Estação meteorológica Pocket ESP8266 [No ThingsSpeak] [alimentada por bateria]: 11 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Uma estação meteorológica de bolso especialmente elaborada para os geeks de tecnologia sentados lá fora e observando meu instrutor. Então, deixe-me falar sobre esta estação meteorológica de bolso.

Principalmente este Pocket Weather tem um cérebro ESP8266 e funciona com bateria, pois é coração. Acompanha DHT11 que faz as medições de temperatura e umidade e as envia ao ESP8266. Em seguida, o ESP8266 envia esses dados para nosso próprio site em vez de usar quaisquer sites de terceiros. Depois de enviar dados para o nosso site, o ESP8266 entra no modo DeepSleep por 30 minutos e reinicia depois disso. Todo o projeto funciona em um 1A. Bateria que é recarregada através de um módulo TP4056. Leve esta estação meteorológica de bolso para qualquer lugar. Conecte-o ao Hotspot do seu telefone ou ao Roteador Wifi de sua casa. pode ser configurado para se conectar a qualquer outro wi-fi sem reprogramação

Então, agora você sabe muito sobre este módulo e vamos começar a saber mais sobre a parte de software também!

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Etapa 1: compreender o processo

Em primeiro lugar, preciso que você entenda como funciona esta estação meteorológica de bolso.

Sobre o projeto:

Dificuldade: Média

Portanto, este é basicamente um projeto muito legal de se fazer, no qual você se divertirá um pouco enquanto o faz. Ele funciona com bateria e pode durar dias com uma recarga completa. Eu sei que é apenas dht11, mas muitos outros sensores podem ser adicionados e eu os adicionaria em breve e atualizaria este Instructable. Aviso: este projeto precisa de acesso à Internet. Os dados enviados para o site podem ser visualizados de qualquer lugar do mundo. E leia o último parágrafo desta configuração, se você estiver se mudando ou saindo após ouvir "É necessário acesso à Internet".

Sobre a IU (interface do usuário):

A IU é feita de PHP e HTML e algum Javascript para executar essas barras de progresso na página da web. (Os iniciantes deixam isto, pois você obterá o pacote completo que você só precisa fazer o upload para o seu site e pronto. Passe por todas as etapas e você encontrará fácil.).

É completamente simples e o usuário vê uma interface gráfica onde ele pode ler os valores facilmente.

Trabalho do Projeto:

Esta coisa funciona em um código bastante simples.

O trabalho é o seguinte:

ESP8266 se conecta ao roteador WiFi> ESP8266 solicita medições de DHT11> DHT11 retorna medições para ESP8266> Em seguida, ESP8266 faz uma solicitação HTTP para nosso site e envia dados para ele por meio de solicitação GET> Depois disso, ESP8266 entra em hibernação profunda de 30 minutos> Após 30 minutos de reinicialização do ESP8266 e novamente passa por todo o processo.

O que é WiFi se o roteador está desligado?

Usei a biblioteca WiFiManager com código que fornece uma interface fácil de configurar para qualquer outro wi-fi ou tente reconectar-se ao wi-fi existente no ESP8266 quando o roteador está desligado ou a senha está alterada.

Biblioteca WiFiManager nos impede de toda a confusão e reprogramação do chip quando queremos mudar para qualquer outro ponto de acesso wi-fi ou se a senha do seu roteador for alterada.

O processo do WifiManager é simples:

At First Start> Boot's Up in AP Mode> Configure your Wifi Router> Reboots into STA Mode. (Registra seus detalhes para futuras reinicializações, para que você não precise configurar novamente em outra reinicialização.)

Caso: se o roteador Wifi estiver inativo ou se a senha do Wifi tiver sido alterada

Inicialize no modo AP> Configurar novo Wifi ou Alterar a senha do wi-fi> Se o usuário não se conectar ao AP do esp8266, ele tentará novamente com os mesmos detalhes do wi-fi após algum tempo.

Etapa 2: Reúna todas as peças

As peças usadas nesta estação meteorológica são baratas. Portanto, você não precisa passar por seu orçamento diário.: p

De qualquer forma, aqui está:

1) ESP12E / F (ESP12F é a melhor escolha)

2) DHT11

3) LM1117 (Eu realmente recomendo passar por outros reguladores de baixa queda para melhorar a vida do projeto.) (Tem uma corrente quiescente de 0,5Mah, então é melhor ir com outro tipo de MCP que ofereça abaixo de 30 uA!)

4) 0805 Resistor SMD 4.7K

5) 0805 Resistor SMD 12K

6) 0805 SMD 0,1uf Capacitor de cerâmica

7) Bateria móvel de célula única de íon-lítio 1A ou superior

8) Carregador de bateria de íon-lítio TP4056 com IC de proteção

Recomendo o uso do módulo carregador TP4056 apenas com IC de proteção, porque quando a bateria atinge 2,4 V (acima da zona de perigo), o IC de proteção controlará o comando e encerrará o projeto automaticamente

Etapa 3: esquemático

Então, nos últimos anos, eu entendi o poder do esquemático.

Portanto, tornou-se necessário para mim dar isso aos meus telespectadores para uma melhor compreensão. Este esquema apresenta o mesmo layout do projeto PCB. Portanto, qualquer organização que não tenha nenhuma instalação para fabricar você mesmo PCB, então você geralmente passa por este esquema e faz o seu próprio em uma placa de ensaio ou esquema.:)

Aqui estão os pontos de conexão no ESP8266:

GPIO16> Reiniciar

CH_PD> VCC

GPIO 4> DHT11 - PIN DE DADOS

GPIO15> GND

VCC> ENTRADA DE BATERIA

GND> GND

Pontos de conexão em DHT11:

VCC> ENTRADA DE BATERIA

DATA> GPIO 4

GND> GND

Etapa 4: Layout do PCB

Criei um layout de PCB porque os pinos ESP12 não eram compatíveis com a placa de ensaio.

Este PCB foi feito de acordo com o tamanho da minha bateria. Mas pode ser usado em qualquer outro tamanho de bateria.

Você sempre pode percorrer o esquema e fazer seu próprio PCB de acordo com o tamanho da bateria.

Isso foi feito em uma placa de circuito impresso de lado único com apenas a camada superior no Eagle CAD. Portanto, antes de imprimir, marque a opção Mirror em Eagle PCB.

Arquivo PCB anexado

Atenção: Como não havia muito espaço para conectar o VCC PCB Trace, portanto fiz uma lacuna (consulte o Jumper na PCB), você precisará conectar esses 2 pontos com fio isolado.

Etapa 5: Código Arduino

Para este projeto, programei ESP8266 no Arduino IDE.

Créditos especiais para:

1) Biblioteca Adafruit DHT

2) Biblioteca do WebManager

3) Biblioteca Arduino ESP8266

O código usa todas essas bibliotecas para o funcionamento adequado. Clique nos nomes das bibliotecas acima para ir e baixá-los.

Código do Arduino anexado a esta etapa. Haveria algumas pequenas alterações necessárias neste código para trabalhar com o seu roteador. Que seria esclarecido na última etapa

Etapa 6: Etching PCB

Como eu não estarei discutindo como gravar seus próprios PCBs de um lado em casa, portanto, quem não sabe, aqui está o link onde você pode saber como fazê-los.

Link: Como fazer Etch PCB em casa

> Pule esta etapa se você estiver fazendo no Breadboard ou StripBoard. OU Você já sabe como fazer alguns. >>

Etapa 7: soldando todas as peças

Isso é autoexplicativo. Você terá que soldar todas as peças fornecidas na lista em seus respectivos nomes especificados no arquivo PCB.

Nota: Adicione uma tira de fita cobrindo o traço de PCB próximo aos 6 pinos extras inferiores do ESP12, para evitar curto-circuito

Eu adicionei as imagens acima, que fornecem todos os locais de referência onde você deve soldar as peças.

Não se esqueça de soldar o jumper com fio isolado

> Pule esta etapa se estiver fazendo em Breadboard ou StripBoard >>

Etapa 8: Conectando a bateria com a configuração

Conforme mencionado, usei a bateria de íon-lítio de célula única 1A do meu Samsung Dead Mobile Phone. Felizmente a bateria estava funcionando bem, portanto, sugiro que todos mantenham a bateria se a placa-mãe do seu telefone morrer.

Cuidado: não use baterias inchadas. Eles estão vazando e podem explodir em qualquer caso possível

Agora vem a parte complicada !:

1) Eu vi que Bat + e OUT + no TP4056 estavam conectados juntos, portanto usei apenas um fio para conectar à bateria e usei a outra linha VCC vinda do lado ESP8266 para conectar à bateria +. (Em todos os sentidos, teria sido o mesmo caso que você usou 2 fios para Bat + e OUT +)

2) Agora a diferença estava ao chegar ao pino de aterramento no módulo TP4056. O módulo tinha pinos de aterramento diferentes para OUT e BAT-, portanto, ao conectar os aterramentos, você precisará usar 2 fios em vez de conectar ao aterramento da bateria.

3) Agora, como você pode ver, não forneci nenhum switch neste projeto, pois ele permaneceria ligado todas as vezes e desligaria automaticamente quando a bateria estiver fraca. (Conforme discutido na etapa 3, o Protection IC desliga automaticamente a saída). Se você precisar trocar, você sempre pode adicionar um com certeza

Etapa 9: Configurando Seu Próprio Site

Portanto, esta pode ser uma etapa difícil para aqueles que são novos em sites e parte de hospedagem. Mas sempre tentarei tornar isso mais fácil para você.

A parte do site. Muitos de nós ficaríamos confusos, sobre como?

Então, deixe-me esclarecer. Primeiramente você precisa de um Domínio e Hospedagem. Muitos estariam considerando domínio gratuito e hospedagem, pois este é um projeto de processamento muito baixo e não precisa de nenhum requisito de site mais alto.

Portanto, para fins de avaliação, você pode experimentar hospedagem gratuita e domínio como este site dá:

Eu realmente recomendo mudar para domínio de site pago e hospedagem. Como isso acabará por ajudar esse provedor de hospedagem a obter mais velocidade e otimização de sites de sua parte.

Para iniciantes:

Domínio - é referido como o nome dado a um site ou você pode conhecê-lo como URL (como: instructables.com)

Hospedagem - É o Servidor que serve os Arquivos do Site aos Usuários.

Agora estou fornecendo um pré-preenchido e fontes de arquivos que você precisa para enviar para sua hospedagem. (Extraia todos os arquivos do.zip acima e coloque-os)

Portanto, basta carregá-los em sua hospedagem e fazer a alteração necessária mencionada na próxima etapa

Arquivos anexados

--- Acessando os dados enviados ao site por módulo -----

Para mostrar os dados do módulo para nós. Você simplesmente precisa digitar sua url e adicionar a linha "/show.php" na frente dela.

("yoururl.url / show.php")

Etapa 10: Pequenas alterações exigidas pelos usuários

Estas são as pequenas alterações no código, que os usuários devem fazer em códigos e arquivos fornecidos por mim, para que possam funcionar totalmente com seu roteador e site.

No código do Arduino, encontre estas linhas de código:

IPAddress _ip = IPAddress (192, 168, 1, 112); // Altere essas 3 configurações de acordo com o IP e GateWay. IPAddress do seu roteador _gw = IPAddress (192, 168, 1, 1); IPAddress _sn = IPAddress (255, 255, 255, 0);

E mude então de acordo com o IP, gateway e sub-rede do seu próprio roteador.

Agora, novamente, vá para o mesmo código e encontre esta linha:

http.begin ("https://yourwebsiteurl.com/main.php?temp=" + String (t) + "& hum =" + String (h) + ""); // Altere o URL de acordo com o URL do seu site

Portanto, nesta linha, você deve alterar "yourwebsiteurl.com" para o URL do seu próprio site.

Então, isso é tudo e você tem sua própria estação meteorológica portátil ESP8266 de bolso.

Etapa 11: finalizar o módulo

Agora, pessoal, esta é uma etapa opcional e fará com que seu módulo se destaque e evite curtos-circuitos causados por toques. a solução simples e elegante é usar um tubo termorretrátil branco de 7 cm de diâmetro. Corte um pouco da abertura do DHT11.