ESP8266 ESP-01 Sakelar Kawat LED: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Proyek ini berasal ketika pacar saya dan saya memasang beberapa kabel lampu peri LED di ruangan untuk perasaan natal yang menyenangkan. Setiap kali kami pergi tidur, kami harus berlari di sekitar ruangan dan mematikan setiap kabel. Suatu hari, kami harus mengaktifkan semuanya lagi.

Karena saya memiliki beberapa modul ESP8266 ESP-01, saya memutuskan untuk merakit dan memprogram prototipe cepat.

Setelah implementasi prototipe yang berhasil dengan kabel LED sampah, saya memutuskan untuk mengambil desain PCB pertama saya dan memesan beberapa papan.

Instruksi ini membawa Anda melalui skema, prototipe pertama dan PCB dan memberi Anda kode untuk memprogram modul ESP dengan beberapa klik.

TL;DR: Ini adalah cara mudah untuk menerapkan sakelar yang dikontrol Wi-Fi dengan ESP8266 ESP-01.

Perlengkapan:

Perangkat keras

• Modul ESP8266 ESP-01
• Pengatur AMS-1117 3.3V
• IRLB8721 MOSFET (PCB akhir) atau transistor 2N2222 (prototipe awal)
• Bilah tajuk pria dan wanita

Perangkat lunak

Arduino IDE v1.6

Untuk pemrograman

BUKA SMART USB ke Adaptor ESP-01

Untuk pengujian

• LED
• 220 Ohm resistor
• Papan tempat memotong roti
• Kabel jumper

Untuk perakitan

• Besi solder
• Kabel (hanya prototipe; bukan untuk PCB)
• Papan perf (hanya prototipe; bukan untuk PCB)

Langkah 1: Skema

Di atas adalah skema yang dibuat dengan EasyEDA. Itu bisa dipecah seperti ini:

Kami mengambil tegangan input dari kabel daya USB dengan 5V dan memasukkannya ke pin VIN modul AMS1117 3.3V.

Pin VOUT modul AMS1117 3.3V terhubung ke pin kolektor MOSFET IRLB8721 dan pin VIN dan CH_PD modul ESP8266 ESP-01. Pin CH_PD perlu ditarik HIGH agar modul ESP8266 ESP-01 dapat mengeksekusi kode.

Pin D2 modul ESP8266 ESP-01 terhubung ke pin GATE MOSFET IRLB8721. Ini mengontrol apakah arus dapat mengalir melaluinya atau tidak.

Pin emitor MOSFET IRLB8721 terhubung ke kabel LED.

Terakhir, semua pin ground dihubungkan bersama.

Jika Anda memilih transistor 2N2222, ganti semua kemunculan IRLB8721 dengan 2N2222 masing-masing dan ingat kaki memiliki arti yang berbeda pada kedua komponen.

Langkah 2: Pemrograman

Sebelum kita membuat prototipe di papan tempat memotong roti, kita harus memprogram modul ESP8266 ESP-01, sehingga kita dapat menguji prototipe nanti.

Kode

Kode saya sangat didasarkan pada tutorial Tutorial Nerd Acak untuk server HTTP sederhana. Saya menghapus tombol kedua, karena kita hanya perlu mengontrol satu pin (D2). Meskipun demikian, Anda bisa menggunakan kode mereka apa adanya dan mengganti kredensial WiFi Anda.

Flash ESP8266 ESP-01

Jika Anda memiliki Adaptor OPEN-SMART USB ke ESP-01, Anda dapat mencolokkan modul ESP8266 ESP-01 ke dalamnya dan mengatur sakelar ke PROG. Kemudian, colokkan semuanya ke port USB gratis di komputer Anda dan jalankan Arduino IDE.

Salin dan tempel kode dari Tutorial Nerd Acak, ganti kredensial WiFi Anda dan unggah ke modul ESP8266 ESP-01.

Kemudian, lepaskan modul ESP8266 ESP-01 dari adaptor OPEN-SMART, atur sakelar ke UART dan masukkan kembali.

Uji kodenya

Buka Serial Console di Arduino IDE dan tunggu hingga modul terhubung ke WiFi.

Kemudian, buka browser Anda dan arahkan ke alamat IP yang ditampilkan di Serial Console. Catatan: Anda harus berada di jaringan yang sama alias WiFi. Jika tidak, Anda tidak akan dapat mengakses ESP8266 ESP-01!

Jika semuanya berfungsi, Anda akan melihat situs web dengan dua tombol. Hubungkan LED dengan resistor 220 Ohm ke pin D2 pada modul ESP8266 ESP-01 dan seharusnya menyala dan mati ketika Anda mengklik tombol yang benar di situs web.

Jika Anda mengalami kesulitan, silakan ikuti tutorial lengkap dan terperinci yang ditautkan di atas.

Langkah 3: Pembuatan prototipe

Siapkan papan tempat memotong roti dengan semua komponen dan kabel yang diperlukan seperti yang ditunjukkan pada skema di atas dan uji dengan modul ESP8266 ESP-01 yang diprogram.

Jika semuanya berfungsi, Anda memiliki dua opsi.

Opsi A: Solder ke papan perf

Opsi B: Buat PCB

Saya memilih opsi A terlebih dahulu dan kemudian memutuskan untuk mengotori tangan saya dengan proyek PCB pertama saya.

Dalam gambar Anda melihat prototipe saya yang disolder sendiri. Seperti biasa, koneksinya berantakan dan saya menggunakan beberapa tabung menyusut untuk mencegah koneksi yang tumpang tindih agar tidak korslet. Juga, saya menggunakan transistor 2N2222 alih-alih MOSFET IRLB8721, karena saya memiliki banyak transistor dan saya tahu itu tidak dimaksudkan untuk tetap.

Penyolderan membutuhkan waktu sekitar satu jam dan itu sama sekali tidak menyenangkan. Jika Anda seorang penyolder pro mungkin Anda menikmati prosesnya, tetapi bagi saya, saya menginginkan sesuatu yang lebih sederhana.

Langkah 4: PCB

Saya takut dengan PCB karena saya pikir saya harus mendesainnya dengan komponen SMD dan saya tidak dapat menemukan modul pengembangan ESP atau Arduino yang siap untuk dimasukkan ke dalam skema atau tata letak PCB.

Untuk proyek ini saya memutuskan untuk hanya mempertimbangkan modul ESP8266-01 dan AMS1117 3.3. V sebagai jenis barang yang perlu saya solder di papan untuk menggunakannya: sebagai pin header perempuan.

Ini membuat hidup saya lebih mudah dan tata letak PCB selesai dalam waktu sekitar dua jam. Anda dapat melihat dua versi dalam gambar.

Versi 1 memiliki beberapa peringatan kecil:

1. Pin header terlalu sempit. Saya tidak memperhitungkan bahwa mereka harus terpisah 2,54mm satu sama lain dan hanya mengambil pin pertama dari perpustakaan.2. Saya mengacaukan label untuk VIN: label VCC dan GND ditukar.3. Modul AMS1117 3.3V lebih lebar dari yang saya kira dan membentang di tepi PCB.

Tentu saja, saya memperhatikan peringatan itu setelah memesan dan mengujinya di kehidupan nyata. Mereka bukan pemecah permainan, tetapi saya membuat versi baru di mana saya meningkatkan poin yang disebutkan di atas. Juga, saya menempatkan modul ESP8266 ESP-01 sedemikian rupa sehingga tidak tumpang tindih dengan modul AMS1117 3.3V.

Anda dapat menemukan proyek EasyEDA di sini:

Langkah 5: Maju

Jadi di sini kita dengan mudah untuk merakit PCB. Apa berikutnya?

Selubung

Akan sangat bagus untuk memiliki kasing cetak 3D yang menyembunyikan barang elektronik dan membuat bangunan lebih kokoh. Idealnya itu akan memiliki heat sink terintegrasi untuk IRLB8721 (walaupun selama pengujian saya dengan kabel LED sepanjang 10m tidak pernah menjadi lebih hangat dari suhu kamar).

konektor

Juga, saya ingin menambahkan konektor USB untuk VIN alias kabel USB dan konektor JST untuk VOUT alias kabel LED. Saat ini, saya menggunakan header laki-laki di papan dan header perempuan disolder ke kabel LED dan kabel USB (terputus) untuk menghubungkannya. Tapi ini bukan koneksi bukti masa depan dan tidak terlihat dan terasa sangat profesional.

Dalam hubungannya dengan kasing, ini akan sangat meningkatkan estetika bangunan dan juga pengalaman penggunaan secara keseluruhan (yang sangat penting jika Anda mencoba menerapkan rumah pintar di lingkungan bersama dan tidak hanya di kamar atau lab Anda sendiri).

Integrasi Rumah Pintar

Saat ini, setiap ESP8266 ESP-01 adalah Server HTTP dengan situs web yang mengontrol statusnya. Saya ingin mengambil langkah pertama menuju Rumah Pintar dan menggunakan NodeRED dan MQTT untuk mengintegrasikannya ke dalam sistem Otomasi Rumah terpusat sehingga saya dapat mengontrol semua sakelar saya dari satu UI.

Tentu saja saya dapat dengan mudah membangun server web yang mengirimkan permintaan ke modul ESP8266 ESP-01 yang berbeda tetapi sekali lagi, itu bukan solusi yang elegan, terstandarisasi, atau dapat diperluas.

Langkah 6: Kritik

Jika Anda berhasil sampai di sini, terima kasih banyak telah membaca!

Ini adalah artikel pertama saya di sini dan saya harap Anda bisa mengambil sesuatu. Saya tidak mendalami berbagai topik yang disebutkan, karena saya merasa sudah ada banyak tutorial bagus tentang berbagai topik. Jika Anda membutuhkan lebih banyak referensi atau ingin saya menjelaskan beberapa langkah lebih rinci, silakan tinggalkan komentar.

Jika Anda menyukai apa yang Anda baca, silakan tinggalkan komentar juga dan mungkin suka artikelnya. Itu akan sangat berarti:)