DIY Dashbutton for the Things of Things: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Hej beslutsfattare, det är maker moekoe!

I den här instruktionsboken vill jag visa dig hur du får mer komfort och lyx till dina hem. När du läser titeln kan du gissa vad vi ska bygga här. Alla som besöker amazons onlinebutik minst en gång, kommer att konfronteras med denna lilla sak som kallas amazon dashbutton. Med dessa batteridrivna enheter, som du kan fästa överallt i ditt hem, är det möjligt att ordna om en viss produkt med ett enda knapptryck.

I det här hur ska vi göra något liknande, men utan att ändra ordning på Amazon. Vi kommer att styra Internet of Things eller låt oss kalla detta Internet -saker - bara för att IoT finns i varenda munnen och Toi låter mer speciellt för mig … Och vad Internet -saker kan vara är upp till dig. Du kan eventuellt styra allt som har åtminstone en wifi -anslutning. I mitt fall vill jag styra mina smarta hemenheter som lampor, radiatorer och scener genom att ansluta den till mitt befintliga Apple HomeKit -ramverk.

Så egentligen är målet med detta projekt att bygga en elektronisk enhet med egendesignad kretskort som har följande aspekter:

• så enkelt som möjligt genom att bara innehålla en kontrollknapp
• så liten som möjligt
• så snabbt som möjligt för att minimera latenser
• så bärbar som möjligt, eller låt oss kalla det batteridriven
• och som … ja, det borde ha en wifi -anslutning

Resultatet i allmänhet består av ett kretskort med en spänningsreglerande enhet, en mikrokontroller, ett LiPo -batteri och en enkel knapp. Under en kort tidsperiod optimerar jag instrumentbrädans kretskort två gånger, så att vi är på den tredje versionen av kretskortet fram till nu.

När du vill se beteendet hos den här lilla saken, kolla in den här videon på min Instagram. Det finns många videor av instrumentknapparna i funktion och hur de är byggda. Så för alla er som vill se mer hittar ni allt här @maker.moekoe.

Steg 1: Saker du behöver

För att bygga din egen IoT -instrumentknapp behöver du bara några komponenter. Även om det finns små skillnader från version till version förblir den spänningsreglerande delen densamma. För alla versioner behöver du:

• MCP1700 3, 3v LDO spänningsregulator
• 2x 1µF 1206 SMD -kondensatorer

Dessutom för den runda eller rekta versionen (vänster del av bilden ovan):

• PCB (version 1 eller 2)
• ESP8285-M3
• JST PH-2 90 ° Lipo-kontakt
• 100mAh Lipo -batteri med måtten 25x12mm
• 3x6 mm SMD -knapp

Eller dessutom för myntcellsversionen (högra delen av bilden ovan):

• PCB (version 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b rgb (w) LED
• 0, 1µF 1206 SMD -kondensator
• 6x6mm SMD -knapp
• 2450 myntcellshållare
• LIR2450 myntcellsbatteri

Självklart kan du tänka på ett litet hus för instrumentknappen. En enkel idé kan hittas i det femte steget i denna instruktionsbok.

Steg 2: kretskort

När jag började med denna dashbutton -sak skapade jag PCB -versionen utan några specialerbjudanden - bara kopplade de få delarna med elektriska spår. Jag skulle inte rekommendera den här versionen eftersom det var det första utkastet och det är inte utvecklat som de andra. Här är en liten sammanfattning av alla tre versionerna:

Version 1 var mitt första slututkast som har några saker att optimera. Kanske kommer jag att uppdatera det i framtiden men det fungerar redan. Kretskortet har de yttre måtten 24x32mm. Den drivs av ett litet LiPo-batteri och har bara en spänningsreglerande enhet för att driva ESP8285-M3. Batteriet fastnar med en dubbelsidig tejp på undersidan av instrumentknappen.

Version 2 består av en annan yttre form av kretskortet. Den är rund med en diameter på 30 mm och inkluderar ett markplan över två tredjedelar av området. Den andra tredjedelen är antennen på mikrokontrollern och bör inte överlappas med några av spåren eller marksignaler för att minska störningar. Schemat är samma som version ett. Och precis som version ett är den baserad på en ESP8285-M3.

Version 3 har också en annan yttre form. Huvudskillnaden är att det drivs av ett vanligt LIR2450 -batteri som enkelt kan bytas ut om det börjar ta slut och därför måste kretskortet vara lite större än de andra versionerna. Dessutom består den av en WS2812b rgb (w) som ledde till att informera om olika saker. Dessutom och i motsats till de andra två versionerna är den baserad på en ESP8266-07S.

Så det är bara att välja en version av de bifogade filerna och göra din beställning hos ditt favorit PCB -företag.

Jag rekommenderar definitivt version två, eftersom den är den mest utvecklade av alla och den lilla storleken på bara 30 mm är mycket praktisk enligt min mening. Om du vill ha fler funktioner i den lilla saken, hänvisa till version tre, men den här versionen är fortfarande ett pågående arbete och kan behöva optimeras i vissa aspekter …

Steg 3: Slutför din PCB

Om du håller ditt kretskort i dina händer är det dags att löda komponenterna till det. För att göra det kan du använda vilken teknik du vill. I mitt fall lödde jag komponenterna med lödpasta och återflödesteknik. För detta behöver du en lödpasta i en spruta, en återflödeslödningsstation (eller något liknande en varmluftspistol) eller en ugn. Precis som visas i den här videon (för version två) eller videon ovan (för version tre) måste du släppa ut lite av lödpastan till varje smd -trådkudde innan du placerar komponenterna till dess utrymme. I videon för version två visas den med en halvautomatisk dispenser och placerare men de applicerade komponenterna är tillräckligt stora för att löda dem helt manuellt som visas i den övre videon för version tre.

Efter detta kan du sätta in kretskortet i ugnen eller löda dem med din valda teknik. Denna process visas också som en timelapse i den övre videon.

Naturligtvis borde detta vara möjligt med ett vanligt lödkolv också, men jag tror att det inte kommer att vara det enklaste sättet och du måste vara mycket tålmodig.

Steg 4: blinkar ESP

Att blinka mikrokontrollern på kretskortet är kanske inte den enklaste delen. Men därför att instrumentknappen ska vara så liten som möjligt, finns det också så få komponenter som möjligt. För att blinka är det tre viktiga saker som du bör använda dig av.

• GPIO0 (PROG för version tre) trådplatta bygel bör kortas för att sätta ESP i programmeringsläge. Tänk på att mikrokontrollern inte startar som vanligt med en förkortad GPIO0/PROG -trådplatta.
• Du måste ansluta de fyra trådkuddarna (3, 3v - gnd - rx - tx) till en extern FTDI -adapter. Om du gör det behöver du inte löd några trådar till det. Eftersom jag har justerat de fyra trådkuddarna i rutan 2, 54 mm kan du ta en 4-stifts pinheader, ansluta den med bygelkablar till FTDI-adaptern och trycka den mot trådkuddarna medan du laddar upp skissen. Och eftersom en bild är värd än tusen ord, lade jag till en som visar denna process.
• Direkt efter att uppladdningsmeddelandet inuti Arduino IDE visas måste du trycka på återställningsknappen en gång (det är knappen - den enda knappen på instrumentknappen). Efter detta ska den blå lysdioden på ESP blinka några gånger tills den blinkar konstant medan uppladdningsfältet inuti Arduino IDE fylls.

Min instrumentknapp är integrerad i Apples HomeKit -ramverk för att styra olika saker i mitt hem. Jag kommer inte att gå in på detaljer om hur man installerar det eller hur det fungerar eftersom detta skulle gå utanför räckvidden. Om du vill göra det på samma sätt kan du hänvisa till det fantastiska arbetet från KhaosT, som arbetade med en node.js -implementering av HomeKit -tillbehörsservern, som jag också använde. För dem som ska använda den bifogade jag filen Dashbutton_accessory.js.

Det är dock möjligt att integrera instrumentknapparna i en annan befintlig smart home -applikation, eller ännu mer. Den bifogade Arduino -koden arbetar med MQTT, som fungerar med nästan alla smarta hemimplementeringar.

När du vill börja med den bifogade Arduino -koden lägger du helt enkelt till dina wifi -uppgifter och MQTT -mäklarnas IP -adress i följande kodrader:

const char* ssid = "XXX";

const char* password = "XXX"; const char* mqtt_server = "192.168.2.120";

Skissen väcker helt enkelt ESP från djuptömningsläge när återställningsknappen trycks in en gång. Efter detta kommer den att ansluta till det angivna wifi -nätverket såväl som till MQTT -mäklaren innan det publicerar ett enkelt meddelande (som ett enda '1') till det definierade ämnet. Efteråt går ESP tillbaka till djuptömningsläge. Skulle ditt nätverk vara oåtkomligt för ESP kommer det att gå tillbaka till djuptömningsläge efter sex sekunder, men naturligtvis utan att publicera någonting. Detta är bara för att förhindra att batteriet tar slut mycket snabbt.

Steg 5: Skriv ut ett hölje

Instrumentknappen bör redan fungera när du har nått detta steg. Men det borde få ett litet fodral för att förhindra några skador på kretskortet eller elektroniken. Naturligtvis är detta den kreativa delen av denna instruerbara. Så om du vill kan du designa ditt eget hölje och skriva ut det på din 3d -skrivare som jag gjorde. Du kan börja om från början eller så kan du använda mitt fodral och lägga till några ändringar. Uppenbarligen kan huset hittas på Thingiverse, men jag har bifogat filerna här också.

Lådan eller - för att vara mer exakt - locket för version 3 är inte klart än, men jag uppdaterar det så snart som möjligt.

Steg 6: Ha kul och var kreativ

Så förhoppningsvis kan du byta ljus med ett enda knapptryck nu!

Min beräkning har åtminstone visat att batterikapaciteten i version ett och två når upp till 150 dagar med följande värden:

• LiPo -kapacitet på 105mAh
• belastningsström på 70mA
• insomningsström på 20 µA
• tid för publicering av 3 sekunder
• knappintervall på 2 per timme (det är mer än det någonsin kommer att anta)
• batteriförlustfaktor på 30% (vilket också är mycket högt)

Batteriets livslängd för version 3 bör vara minst densamma, medan den har en kapacitet på 120 mAh. Den har dock ws2812 led ombord, vilket också kommer att dra lite ström.

Nu är det upp till dig! Hoppas att du tyckte om att läsa denna instruerbara eller kanske tyckte om att bygga en så fin liten sak.

Detta och även andra coola projekt finns på min GitHub -sida makermoekoe.github.io. För senaste uppdateringar kan du följa mig på Instagram.

Om du har några förslag eller om något är oklart för dig är du välkommen att fråga mig i kommentarerna nedan eller skriva ett kort meddelande till mig.

Hälsningar

maker moekoe