Tự động hóa tại nhà NodeMCU (ESP8266): 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Này các cậu! Tôi hy vọng bạn đã thích "Arduino Heart Beat With ECG Display & Sound" có hướng dẫn trước của tôi và bạn đã sẵn sàng cho một cái mới, như thường lệ, tôi thực hiện hướng dẫn này để hướng dẫn bạn từng bước trong khi thực hiện loại dự án điện tử chi phí thấp siêu tuyệt vời này đó là "Hệ thống tự động hóa NodeMCU Home".

Trong quá trình thực hiện dự án này, chúng tôi đã cố gắng đảm bảo rằng tài liệu hướng dẫn này sẽ là tài liệu hướng dẫn tốt nhất cho bạn để giúp bạn nếu bạn muốn tự tạo ngôi nhà Thông minh cho riêng mình, vì vậy chúng tôi hy vọng rằng tài liệu hướng dẫn này chứa các tài liệu cần thiết. Dự án này rất hữu ích để thực hiện đặc biệt sau khi nhận được PCB tùy chỉnh mà chúng tôi đã đặt hàng từ JLCPCB để cải thiện giao diện của thiết bị điện tử của chúng tôi và cũng có đủ tài liệu và mã trong hướng dẫn này để cho phép bạn tạo dự án NodeMCU của mình một cách dễ dàng.

Chúng tôi đã thực hiện dự án này chỉ trong 4 ngày, chỉ hai ngày để có tất cả các bộ phận cần thiết và hoàn thành việc chế tạo phần cứng và lắp ráp, sau đó chúng tôi đã chuẩn bị mã cho phù hợp với dự án của mình và bắt đầu thử nghiệm và điều chỉnh.

Bạn sẽ học được gì từ tài liệu hướng dẫn này:

1. Lựa chọn phần cứng phù hợp cho dự án của bạn tùy thuộc vào chức năng của nó.
2. Hiểu các hệ thống tự động hóa gia đình.
3. Chuẩn bị sơ đồ mạch để kết nối tất cả các thành phần đã chọn.
4. Lắp ráp tất cả các bộ phận của dự án (hộp thiết bị và lắp ráp điện tử)..
5. Bắt đầu thử nghiệm đầu tiên và xác nhận dự án.

Bước 1: Hệ thống tự động hóa gia đình là gì

Hệ thống tự động hóa gia đình chỉ đơn giản là một hệ thống cho phép một số người dùng có quyền truy cập vào một số thiết bị điện như thiết bị sét, thiết bị giám sát nhiệt độ cửa ra vào, v.v. và quyền truy cập này được giám sát thông qua một ứng dụng cơ bản được kết nối với hệ thống chính thông qua giao thức không dây hoặc có dây, khoảng phần tự động hóa, hệ thống có thể tự động điều chỉnh một số thông số môi trường bằng cách sử dụng một số bộ truyền động và một số cảm biến, ví dụ như hệ thống có thể đọc dữ liệu nhiệt độ từ cảm biến nhiệt độ và quyết định bật hoặc tắt máy lạnh.

Trong dự án của chúng tôi, chúng tôi sẽ tạo ra hệ thống chính là một bảng mạch điện tử dựa trên một bảng nhà phát triển NodeMCU đã có sẵn tính năng wifi và bảng này sẽ được bao quanh bởi một số thành phần điện tử như rơ le đèn LED và cảm biến, về các cảm biến chúng tôi sẽ sử dụng cảm biến chuyển động để phát hiện cảnh báo, DHT11 để đo nhiệt độ và độ ẩm và BH1750 để cảm nhận ánh sáng.

Về bộ truyền động, chúng tôi sẽ điều khiển một số bóng đèn AC 220V và một quạt DC và tất cả các bộ truyền động này sẽ được điều khiển thông qua một ứng dụng Android mà chúng tôi đã phát triển thông qua ứng dụng Blynk. Vì vậy, trong ứng dụng này, tôi đã chèn một số đồng hồ đo để đọc các giá trị tương tự từ các cảm biến và tôi đặt một số nút và thanh trượt để điều khiển đầu ra của mình.

Bước 2: Phần cứng và CAD

Tôi đã sử dụng phần mềm solidworks để thiết kế mô hình ngôi nhà này đã có ổ cắm cho các điểm sét, cảm biến và quạt, bạn có thể lấy tệp STL từ liên kết tải xuống bên dưới, sau khi chuẩn bị thiết kế, tôi đã có các bộ phận của mình được sản xuất rất tốt thông qua một Cắt laser CNC.

Bước 3: Sơ đồ mạch

Chuyển sang phần điện tử, tôi đã tạo ra sơ đồ mạch này bao gồm tất cả các bộ phận cần thiết cho dự án này. Tôi đang kết nối đầu ra realys với bảng NodeMCU Dev của mình và tôi sử dụng DHT11? BH1750 và các cảm biến chuyển động được kết nối với cổng I²C và đầu vào ADC, tôi cũng đã sử dụng đầu ra PWM duy nhất của bảng NodeMCU Dev của mình và tôi đã kết nối nó với một thiết bị đầu cuối vít để điều khiển độ sáng của một số đèn LED, tôi đã sử dụng nguồn điện riêng biệt cung cấp cho các rơ le và NodeMCU và bằng cách này, tôi sẽ bảo vệ bảng Dev của mình trong khi kiểm soát điện áp AC 220V.

Bước 4: Chế tạo PCB

Về JLCPCB

JLCPCB (Công ty TNHH Phát triển Công nghệ Điện tử JIALICHUANG Thâm Quyến), là doanh nghiệp sản xuất nguyên mẫu PCB lớn nhất ở Trung Quốc và là nhà sản xuất công nghệ cao chuyên sản xuất nguyên mẫu PCB nhanh và sản xuất PCB hàng loạt. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất PCB, JLCPCB có hơn 200.000 khách hàng trong và ngoài nước, với hơn 8.000 đơn đặt hàng trực tuyến về tạo mẫu PCB và sản xuất PCB số lượng ít mỗi ngày. Năng lực sản xuất hàng năm là 200, 000 sq.m. cho nhiều loại PCB 1 lớp, 2 lớp hoặc nhiều lớp. JLC là nhà sản xuất PCB chuyên nghiệp với quy mô lớn, thiết bị tốt, quản lý chặt chẽ và chất lượng cao.

Điện tử biết nói

Sau khi thiết kế mạch, tôi đã chuyển đổi mạch này thành thiết kế PCB tùy chỉnh với hình ngôi nhà để có được thiết kế PCB đẹp khi chúng tôi đặt hàng mạch của mình và để làm như vậy, tất cả những gì tôi cần là chuyển đến JLCPCB nhà cung cấp PCB tốt nhất để đặt hàng để có được dịch vụ sản xuất PCB tốt nhất, sau một vài cú nhấp chuột đơn giản, tôi đã tải lên các tệp GERBER thích hợp cho thiết kế của mình và tôi đặt một số thông số và lần này chúng tôi sẽ sử dụng màu đen cho dự án này với các điểm vàng; chỉ bốn ngày sau khi đặt hàng và PCB của tôi đã có trên máy tính để bàn của tôi.

Tệp tải xuống có liên quan

Như bạn có thể thấy trong các hình trên, PCB được sản xuất rất tốt và tôi đã có thiết kế PCB giống như chúng tôi đã làm cho bo mạch chính của mình và tất cả các nhãn, logo đều có để hướng dẫn tôi trong các bước hàn. Bạn cũng có thể tải xuống tệp Gerber cho mạch này từ liên kết tải xuống bên dưới trong trường hợp bạn muốn đặt hàng cho thiết kế mạch tương tự.

Bước 5: Thành phần

Trước khi bắt đầu hàn các bộ phận điện tử, hãy xem lại danh sách thành phần cho dự án của chúng tôi, vì vậy chúng tôi sẽ cần:

★ ☆ ★ Các thành phần cần thiết ★ ☆ ★

• PCB mà chúng tôi đã đặt hàng từ JLCPCB
• Bảng NodeMCU:
• Cảm biến BH1750:
• Cảm biến DHT11:
• Cảm biến chuyển động:
• Điểm sáng:
• Người hâm mộ DC:
• Các rơ le:
• Các optocoplers:
• Một số điện trở và bóng bán dẫn
• Một số đèn LED và điốt zener
• Một số đầu nối đầu vít:
• Một số kết nối SIL

Bước 6: Lắp ráp phần cứng

Bây giờ mọi thứ đã sẵn sàng, vì vậy chúng ta hãy bắt đầu hàn các linh kiện điện tử của chúng ta với PCB và để làm như vậy, chúng ta cần một mỏ hàn và một dây lõi hàn và một trạm gia công lại SMD cho các linh kiện SMD.

An toàn là trên hết

Sắt hàn Không bao giờ chạm vào phần tử của mỏ hàn….400 ° C! Giữ dây được làm nóng bằng nhíp hoặc kẹp. Luôn đặt mỏ hàn về vị trí đứng khi không sử dụng. Đừng bao giờ đặt nó xuống bàn làm việc. Tắt thiết bị và rút phích cắm khi không sử dụng. Như bạn có thể thấy, việc sử dụng PCB này rất dễ dàng do chất lượng sản xuất rất cao và không quên nhãn sẽ hướng dẫn các bạn khi hàn từng thành phần bởi vì bạn sẽ tìm thấy trên lớp lụa trên cùng có nhãn của từng thành phần cho biết vị trí của nó trên bo mạch và bằng cách này, bạn sẽ chắc chắn 100% rằng bạn sẽ không mắc phải bất kỳ lỗi hàn nào. Tôi đã hàn từng thành phần vào vị trí của nó và bạn có thể sử dụng cả hai mặt của PCB để hàn các linh kiện điện tử của mình.

Bước 7: Phần mềm & Kiểm tra

Bây giờ chúng ta đã có PCB sẵn sàng và tất cả các thành phần được hàn rất tốt sau khi lắp ráp xong chúng ta cần chuyển sang phần phần mềm. Tôi đã tạo mã NodeMCU này cho các bạn đang sử dụng Arduino IDE và nếu bạn vẫn chưa biết cách sử dụng Bo mạch NodeMCU với Arduino IDE chỉ cần kiểm tra video hướng dẫn này mà chúng tôi đang cung cấp, về mã chúng tôi sẽ kiểm tra trước bảng mạch mà chúng tôi đã thực hiện với mã kiểm tra mã kiểm tra cho phép bạn điều khiển đèn LED của bảng. Khi bạn chạy ứng dụng Blynk của mình, bạn sẽ thấy bảng NodeMCU được chọn đã trực tuyến (nếu bạn sử dụng mã thông báo do Blynk cung cấp trong mã của bạn). Bây giờ tất cả những gì chúng tôi cần là mã cuối cùng mà bạn có thể có miễn phí từ liên kết tải xuống bên dưới, mã được nhận xét rất tốt để bạn có thể hiểu nó và điều chỉnh nó cho nhu cầu của riêng bạn.