Progetto Totoro - IoT & MQTT & ESP01: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Il Progetto Totoro è un bel progetto IoT che puoi copiare in molte altre forme diverse.

Utilizzando la scheda ESP01, con il protocollo MQTT, è possibile comunicare lo stato del pulsante al Broker MQTT (nel mio caso AdafruitIO).

Una guida utile per MQTT e Adafruit:

Puoi utilizzare tutti i broker MQTT che desideri e lo stesso per la funzione del pulsante.

Come funziona?

Tutti i dispositivi della rete sono collegati al Broker MQTT e leggono il canale chiamato "love_box".

Quando si preme il pulsante su un dispositivo, invia un messaggio sul canale e gli altri dispositivi lampeggiano il led. Fino a quando non si preme il pulsante, il dispositivo lampeggia.

Con questo sistema puoi inviare un piccolo "squillo" ad altri dispositivi.

Passaggio 1: i materiali

Per creare questo progetto hai bisogno di alcune cose:

1. Scheda ESP01

   Utile - Il programmatore per ESP01 (fai da te)

2. Modello 3D

   1. Totoro - https://goo.gl/n3mAsi -
   2. Meshmixer - https://goo.gl/qqMzh - per modellare qualsiasi modello 3D

3. Componenti elettronici

   1. Regolatore di tensione LM317
   2. Resistori: 150ohm, 270ohm, 10K e 68ohm.
   3. Condensatori: 10uF
   4. Led - o led interno -
   5. Mini interruttore a pulsante
4. Saldare
5. Protoboard
6. Intestazioni femminili
7. Filamento 3D trasparente
8. Alimentazione elettrica

   Connettore BNC - https://goo.gl/DrD8k2 -

9. Alcuni fili

Passaggio 2: crea la scheda prototipi

Il potere per il consiglio:

Prendi la scheda prototipi e salda i componenti secondo la prima foto.

Questa configurazione ha permesso all'LM317 - https://goo.gl/VtzNz - di produrre circa 3,4 volt per l'ESP01.

Domanda: perché non posso usare l'LM7805?

Risposta: la serie LM780x non funziona sotto i 5 volt e non può produrre 3,3 volt.

Quando hai finito, controlla la tensione di uscita con il multimetro. Deve essere intorno a 3,4 volt e 4,3 volt.

Per l'alimentazione è possibile utilizzare un alimentatore da 5 V o superiore. Ti consiglio di non usare più di 9 volt, emette molto calore - potenza persa - !

Il bordo:

L'ESP01 è una scheda della serie ESP, è piccola e pratica, ma poco user friendly.

Ricorda, non puoi usare i pin Arduino per comunicare direttamente con ESP01, perché è un pin tollerante a 3,3 volt.

È un programmatore realizzato molto utile per programmare l'ESP01 con un FTDI:

Usa la seconda immagine come guida e ricorda le funzioni speciali dei pin, terza immagine, vista nella guida sopra.

Per maggiori info leggi i 1° step di questa guida:

Se sei italiano, puoi leggere la mia guida per il fai da te ESP01 e FTDI:

Finisci la scheda prototipi:

La quarta immagine è il completamento del progetto sulla scheda prototipi.

Consiglio vivamente le intestazioni femminili per collegare la scheda alla scheda prototipi. Nel caso qualcosa vada storto, puoi ricollegare un'altra scheda.

Non collegare il pulsante e la sua resistenza, lo faremo dopo.

Passaggio 3: broker MQTT - Adafruit IO

Il broker MQTT è un "server" per tutti i tuoi messaggi, da e verso i dispositivi. Dai un'occhiata alla prima immagine.

Per maggiori informazioni, usa questa utile guida:

Nel mio caso, utilizzo Adafruit IO, ma puoi utilizzare tutti i broker MQTT che desideri.

Vai su Adafruit IO e fai la registrazione.

Ora devi creare una nuova dashboard e:

• Aggiungi feed - https://goo.gl/z2Npto -

  Perché il mio codice è "love_box"

• Aggiungi blocchi - https://goo.gl/YJsCqX -

  • Pulsante momentaneo: collegamento a "love_box" con valore di pressione = 1 e valore di rilascio = 0
  • Grafico a linee: collegamento a "love_box" con con Y-Axis Minimum = 0 e Y-Axis Max = 2

Alla fine avrai qualcosa come la seconda immagine.

Domanda: perché è così importante il nome "love_box" nella dashboard?

Risposta: nel Broker MQTT - Ada IO - hai creato il canale chiamato "love_box", e se nel codice hai usato un canale diverso, l'MQTT non funzionerà.

L'ultimo passaggio sul Broker MQTT - Ada IO - è la "CHIAVE AIO". Nella dashboard, fai clic sul tastino in alto a destra.

Ora copia "Username" e "Active Key" e scrivili sul codice Arduino.

Passaggio 4: codice Arduino

Installa ESP Core per Arduino IDE:

La guida principale è questa: https://goo.gl/yAqlU4 e segui la sezione "Installazione con Boards Manager".

Ora dai un'occhiata alla prima immagine. La versione nera di ESP01 ha una dimensione del disco flash di 1 MB e la versione blu ha 512k. Cosa significa? Guarda la seconda immagine, devi selezionare la "Dimensione Flash" corretta.

Il codice Arduino è in questo repository: codice molto chiaro da leggere.

Ricordati di modificare:

• AIO_USERNAME
• AIO_KEY
• Numero_Wifi

Se hai deciso di modificare il canale "Adafruit_MQTT_Publish" e "Adafruit_MQTT_Subscribe", devi modificare le stesse righe e le chiamate nel codice.

Passaggio 5: Meshmixer e stampa 3D

Modello 3D

Per il mio progetto ho bisogno di un modello 3D di Totoro.

L'ho trovato su thingiverse, a questo link:

Puoi utilizzare tutti i modelli 3D che desideri, i passaggi successivi sono gli stessi.

Guscio

È il momento di installare Meshmixer. Con questo potente strumento, puoi creare la shell per il tuo progetto.

Importa in Meshmixer il Totoro STL e usa lo strumento Hollow:

Nello stesso strumento, ricorda di fare un Escape Holes sul retro.

Ora devi tagliare il modello a metà usando lo strumento Plane Cut:

Utilizzare il pulsante di esportazione per esportare la parte inferiore.

Alla fine, devi tagliare l'orecchio. Seleziona l'orecchio e usa lo strumento Separa - cinque immagini -.

Utilizzare il pulsante di esportazione per esportare l'orecchio.

Torna al modello a metà superiore e usa lo strumento Cancella e riempi: https://goo.gl/d4LR76 - six image -.

Stampa 3D

Preferisco stampare i pezzi uno alla volta, ricordatevi di usare il filamento 3D trasparente!

Passaggio 6: assemblaggio

Praticare un foro sopra la testa. Questo foro è necessario per inserire il pulsante.

Bloccare il pulsante con la colla a caldo e testare la connessione con un multimetro in modalità continuità.

Prendi l'orecchio e aggiungi un pezzettino sul fondo, usando il blu caldo o il super attacco. Taglia il pezzo se è troppo alto.

Ora puoi collegare il pulsante e la sua resistenza secondo lo schema del passaggio 2.

Primo test

Ricordati di non chiudere il modello 3D prima di aver testato il corretto funzionamento!

Premi il pulsante su Adafruit IO e il led interno deve lampeggiare, fino a quando non hai premuto il pulsante sull'orecchio.

Ripetere il test con il pulsante sull'orecchio.

Passaggio 7: pronto per l'uso

Finalmente questo è il risultato finale.

- Domanda: hai usato il led interno o il led rosso esterno?

- Risposta: in questa foto e video ho usato il led interno. Per chiarire meglio, il led rosso è il led di alimentazione - non si può spegnere - e il led blu è il led interno. Il led interno e il led esterno, nel mio schema, sono lo stesso pin.

- Domanda: posso usarlo sulla rete sconosciuta?

- Risposta: no, non puoi. Devi riprogrammare l'ESP01, perché questa scheda non ha spazio per OTA.

Molte informazioni per l'OTA:

Ma potresti farlo spesso: aggiungi un ID di connessione e una password speciali per il tuo Hotspot personale sul tuo telefono!