Registrador de temperatura e umidade da Internet com visor usando ESP8266: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Eu queria compartilhar um pequeno projeto que acho que você vai gostar. É um registrador de temperatura e umidade habilitado para internet pequeno e durável com display. Isso é registrado em emoncms.org e, opcionalmente, localmente em um Raspberry PI ou em seu próprio servidor emoncms. Ele apresenta o LOLIN (anteriormente WEMOS) D1 Mini que incorpora o núcleo ESP8266. O sensor de temperatura e umidade é o sensor LOLIN DHT 3.0 I2C. O software é Arduino e, naturalmente, de código aberto. Já construí 7 destes e um amigo meu quer mais 3.

Coloquei-o em uma caixa de plástico "Systema" de 200ml. Eles estão disponíveis na Austrália por aproximadamente $ 2. O custo total dos componentes, incluindo um cabo micro USB é <$ AU30, portanto, você deve conseguir construí-lo nos EUA por ~ $ 20

A lista completa de componentes é

1. LOLIN DI Mini V3.1.0
2. Temperatura e umidade LOLIN DHT Shield 3.0
3. TFT 1.4 Shield V1.0.0 para WeMos D1
4. Escudo do conector TFT I2C V1.1.0 para LOLIN (WEMOS) D1 mini
5. Cabo TFT 10P 200mm 20cm para cabo de cabeça dupla WEMOS SH1.0 10P
6. Cabo I2C 100mm 10cm para cabo de cabeça dupla LOLIN (WEMOS) SH1.0 4P
7. Caixa de plástico - SYSTEMA 200ml - na Austrália Coles / Woolies / KMart
8. Cabo de alimentação USB Micro para USB-A

Todos os componentes ativos podem ser comprados na loja LOLIN do AliExpress.

Ferramentas e hardware diverso

1. Ferro de solda. Você precisará soldar os cabeçalhos nos escudos
2. Parafusos de cabeça de 1,5 mm com ~ 1 cm de comprimento e driver adequado
3. Broca de 1,5 mm ou alargador para furos de parafusos
4. Arquivo redondo ou Dremel para cortar ranhura para cabos

Etapa 1: Montagem

A montagem é direta. Existem 2 blindagens para empilhar, no entanto, prefiro ter a blindagem D1 como a placa superior, já que o caminho de saída para o cabo USB é mais reto e fácil de organizar depois de colocar a tampa.

O D1 chega com 3 combinações de cabeçalho

1. Soquete e pinos longos
2. Soquete e pinos curtos
3. Pin curto apenas

Use a combinação de soquete longo / pino longo para o DI. Certifique-se de que está soldando com a orientação correta. Aqui está um pequeno gabarito que uso para alinhar os pinos para a soldagem.

Usando uma placa de ensaio, posicione duas fileiras de cabeçalhos Short Pin nas fileiras B e I com os pinos mais longos para baixo. Eles ficarão nivelados com a superfície. Em seguida, posicione duas linhas de soquete e pinos curtos nas linhas A e J fora dos cabeçalhos de pinos curtos.

Você pode então colocar os cabeçotes de pinos longos nos pinos curtos da placa e, em seguida, posicionar o D1 pronto para a soldagem. Nota: O D1 está de cabeça para baixo neste ponto. O soquete USB e o rastreamento da antena estão sob a placa. Solde os pinos na placa. Tente não usar muita solda, pois o excesso irá passar por baixo do D1 e pode viajar para a parte do soquete da placa. Você pode perguntar por que eu não usei apenas os cabeçalhos de alfinetes curtos no D1? Tenho outros planos, incluindo um relógio em tempo real e um cartão SD para os momentos em que o acesso Wi-Fi não for possível, portanto, providenciei para que outros escudos sejam empilhados, se necessário.

O próximo passo é soldar a Connector Board. Remova o soquete e os cabeçotes de pino das linhas A e J e deslize-os nos pinos D1 agora soldados. Agora você pode deslizar a blindagem do conector nesses pinos. Não empurre as tomadas completamente para baixo, apenas coloque-as em cima. Razão? Se você usar muita solda, ela irá "pavimentar" e seu conector ficará permanentemente soldado ao D1.

Certifique-se de que o conector está orientado corretamente. A blindagem do conector também deve estar "de cabeça para baixo" neste ponto. As pinagens são marcadas em cada placa. Certifique-se de que eles correspondem, ou seja, o pino Tx no D1 está diretamente abaixo do pino Tx na placa do conector, etc. Verifique novamente e solde a placa do conector em seu cabeçalho.

A soldagem agora está concluída. Remova a placa do gabarito se estiver usando. Prenda-os juntos, novamente verificando a orientação. Ao contrário das placas Arduino Uno, é possível ter uma placa 180 graus para fora. Neste ponto, você pode conectar o cabo I2C da placa do conector ao DHT e o cabo TFT de 10 pinos ao TFT. Os pinos internos são bem pequenos, portanto verifique a orientação antes da inserção.

Conecte um micro cabo USB ao D1 e a luz de fundo do TFT deve acender. Agora você está pronto para carregar o esboço do Arduino.

Etapa 2: Carregando o Firmware

Carregue o IDE Arduino mais recente. Eu tinha 1.8.5 em execução no momento de construir este projeto.

O IDE precisa ser configurado para compilar o esboço para o WEMOS (ESP8266). Para fazer isso, você precisa iniciar o IDE e ir para Arquivo / Preferências e clicar no ícone à direita de "URLS de gerenciadores de placas adicionais". Um editor será exibido. Cole a seguinte

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

no editor e clique em OK e em OK para fechar o editor de preferências. Você deve então fechar o IDE e reabri-lo. O IDE Arduino irá então conectar e baixar a "cadeia de ferramentas" necessária e bibliotecas para construir e compilar esboços para o ESP8266 no qual o D1 é baseado.

Você também precisará das bibliotecas AdaFruit para a tela TFT. Estes podem ser obtidos em

github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library

& github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

descompactado e salvo em sua pasta de bibliotecas em sua pasta de projetos do Arduino. Nota: os downloads do Github geralmente acrescentam "-master" à pasta, portanto, pode ser necessário renomeá-los.

Você também precisa da biblioteca LOLIN / WEMOS DHT 3.0 de

github.com/wemos/WEMOS_DHT12_Arduino_Library

Baixe o arquivo IoTTemp_basic.ino e coloque-o em uma pasta de projetos do Arduino chamada "IOTTemp_basic".

Abra o sketch no IDE e vá em Tools / Board e selecione "Boards Manager". Em "filtrar sua pesquisa" basta colocar "D1" e você deverá ver "esp8266 por ESP8266 Community" Clique em "Mais Informações" e deverá ser capaz de selecionar a versão mais recente e "Instalar". O IDE então começará a baixar a cadeia de ferramentas e as bibliotecas associadas.

Depois de concluído, conecte seu IotTemp em seu computador e após a detecção, selecione a porta em que o dispositivo está instalado em "ferramentas / porta". Agora você está pronto para compilar e carregar.

No topo do esboço, você precisa configurar algumas variáveis para se adequar ao seu ambiente local

const char * ssid = ""; // Seu SSID WiFi local

const char * senha = ""; // Senha para o nó local

const char * host = "emoncms.org"; // URL base para registro EMONCMS. Nota NÃO "https://"

const char * APIKEY = "<sua chave de API"; // Grava a chave API do emonCMS

const char * nodeName = "Cozinha"; // Nome descritivo para o seu nó

Clique no ícone "tique" para verificar o código e, se não houver erros significativos, você deve estar OK para fazer o upload do código para o D1. Depois de concluído, leva um ou dois minutos, agora você deve ver a luz TFT acender com os valores "TMP" e "R / H" (Umidade Relativa).

Como não configuramos a conta EMONCMS etc, você verá "Falha na conexão" com seu nome de host.

O sketch também possui um monitor serial básico. Conecte-se usando o monitor serial Arduino, Putty ou qualquer outro programa de comunicação serial para obter mais informações sobre o que está acontecendo dentro do IoT Temp.

Eu mexo no código para que você possa encontrar meu código mais recente em

github.com/wt29/IoTTemp_basic

Etapa 3: Montagem final

Agora você está pronto para concluir a montagem. Isso envolve a montagem dos componentes na caixa.

Comece montando o TFT na parte interna da tampa. Desconecte o D1 da alimentação e, em seguida, desconecte o TFT da placa do conector. Ofereça o TFT até a tampa, tentando posicioná-lo o mais próximo possível da borda superior da tampa. Isso lhe dará melhor espaço para a placa D1 / Conector. Eu uso um alargador afiado para empurrar uma pequena marca no plástico, remover o TFT e, em seguida, abrir um pequeno orifício. Os orifícios de montagem para o TFT são bastante pequenos em 1,5 mm. Tenho uma coleção de parafusos de cabeça que se encaixam, mas não há porcas adequadas. Empurro a cabeça da tampa pela frente, aparafusando-os através de plástico e, em seguida, simplesmente uso cola quente de baixa temperatura para prender o TFT aos parafusos.

Monte o sensor DHT na parte externa da tampa. Para separar o sensor do escudo (os suportes de "escudo" não são usados), vire o DHT de cabeça para baixo e marque o istmo (a ponta fina) com uma faca de hobby. O sensor se soltará da blindagem.

Quase a última etapa é cortar uma ranhura de alívio na borda inferior da tampa e a base para acomodar o cabo USB e a conexão ao DHT. Eu uso uma Dremel, mas ela pode facilmente enlouquecer, então não tenha pressa. A caixa SystemA possui um selo de silicone na tampa que você não deve cortar.

Monte a unidade na caixa. Um toque de cola quente de baixa temperatura sob a placa do conector ajuda a localizá-lo na caixa. Passe os cabos USB e DHT para fora do slot e coloque um pouco de cola quente sobre os dois cabos.

Prenda o DHT na parte externa da caixa com um parafuso curto de 1,5 mm. Use um pouco de cola quente por baixo, se quiser - não me incomodo.

Conecte seu IOT Temp à alimentação de 5 V e admire seu trabalho.