Automazione domestica NodeMCU (ESP8266): 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Hey ragazzi! Spero che ti sia già piaciuto il mio precedente tutorial "Arduino Heart Beat With ECG Display & Sound" e che tu sia pronto per uno nuovo, come al solito ho fatto questo tutorial per guidarti passo dopo passo mentre realizzi questo tipo di fantastici progetti elettronici a basso costo che è il "Sistema domotico NodeMCU".

Durante la realizzazione di questo progetto, abbiamo cercato di assicurarci che questo istruibile sia la migliore guida per te per aiutarti se vuoi creare la tua casa intelligente, quindi speriamo che questo istruttivo contenga i documenti necessari. Questo progetto è così utile da realizzare specialmente dopo aver ottenuto il PCB personalizzato che abbiamo ordinato da JLCPCB per migliorare l'aspetto del nostro dispositivo elettronico e inoltre ci sono abbastanza documenti e codici in questa guida per permetterti di creare facilmente il tuo progetto NodeMCU.

Abbiamo realizzato questo progetto in soli 4 giorni, solo due giorni per ottenere tutte le parti necessarie e completare la realizzazione dell'hardware e l'assemblaggio, quindi abbiamo preparato il codice adatto al nostro progetto e avviato il test e la regolazione.

Cosa imparerai da questo istruibile:

1. Fare la giusta selezione dell'hardware per il tuo progetto in base alle sue funzionalità.
2. Conoscere i sistemi di domotica.
3. Preparare lo schema elettrico per collegare tutti i componenti scelti.
4. Assemblare tutte le parti del progetto (scatola del dispositivo e assemblaggio elettronico)..
5. Avvia il primo test e convalida il progetto.

Passaggio 1: cos'è un sistema di automazione domestica

Un sistema di automazione domestica è semplicemente un sistema che consente ad alcuni utenti di accedere ad alcuni dispositivi elettrici come dispositivi di illuminazione dispositivi di controllo della temperatura di porte, ecc e questo accesso viene monitorato tramite un'applicazione di base collegata al sistema principale tramite un protocollo wireless o cablato, circa la parte automazione, il sistema è in grado di regolare automaticamente alcuni parametri ambientali tramite alcuni attuatori e alcuni sensori, ad esempio il sistema può leggere i dati di temperatura da un sensore di temperatura e decidere di accendere o spegnere un condizionatore.

Nel nostro progetto creeremo il sistema principale che è un circuito elettronico basato su una scheda di sviluppo NodeMCU che ha già una funzione wifi e questa scheda sarà circondata da alcuni componenti elettronici come relè optocopler LED e sensori, sui sensori che utilizzerà il sensore di movimento per il rilevamento dell'allarme, un DHT11 per la misurazione della temperatura e dell'umidità e il BH1750 per il rilevamento della luce.

Per quanto riguarda gli attuatori, controlleremo alcune lampadine da 220 V CA e una ventola CC e tutti questi attuatori saranno controllati tramite un'app Android che abbiamo sviluppato tramite l'applicazione Blynk. Quindi in questa applicazione ho inserito dei misuratori per leggere i valori analogici dai sensori e ho posizionato dei pulsanti e dei cursori per controllare le mie uscite.

Passaggio 2: parti CAD e hardware

Ho usato il software solidworks per progettare questo modello di casa che ha già prese per i punti luce, i sensori e la ventola, puoi ottenere i file STL dal link di download in basso, dopo aver preparato il progetto ho ottenuto le mie parti molto ben prodotte attraverso un Taglio laser CNC.

Passaggio 3: schema elettrico

Passando all'elettronica, ho creato questo schema elettrico che include tutte le parti necessarie richieste per questo progetto. Sto collegando le uscite realys alla mia scheda NodeMCU Dev e uso il DHT11? BH1750 e i sensori di movimento collegati alla porta I²C e all'ingresso ADC, inoltre ho utilizzato l'unica uscita PWM della mia scheda NodeMCU Dev e l'ho collegata a un morsetto a vite per controllare la luminosità di alcuni LED, ho usato alimentazione separata alimentazione per i relè e il NodeMCU e in questo modo proteggerò la mia scheda di sviluppo controllando la tensione CA 220V.

Passaggio 4: realizzazione PCB

Informazioni su JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), è la più grande impresa di prototipi di PCB in Cina e un produttore high-tech specializzato in prototipi rapidi di PCB e produzione di PCB in piccoli lotti. Con oltre 10 anni di esperienza nella produzione di PCB, JLCPCB ha più di 200.000 clienti in patria e all'estero, con oltre 8.000 ordini online di prototipazione PCB e produzione di PCB in piccole quantità al giorno. La capacità di produzione annuale è di 200, 000 sq.m. per vari PCB a 1 strato, 2 strati o multistrato. JLC è un produttore di PCB professionale caratterizzato da attrezzature su larga scala, ben, una gestione rigorosa e una qualità superiore.

Elettronica parlante

Dopo aver realizzato il design del circuito, ho trasformato questo circuito in un design PCB personalizzato con una forma a casa per ottenere un bellissimo design PCB quando ordiniamo il nostro circuito e per farlo tutto ciò di cui ho bisogno è passare a JLCPCB il miglior fornitore di PCB in ordine per ottenere il miglior servizio di produzione PCB, dopo alcuni semplici clic ho caricato i file GERBER appropriati del mio progetto e ho impostato alcuni parametri e questa volta utilizzeremo il colore nero per questo progetto con macchie dorate; solo quattro giorni dopo aver effettuato l'ordine e i miei PCB sono sul mio desktop.

File di download correlati

Come puoi vedere nelle immagini sopra, il PCB è molto ben realizzato e ho lo stesso design del PCB che abbiamo realizzato per la nostra scheda madre e tutte le etichette, i loghi sono lì per guidarmi durante le fasi di saldatura. Puoi anche scaricare il file Gerber per questo circuito dal link di download sottostante nel caso in cui desideri effettuare un ordine per lo stesso progetto di circuito.

Passaggio 5: ingredienti

Prima di iniziare a saldare le parti elettroniche, esaminiamo l'elenco dei componenti per il nostro progetto, quindi avremo bisogno di:

★☆★ I componenti necessari ★☆★

• Il PCB che abbiamo ordinato da JLCPCB
• La scheda NodeMCU:
• Sensore BH1750:
• Sensore DHT11:
• Sensore di movimento:
• Punti luce:
• Ventola CC:
• I relè:
• Gli ottici:
• Alcuni resistori e transistor
• Alcuni LED e diodi zener
• Alcuni connettori con intestazione a vite:
• Alcuni connettori SIL

Passaggio 6: assemblaggio dell'hardware

Ora è tutto pronto, quindi iniziamo a saldare i nostri componenti elettronici al PCB e per farlo abbiamo bisogno di un saldatore e un filo di saldatura e una stazione di rilavorazione SMD per componenti SMD.

La sicurezza prima

Saldatore Non toccare mai l'elemento del saldatore….400°C! Tenere i fili da riscaldare con pinzette o pinze. Riporre sempre il saldatore sul suo supporto quando non è in uso. Non appoggiarlo mai sul banco da lavoro. Spegnere l'unità e scollegarla quando non è in uso. Come puoi vedere, usare questo PCB è così facile grazie alla sua produzione di altissima qualità e senza dimenticare le etichette che ti guideranno durante la saldatura di ogni componente perché troverai sullo strato di seta superiore un'etichetta di ogni componente che indica il suo posizionamento su la scheda e in questo modo sarai sicuro al 100% di non commettere errori di saldatura. Ho saldato ogni componente al suo posizionamento e puoi usare entrambi i lati del PCB per saldare i tuoi componenti elettronici.

Passaggio 7: parte software e test

Ora abbiamo il PCB pronto e tutti i componenti saldati molto bene e dopo aver terminato l'assemblaggio dobbiamo passare alla parte software Ho creato questo codice NodeMCU per voi ragazzi usando l'IDE Arduino e se ancora non sapete come usare Schede NodeMCU con Arduino IDE basta controllare questo video guida che stiamo fornendo, riguardo al codice testeremo prima il circuito che abbiamo realizzato con un codice di test del codice che consente di controllare i LED della scheda. Una volta eseguita l'applicazione Blynk, troverai la scheda NodeMCU selezionata già online (se utilizzi il token fornito da Blynk nel tuo codice). Ora tutto ciò di cui abbiamo bisogno è il codice finale che puoi avere gratuitamente dal link di download qui sotto, il codice è molto ben commentato in modo che tu possa capirlo e adattarlo alle tue esigenze.