Orologio e termometro desktop IoT: 5 passaggi

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

Ciao, Questa istruzione ti mostrerà come ho costruito un orologio da tavolo e un termometro, senza strumenti speciali. Questo orologio da tavolo mostra l'ora corrente, la temperatura e l'umidità. L'orologio è molto preciso perché è sincronizzato con un time server utilizzando la connessione WiFi di un modulo esp8266 NodeMCU IoT. L'umidità e la temperatura sono misurate con un sensore locale. L'unità è alimentata da un caricatore per telefono standard (5VDC). Sono installati due display. Le prime due cifre del display superiore mostrano la temperatura in gradi Celsius, le seconde due cifre mostrano l'umidità. Il display inferiore mostra l'ora. L'elettronica completa è incorporata in una scatola di carta, che era l'imballaggio di una chiavetta USB.

Passaggio 1: elenco delle distinte materiali

Modulo sensore digitale di temperatura e umidità DHT22 1pc

TM1637 Modulo display a LED digitale a 7 segmenti a 4 cifre per arduino 1pc

Scheda Arduino nano MCU 1pc

NodeMcu v3 Lua WIFI Internet of Things scheda MCU di sviluppo ESP8266 1pc

Caricatore del telefono 1 pz

Proto PCB 1 pz

Cavo 1pc

alloggiamento confezione regalo da 1 pz

stagno di saldatura 1 pz

Costo materiale totale del progetto: 10, 29 $/progetto totale

Passaggio 2: assemblaggio

Ogni fase del processo di assemblaggio può essere vista nel seguente video.

Alcune informazioni aggiuntive al video:

Questo è il secondo orologio desktop che ho costruito. Il link delle istruzioni del mio primo tentativo:

Ho fatto questa istruzione, perché ora ho registrato l'intero processo di costruzione e ho apportato alcune modifiche. Ho avuto dei problemi con la versione 1.0. Il problema più grande era che l'RTC era impreciso. L'orologio ha ritardato notevolmente. Questo problema può essere risolto dalla tecnologia IoT e dalla sincronizzazione periodica del time server. In questo progetto, ho usato NodeMCU, che gestirà la sincronizzazione dell'ora.

Il passo successivo è stato quello di trovare l'alloggio giusto. Ho scelto una piccola scatola di carta in cui tutte le parti si adattano. Ho ricevuto questa scatola come regalo. In realtà, il regalo era una chiavetta USB, questa era la confezione della chiavetta USB. Questa scatola di imballaggio di carta era l'ideale per questo progetto. Penso che qualsiasi scatola (legno, plastica) con le giuste dimensioni possa essere utilizzata per questo scopo.

È una buona idea posizionare tutti i componenti sopra e dentro la scatola prima di praticare qualsiasi foro.

Nella versione precedente, non ho fissato la scheda Arduino alla scatola, ma ha causato un cablaggio disordinato. Quindi ora ho deciso di utilizzare un proto PCB. Questa soluzione necessita di più saldature ma alla fine vale la pena farlo, perché i cavi possono essere gestiti molto più facilmente.

Passaggio 3: il circuito

Per prima cosa ho provato ad utilizzare solo il modulo NodeMCU, ma non era in grado di gestire il sensore DHT 22. Penso che il problema sia che il DHT 22 funziona a 5 V e il NodeMCU è a 3.3. Ho provato con il modulo level shifter (3.3/5), senza alcun successo. Alla fine, ho applicato un nano Arduino indipendente per il sensore. È 2 $ in più e ha bisogno di spazio, ma anche un modulo di cambio di livello costa e ha bisogno di spazio. Ho cablato tutti i componenti secondo lo schema.

Ho applicato delle viti per fissare tutti i moduli alla scatola, quindi non ci sono parti in movimento all'interno. Può essere utilizzato in auto (se c'è il WiFi in auto, ho provato con il mio cellulare come hotspot).

Passaggio 4: caricare il software allegato

Per caricare il codice sorgente sugli MCU, utilizzare il software Arduino IDE e i cavi USB:

Ci sono molte istruzioni su come programmare un NodeMCU, ad esempio:

www.instructables.com/id/Programming-ESP82…

e come programmare Arduino nano:

www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoNano

Ci sono due codici. Uno per Arduino nano e uno per NodeMCU. Prima di caricare il codice NodeMCU, cambia le tue credenziali Wifi e imposta il tuo fuso orario. Ho lasciato una nota nel codice sorgente su come utilizzare i dati meteorologici remoti da https://openweathermap.org/. Volevo mostrare anche la temperatura esterna, ma la precisione di questo servizio non era ok per me, forse il sensore è troppo lontano dalla mia posizione.

Passaggio 5: parole finali

Ho usato questo orologio per 2 mesi senza alcun problema. Durante quel periodo, ho anche aggiornato la mia unità precedente, vedi allegato. Ora sono soddisfatto di entrambe le unità. Ho intenzione di creare una versione più avanzata di questo orologio.

Buona giornata!