Registratore Internet di temperatura e umidità con display utilizzando ESP8266: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Volevo condividere un piccolo progetto che penso vi piacerà. È un registratore Internet di temperatura e umidità abilitato per Internet piccolo e durevole con display. Questo accede a emoncms.org e, facoltativamente, localmente su un Raspberry PI o sul tuo server emoncms. Presenta il LOLIN (precedentemente WEMOS) D1 Mini che incorpora il core ESP8266. Il sensore di temperatura e umidità è il sensore LOLIN DHT 3.0 I2C. Il software è Arduino e, naturalmente, open source. Ora ne ho costruiti 7 e un mio amico ne vuole altri 3.

L'ho racchiuso in una custodia di plastica "Systema" da 200 ml. Questi sono disponibili in Australia per ~ $ 2. Il costo totale dei componenti, incluso un cavo micro USB è < $ AU30, quindi dovresti essere in grado di costruirlo negli Stati Uniti per ~ $ 20

L'elenco completo dei componenti è

1. LOLIN DI Mini V3.1.0
2. LOLIN DHT Shield 3.0 temperatura e umidità
3. Schermo TFT 1.4 V1.0.0 per WeMos D1
4. Schermo connettore TFT I2C V1.1.0 per LOLIN (WEMOS) D1 mini
5. Cavo TFT 10P 200mm 20cm per WEMOS SH1.0 10P cavo a doppia testa
6. Cavo I2C 100mm 10cm per cavo LOLIN (WEMOS) SH1.0 4P a doppia testa
7. Valigetta in plastica - SYSTEMA 200ml - in Australia Coles/Woolies/KMart
8. Cavo di alimentazione da USB Micro a USB-A

Tutti i componenti attivi possono essere acquistati sullo store LOLIN su AliExpress.

Strumenti e hardware vario

1. Saldatore. Dovrai saldare le intestazioni sugli scudi
2. Bulloni a testa con cappuccio da 1,5 mm ~ 1 cm di lunghezza e driver adatto
3. Trapano o alesatore da 1,5 mm per i fori dei bulloni
4. Lima tonda o Dremel per tagliare slot per cavi

Passaggio 1: assemblaggio

Il montaggio è semplice. Ci sono 2 schermature da impilare, tuttavia preferisco avere la schermatura D1 come scheda superiore poiché il percorso di uscita per il cavo USB è più dritto e più facile da organizzare una volta agganciato il coperchio.

Il D1 arriva con 3 combinazioni di testate

1. Presa e pin lunghi
2. Presa e pin corti
3. Solo perno corto

Utilizzare la combinazione presa lunga/pin lungo per il DI. Assicurati di saldarlo con il giusto orientamento. Ecco una piccola maschera che uso per allineare i pin per la saldatura.

Usando una breadboard, posiziona due file di intestazioni Short Pin nelle file B e I pin più lunghi verso il basso. Andranno a filo con la superficie. Quindi posizionare due file di prese e piedini corti nelle file A e J al di fuori delle intestazioni dei piedini corti.

È quindi possibile posizionare le intestazioni dei pin lunghi sui pin corti nella scheda e quindi posizionare il D1 pronto per la saldatura. Nota: a questo punto il D1 è capovolto. La presa USB e la traccia dell'antenna sono sotto la scheda. Saldare i pin alla scheda. Cerca di non usare troppa saldatura poiché l'eccesso si trasformerà sotto il D1 e potrebbe viaggiare fino alla parte dello zoccolo della scheda. Potresti chiederti perché non ho usato solo le intestazioni dei pin corti sul D1? Ho altri piani tra cui un orologio in tempo reale e una scheda SD per i periodi in cui l'accesso WiFi non è possibile, quindi ho previsto che altri scudi vengano impilati se necessario.

Il prossimo passo è saldare la scheda del connettore. Rimuovere la presa e le intestazioni dei pin dalle righe A e J e farle scivolare sui pin D1 ora saldati. Ora puoi far scivolare la schermatura del connettore su questi pin. Non spingere le prese completamente verso il basso, appoggiale semplicemente sopra. Motivo? Se usi troppa saldatura, si "stampinerà" e il tuo connettore sarà saldato in modo permanente al D1.

Assicurarsi che il connettore sia orientato correttamente. Anche lo schermo del connettore dovrebbe essere "capovolto" a questo punto. I pinout sono contrassegnati su ciascuna scheda. Assicurati che corrispondano, ad esempio il pin Tx sul D1 è direttamente sotto il pin Tx sulla scheda connettore, ecc. Ricontrolla e salda la scheda connettore alla sua intestazione.

La saldatura è ora completata. Rimuovi la tavola dalla maschera se la stai usando. Agganciali insieme, controllando nuovamente l'orientamento. A differenza delle schede Arduino Uno, è possibile avere una scheda a 180 gradi. A questo punto puoi collegare il cavo I2C dalla scheda connettori al DHT e il cavo TFT a 10 pin al TFT. I perni interni sono piuttosto piccoli, quindi controlla l'orientamento prima dell'inserimento.

Collega un micro cavo USB al D1 e la retroilluminazione del TFT dovrebbe accendersi. Ora sei pronto per caricare lo sketch Arduino.

Passaggio 2: caricamento del firmware

Carica l'ultimo IDE Arduino. Avevo 1.8.5 in esecuzione al momento della creazione di questo progetto.

L'IDE deve essere configurato per compilare lo sketch per WEMOS (ESP8266). Per fare ciò è necessario avviare l'IDE e andare su File / Preferenze e quindi fare clic sull'icona a destra di "URL di gestori di schede aggiuntive". Verrà visualizzato un editor. Incolla quanto segue

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

nell'editor e fare clic su OK e poi su OK per chiudere l'editor delle preferenze. È quindi necessario chiudere l'IDE e riaprirlo. L'IDE Arduino si collegherà quindi e scaricherà la "catena di strumenti" e le librerie richieste per creare e compilare schizzi per ESP8266 su cui si basa D1.

Avrai anche bisogno delle librerie AdaFruit per lo schermo TFT. Questi possono essere ottenuti da

github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library

& github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

decompresso e salvato nella cartella delle librerie nella cartella dei progetti Arduino. Nota: i download di Github spesso aggiungono "-master" alla cartella, quindi potrebbe essere necessario rinominarli.

Hai anche bisogno della libreria LOLIN/WEMOS DHT 3.0 da

github.com/wemos/WEMOS_DHT12_Arduino_Library

Scarica il file IoTTemp_basic.ino e posizionalo in una cartella dei progetti Arduino chiamata "IOTTemp_basic".

Apri lo schizzo nell'IDE e vai su Strumenti / Scheda e seleziona "Gestione schede". In "filtra la tua ricerca" inserisci semplicemente "D1" e dovresti vedere "esp8266 di ESP8266 Community" Premi "Ulteriori informazioni" e dovresti essere in grado di selezionare l'ultima versione e "Installa". L'IDE inizierà quindi a scaricare la catena di strumenti e le librerie associate.

Una volta completato, collega IotTemp al computer e, dopo il rilevamento, seleziona la porta su cui è installato il dispositivo in "tools/port". Ora sei pronto per compilare e caricare.

Nella parte superiore dello schizzo, devi configurare alcune variabili per adattarle al tuo ambiente locale

const char* ssid = ""; // Il tuo SSID WiFi locale

const char* password = ""; // Password per il nodo locale

const char* host = "emoncms.org"; // URL di base per la registrazione di EMONCMS. Nota NESSUN "https://"

const char* APIKEY = "<tua chiave API"; // Scrivi la chiave API da emonCMS

const char* nodeName = "Cucina"; // Nome descrittivo per il tuo nodo

Premi l'icona "segno di spunta" per controllare il codice e se non ci sono errori significativi dovresti essere OK per caricare il codice su D1. Una volta completato, ci vogliono un minuto o due, ora dovresti vedere il TFT illuminarsi con i valori "TMP" e "R/H" (umidità relativa).

Poiché non abbiamo configurato l'account EMOCMS ecc., vedrai "Connessione non riuscita" con il tuo nome host.

Lo schizzo ha anche un monitor seriale di base. Collegati utilizzando il monitor seriale Arduino, Putty o qualsiasi altro programma di comunicazione seriale per ulteriori informazioni su cosa sta succedendo all'interno di IoT Temp.

Armeggio con il codice in modo che tu possa trovare il mio ultimo codice su

github.com/wt29/IoTTemp_basic

Passaggio 3: assemblaggio finale

Ora sei pronto per completare l'assemblaggio. Ciò comporta il montaggio dei componenti nella scatola.

Inizia montando il TFT all'interno del coperchio. Scollegare il D1 dall'alimentazione e quindi scollegare il TFT dalla scheda connettori. Offri il TFT fino al coperchio cercando di posizionare il TFT il più vicino possibile al bordo superiore del coperchio. Questo ti darà una migliore distanza per la scheda D1/Connector. Uso un alesatore affilato per spingere un piccolo segno nella plastica, rimuovere il TFT e quindi alesare un piccolo foro. I fori di montaggio per il TFT sono piuttosto piccoli a 1,5 mm. Ho una collezione di bulloni a testa cilindrica che si adattano ma nessun dado adatto. Spingo la testa del cappuccio dalla parte anteriore, avvitandoli attraverso e plastica e poi uso semplicemente la colla a caldo a bassa temperatura per fissare il TFT ai bulloni.

Montare il sensore DHT all'esterno del coperchio. Per separare il sensore dallo scudo (i supporti "scudo" non vengono utilizzati), capovolgere il DHT e incidere l'istmo (la punta sottile) con un coltellino. Il sensore si libererà quindi dallo schermo.

Quasi l'ultimo passaggio consiste nel tagliare una fessura in rilievo nel bordo inferiore del coperchio e nella base per accogliere il cavo USB e la connessione al DHT. Uso un Dremel ma può facilmente diventare un po 'selvaggio, quindi prenditi il tuo tempo. La scatola SystemA ha una guarnizione in silicone nel coperchio che non dovresti aver bisogno di tagliare.

Assemblare l'unità nella scatola. Un tocco di colla a caldo a bassa temperatura sotto la scheda del connettore aiuta a individuarlo nella scatola. Fai scorrere i cavi USB e DHT fuori dallo slot e metti una piccola quantità di colla a caldo sopra i due cavi.

Fissare il DHT all'esterno della scatola con un bullone corto da 1,5 mm. Usa un po' di colla a caldo sotto se vuoi - non mi preoccupo.

Collega il tuo IOT Temp all'alimentazione a 5V e ammira il tuo lavoro.