. Ange 'värde1' och 'värde2' som namnen på parametrarna.
6. Klicka på spara och återställ sedan.

Din logger ska nu kunna skicka data till Google Kalkylark via IFTTT -reläet.

Steg 8: Lödning: Batteri, laddare och regulator

Vid denna tidpunkt bör du ha en fullt fungerande prototyp på brödbräda/perf-bräda. Under de närmaste stegen kommer vi att löda upp alla komponenter dead-bug-stil, till den minsta formfaktor vi kan.

Börja med att lödda batteriet, regulatorn och laddaren till varandra, enligt schemat.

Schemat kan också hittas på GitHub -sidan.

Steg 9: Lödning: Ta bort stifthuvuden

VIKTIG! Innan du tar bort stifthuvudena, se till att du har blinkat programmet och SPIFFS och har prototyperat kretsen och bekräftat att det fungerar! Blinkande minne efter detta steg kommer att vara en smärta !!

GÅR ENDAST om kretsen fungerar fullt ut som en prototyp.

Att ta bort stifthuvudena är lite utmanande, min strategi är att helt enkelt applicera fluss och försöka värma alla stiften samtidigt med lödning medan du använder pincett för att dra ut stiften. Sedan använder jag lödpumpen underifrån och järnet uppifrån för att smälta lödet som sitter fast i hålen och suga ut det. Var försiktig så att du inte bryter den känsliga djupa sömntråden.

Steg 10: SMD -motståndslödning, ändring av laddningsmodulens ström

Innan vi använder LiPo -laddningsmodulen med vårt lilla 200mAh -batteri måste vi ändra den. Som standard laddar dessa moduler cellen vid 500mA vilket är för högt för små batterier. Genom att ändra SMD -ströminställningsmotståndet från 1,2kΩ (122) till 4,7kΩ (472) kan vi minska strömmen till ~ 150mA. På så sätt kommer vår cell att hålla längre.

Steg 11: Lödning: Knappar

Det första jag lödde till ESP-01 var tryckknapparna, jag använde bara tunn trådtråd och ytmonterade tryckknappar, följ bara schemat och håll allt så litet som möjligt.

Steg 12: Lödning: DS18B20

Därefter lödde jag upp temperatursensorn DS18B20, först klippte jag av dess ledningar och lödde ett ytmonterat 4,7 kΩ motstånd mellan VCC- och DATA -stiften, sedan följde det bara schemat för att ansluta det till ESP.

Steg 13: Lödning: Koppla ihop allt

Det sista som var kvar för att göra lödning var att ansluta strömkablarna från batteriet till ESP, sedan var lödningen äntligen klar!

Steg 14: 3D -utskriftstid och slutmontering

För att avsluta monteringen efter att ha kontrollerat att allt fortfarande fungerade efter att det lödts var det dags att 3D -skriva ut fodralet för det. Jag började med att mäta dimensionerna och göra modellen i Fusion 360, såvida du inte lyckades göra din så liten eller samma storlek som min kan du behöva justera Fusion 360 -modellen. Annars är STL: erna för överdelen och botten av fodralet och knappkuddarna redo att skrivas ut. Jag använde Cura för att skära med 0,1 mm upplösning, 20% fyllning, ABS -filament och "Print Thin Walls" aktiverat. Var noga med att aktivera det annars skrivs inte ut den tunna skarven som justerar de två halvorna av fodralet.

STL och fusion 360 -filer finns på GitHub.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Efter utskrift var det bara ett fall (ordspel avsett) att stoppa allt i det och stänga det med superlim. Det sitter väldigt tätt och det kommer att krävas mycket tålamod. Jag rekommenderar något som Scotch Weld eftersom det är något tjockare, superlim tenderar att vara riktigt tunt och täcker allt och fastnar överallt (inklusive fingrar).

Steg 15: Slutför

Där har du det, en helt liten WiFi -aktiverad temperaturloggare. Lycka till om du försöker sätta ihop din egen och mycket tålamod för att göra dessa saker små men ändå funktionella.