ESP-Now Rainstick: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Proyek kecil yang menyenangkan ini akan memberi Anda kesenangan sepele membiarkan jaringan elektronik mengumumkan bahwa Anda memiliki hujan! Tesla yang dikendalikan AI dan menimbulkan air mata telah dikabarkan memiliki sensor yang membangunkan wiper kaca depan saat awal hujan. Berada di kabin yang sepenuhnya tertutup kaca, Anda akan berpikir bahwa kejernihan hujan akan membuat sensor semacam itu tidak terlalu diperlukan, tetapi tanpa deru bensin yang meledak, Anda harus memiliki sesuatu untuk dibanggakan. Kemampuan built-in dari mikrokontroler ESP-8266 yang mudah digunakan ditingkatkan dengan opsi jaringan ESP-Now lokal. Anda tidak memerlukan koneksi ke internet dan semua kewajiban dan ketidakpraktisan yang terjadi kemudian. Dan Anda bisa bermain dengan tongkat bambu!

Ini bukan tongkat hujan sungguhan. Itu adalah kaktus kering yang mengeluarkan suara hujan dengan biji yang mengalir--berteknologi rendah. Perangkat ini terdiri dari kombinasi Master dan Slave. Master yang ditunjuk duduk di luar, baterai Lipo dioperasikan, bertenaga surya dan dibangunkan oleh agen tidur perangkat keras Adafruit yang menyesap daya dan menyalakan sensor hujan sekitar sekali setiap sepuluh menit. Jika mengendus hujan, ia mengirim pesan ESP-Now ke satu-satunya temannya - seorang budak - yang duduk di dalam terhubung ke daya untuk mendengarkan pesan. Jika menerimanya, ia akan menyalakan rangkaian Neopiksel yang ditempatkan dengan rapi. Tim ini terbuat dari bambu lokal yang menyenangkan untuk dikerjakan dan tidak memerlukan 16 jam untuk mencetak.

Langkah 1: Kumpulkan Bahan Anda

Ingat ketika Anda masih kecil dan disarankan agar Anda dapat membunuh seseorang dengan mengikat mereka ke jala di atas batang bambu runcing yang sedang tumbuh dan menunggu! Yah kita tidak akan melakukan itu.

1. Bambu--dapatkan potongan yang bagus selama Anda ingin merangkai Neopiksel di dalamnya. (Tambang saya sekitar 6 kaki) Juga potongan untuk rumah sensor yang cukup lebar untuk menampung beberapa barang elektronik. (3 inci lebar 8 inci panjang)

2. Sel Surya Fleksibel--seperti ini:

3. Papan pengisi daya TP 4056:

4. Konverter level logika:

5. Power Timer Breakout Adafruit:

6. Adafruit Feather HUZZAH dengan ESP8266:

7. WEMOS D1 Mini--pilihan Anda…

8. Neopixel Strip 60 Led/M

9. Baterai Lipo

10. Sensor Hujan--Saya membeli yang ini tetapi ada banyak di luar sana:

11. Sakelar ON/OFF generik

Langkah 2: Merakit Elektronik

Ikuti diagram Fritzing tentang cara pemasangan kabel untuk kedua perangkat. Unit slave sangat sederhana dengan papan perf untuk memasang header wanita untuk mengakomodasi WEMOS D1 Mini yang memiliki satu set header pria terpasang. Ini membuat pemasangan dan pelepasan untuk penyesuaian dan pemrograman menjadi mudah. Penggeser level logika ada di sisi lain dan kecil serta mudah dipasang di papan. Untuk praktik terbaik menggunakan Neopiksel, disarankan untuk menghubungkan resistor ke output data dari pemindah level dan Neopiksel dan kapasitor besar di antara saluran listrik ke sana. Pastikan Anda menggunakan catu daya yang memadai dan sambungkan secara terpisah dari output WEMOS. Anda dapat mengukur sumber daya ini dengan berapa lama rainstick Anda akan…

Unit Master juga cukup mudah. Saya menggunakan Adafruit Huzzah ESP8266 sebagai pengganti WEMOS D1 mini lainnya karena ia memiliki unit daya baterai sendiri. Ukuran Lipo apa pun yang Anda inginkan--hanya harus pas di dalam bambu. Pengontrol pengisian daya sederhana terhubung ke sel surya dan baterai dan memasok daya ke Power Timer Breakout dan ESP8266. Daya ke sensor hujan datang melalui daya 3,3 V pada papan mikrokontroler. Saya meletakkan sakelar di antara jalur Aktifkan dari Timer Daya dan pin papan EN sehingga saya dapat menjaga jalur ini tetap tinggi untuk memprogramnya. (Ini tetap rendah bahkan ketika daya ke pengatur waktu mati sangat sulit untuk membuatnya bekerja tanpa itu…) Dua pin pada Huzzah digunakan--satu untuk sensor hujan yang membuatnya rendah secara digital ketika air menyentuh dan satu untuk memberi tahu Power Timer tidak apa-apa untuk mematikannya. Saya tidak memasang tester baterai pada unit ini tetapi jika Anda ingin petunjuknya ada di halaman web Adafruit. Ini menggunakan satu-satunya pin A0 di papan tetapi Anda dapat dengan mudah memprogramnya untuk mengirimkan data ini ke Slave dan mengeluarkannya sebagai piksel tinggi.

Langkah 3: Bangun Itu

Bambu itu menyenangkan untuk dikerjakan. Potongan yang saya gunakan kering dan mati untuk sementara waktu. Amplas bagian luarnya hingga halus. Slot untuk lampu mudah dipotong dengan gergaji light saber. Cukup gunakan beberapa pita biru di sepanjang panjangnya dan kira-kira selebar satu inci retak di wajah meninggalkan sekitar 8 inci utuh di ujungnya. Bentuknya bisa bergelombang sesuai keinginan Anda untuk memotongnya. Bor dua lubang ukuran bilah untuk memulai pintu masuk bilah dan keluar di ujungnya. Bambu dipotong dengan sangat mudah dan Anda dapat melewati simpul-simpul yang memiliki sekat penuh di atasnya. Sisa tabung berlubang. Ambil pahat dan singkirkan sisa-sisa bagian dalam simpul yang akan memungkinkan tabung berongga penuh. Harus diperhatikan agar Anda tidak mulai membelah panjang bambu, tetapi ini mudah diperbaiki. Semprotkan cat bagian dalam tabung dengan akrilik luar ruangan berwarna putih datar. Bagian luar tabung dilapisi dengan beberapa lapis poliuretan tahan uv.

Unit Master berukuran sekitar 10 inci dengan panjang 3 hingga 4 inci yang akan mengakomodasi sensor. Itu dipilih dengan hati-hati sehingga dipotong sekitar 2 inci dari simpul di bagian atas. Ruang ini akan menahan sensor dan memungkinkan segel kedap air untuk elektronik di bawahnya. Anda harus mengebor lubang 1/4 'di tepi tutup simpul ini untuk memungkinkan kabel sensor jatuh. Beberapa lubang lain di sekitar dasar tutup akan memungkinkan pengumpulan air di cangkir alami ini keluar secara radial. Saya harus memotong pelat sensor agar sesuai dengan ruang dan menyolder konektor yang berbeda untuk mendapatkan lubang kecil. Kabel sensor diumpankan ke papan komparator sensor yang berada di bagian tahan air. Sekali lagi semprotkan unit ini masuk dan keluar dengan semprotan poliuretan untuk penggunaan di luar ruangan.

Langkah 4: Merakit Itu

Panel surya fleksibel adalah semen kontak yang dipasang di bagian luar Master Unit. Kabel yang menghubungkannya melalui lubang kecil di rumah tabung disolder ke ujung panel surya. Ikuti petunjuk tentang cara melakukannya di situs web mereka--sangat mudah. Sensor hujan dipasang di cangkir atas dengan olesan silikon pada spacer nilon yang memiringkan sensor pada suatu sudut sehingga hujan tidak menggenang. Sebuah lubang dibor di sisi unit untuk mengakomodasi sakelar ON/OFF. Segala sesuatu yang lain hanya diisi di dalam. Anda dapat menyelipkan penutup plastik kecil di bagian bawah selama Anda meninggalkan beberapa lubang udara. Semua pintu masuk kawat disegel dengan olesan silikon.

Unit budak dilengkapi dengan panjang Neopiksel untuk menyisakan beberapa inci di bagian atas dan bawah. Ini mudah dilapisi silikon ke tempatnya--pastikan Anda melepas selongsong silikon jika punya Anda disertakan--tidak mungkin untuk merekatkan. Posisikan Neopiksel ke samping sehingga tidak terlihat dari hampir setiap sudut tetapi mengarahkan cahayanya ke dalam rongga saat dicat. Setelah melindungi sumber daya dengan kapasitor besar, papan WEMOS kecil akan dengan mudah masuk ke bagian bawah tabung. Meskipun unit budak dapat keluar, itu tidak dirancang untuk tahan air.

Langkah 5: Program Ini

Orang ini melakukan pekerjaan yang baik dengan menetapkan beberapa contoh sensor dan ESP-Now: https://github.com/HarringayMakerSpace/ESP-Now. Andreas Spiess membuat video yang bagus dengan contoh yang saya gunakan kodenya untuk memulai proyek ini. Unit Master/Slave terbatas ini tidak memerlukan internet sama sekali jadi saya menghilangkan bagian-bagian itu--hanya mentransfer informasi apakah sedang hujan atau tidak. Saya memutuskan untuk tidak menggunakan opsi tidur nyenyak yang digembar-gemborkan untuk ESP seperti yang saya temukan pada proyek sebelumnya, itu menjadi tidak stabil secara acak setelah beberapa saat dan secara acak akan menghabiskan baterai surya. Opsi perangkat keras hanya me-reboot Adafruit Huzzah sekali setiap sepuluh menit atau lebih, memeriksa sensor untuk sinyal rendah yang menandakan hujan, jika tidak menemukannya mengirimkan sinyal tinggi/rendah ke pin Selesai pada pengatur waktu. Jika tidak, kode bergeser ke pengiriman informasi (benar-benar tidak ada informasi kecuali fungsi kirim itu sendiri) ke slave untuk mengaktifkan kodenya. Kode budak hanya mem-boot mesin dan menunggu pesan dan ketika mendapat itu mengatur fungsi neopixel selama satu menit. Anda dapat memvariasikan ini di perangkat lunak tetapi hanya terus menunggu aktivasi hujan lagi. Baca komentar di perangkat lunak untuk melihat di mana harus mengubah nilai. Kode kaskade meteor yang hebat berasal dari sumber ini: https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/ Saya baru saja menambahkan beberapa konstanta acak dan perubahan warna.

Langkah 6: Menggunakannya

Potensiometer kecil pada sensor hujan harus disesuaikan dengan tingkat tetesan yang mengaktifkan master untuk mengirim pemberitahuan. Anda juga harus menyesuaikan potensiometer rangkaian timer Adafruit untuk menentukan seberapa sering sensor Anda menyala untuk memeriksa hujan--kisarannya dari detik hingga dua jam--pilihan Anda. Isi daya baterai lipo pada unit master dan nyalakan serta pasang di luar dan baterai itu akan mengurus dirinya sendiri untuk kebutuhan energi kecuali Anda tinggal di Alaska di mana hujan terus-menerus dan gelap. Unit budak bekerja di mana saja dalam jangkauan Wifi master dan sangat tangguh dalam menunggu hari untuk pesan--cukup tancapkan ke kutil dinding 5 volt dengan daya yang cukup untuk memasok panjang Neopixel Anda dan pergi. Jika Anda menginginkan tampilan cahaya sesekali sambil menunggu hujan, ini mudah diprogram--terutama jika Anda tinggal di tempat yang tidak hujan sama sekali.