Da lanterna ao sensor de movimento com ESP8266 e MQTT: 5 etapas (com imagens)

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

Nesta postagem, eu apresentaria os itens abaixo:

• LEDs precisam de um circuito de limitação de corrente
• como fazer uma lanterna
• fazer uma luz alimentada por bateria portátil, e escurecer os LEDs por ESP8266 via MQTT

O vídeo é uma recapitulação e uma breve explicação de como isso funciona,

Eu planejava incluir o sensor PIR, mas o tutorial fica um pouco longo para que o sensor PIR seja apresentado na segunda parte deste tópico

Então vamos começar.

Etapa 1: LEDs precisam de corrente para serem limitados

Para os iniciantes, isso é estranho considerando como normalmente acender uma lâmpada incandescente ou fluorescente. Não se preocupe, as lâmpadas LED na prateleira já vêm com um adaptador de energia AC-DC e uma limitação de corrente. Mas seria bom fazer algo do zero.

Uma chave para girar um LED é um circuito de limitação de corrente. Funciona como uma válvula de corrente para que, uma vez que a tensão aplicada ao LED tornando-o condutiva, a corrente que flui pelos LEDs não possa ser maior do que a regulada pelo circuito. As falhas de LEDs geralmente resultam de superaquecimento. Nenhum circuito limitador de corrente instalado é uma maneira segura de queimar os LEDs em alguns segundos. Aliás, fixar os chips de LED, aqueles que vêm na moldura de alumínio, em um dissipador de calor reduzem o chip de LED e geralmente recomendado.

Eu estava coçando muito minha cabeça quando aprendi isso por volta de 2015, e ainda coçando minha cabeça (por diferentes motivos). Aprendi com este tutorial e sua explicação clara me salvou alguns cratches.

O circuito está conectado. As linhas em negrito significam a rota de carga principal, e as mais finas indicam o mecanismo de controle para controlar a corrente da rota principal que é cerca de 150 mA. A Wikipedia tem um pequeno artigo e algumas referências anexadas. A limitação de corrente pode ser construída com um transistor substituindo o MOSFET por transistores de carga de corrente média, como BD135, BD139.

Etapa 2: Faça uma lanterna

Peças necessárias:

1. um MOSFET de canal N (IRF540N $ 1,62 / 10pcs, 30N06, $.1,75 / 10pcs)
2. um transistor NPN (como S8085)
3. 3,9 ohm - resistor de 2W, a corrente limitada em torno de 0,6 / 3,9 = 153mA
4. Resistor 100kR (1 / 4W)
5. Um interruptor push-lock
6. Há 0,5 W 8mm LED, $ 3,18 / 100pcs aqui
7. Uma bateria de lítio 18660. Eu salvei alguns deles de um banco de energia. Bateria do laptop (4, 6, 8 células) feita de 18.650 células, mas cuidado com isso.
8. 1 placa de reforço de até 12V, como esta, $ 0,56
9. 1 carregador de lítio como este, $ 0,30

A principal diferença para o circuito acima é o uso de uma bateria de lítio (18660) com placa de reforço em vez de um adaptador de força de 5V mock-up.

A última foto mostra a lanterna final e ela estava carregando de qualquer fonte micro USB (> 1A).

Etapa 3: Internet das coisas com esta lanterna?

Eu divido essa parte em três etapas:

• Prepare um assinante (este)
• Configure o servidor MQTT (próxima etapa)
• e preparar um editor (o próximo)

Partes:

Primeiro, sim, usei aquele chavão, também conhecido como IOTs, mas este poderia fazer uma boa combinação de usar o circuito na Etapa 2 com um ESP8266 e, em seguida, controlar a intensidade da luz pelo método MQTT.

As peças do circuito são idênticas, exceto:

1. Substitua 12V boost up por MT3608 boost up board, $ 1,92 / 5pcs, este pode aumentar a tensão de uma bateria 18650 (cerca de 3,7V) para 28 V, o suficiente para alimentar 8LEDs (em vez de 3).
2. A posição un-push no switch está conectada ao GPIO 1 ou 2 no ESP8266 para o sinal PWM.
3. ESP8266 01, $ 1,68 cada. Como este
4. AMS1117 3,3 V, um regulador de tensão para ESP8266, alguns capacitores
5. Um módulo USB para flash ESP8266, $ 0,78 / pcs como este

Por falar nisso. esses links são para sua conveniência.

Soldando e carregando:

• Soldar as peças e usar os esquemas acima. Alguns circuitos de tensão 3.3 pré-fabricados podem economizar algum tempo ($ 1,38 / 5 unidades como este). Fiquei confuso ao lembrar do pino ao inverter a placa PCB e acabei por satisfazer algum regulador de tensão AMS1117.
• Próximo. Faça uma pequena modificação como na terceira foto para manter o GPIO 0 pressionado para GND, toque rapidamente no pino RST com pino GND para colocar o ESP8266 no modo Flash.
• Baixe o código aqui do meu GitHub e envie o código para ESP 8266 usando o IDE do Arduino.

Eu destaquei a linha para mostrar o tópico que o assinante assinou. Qualquer mensagem postada neste tópico será repassada para outros clientes (assinantes) deste tópico. O EPS8266 neste circuito ouvirá a mensagem JSON postada no tópico e disparará se uma alteração foi feita no canal Três

* Era uma vez, pensei que poderia colocar um resistor pull-down (100k) para aterrar o Gate do MOSFET quando o ESP8266 não era apresentado. Isso funciona na ausência de um ESP8266, mas com ESP8266, o resistor também puxa para baixo o GPIO0 ou 2 para GND, tornando-os em um modo Flash ou não inicializa (quando GPIO2 está BAIXO)). Você verá um verde sólido se isso acontecer.

Etapa 4: configurar o servidor MQTT

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) é um protocolo de mensagens baseado no método publicar-assinar. O dispositivo que hospeda a mensagem MQTT de entrada e saída é chamado de intermediário. Como um corretor real, ele hospeda a troca entre editores (vendedores) e assinantes (compradores). Nenhum dinheiro muda de mãos. Existem muitos tutoriais para isso.

Aqui está a recapitulação. Raspberry Pi é o dispositivo mais popular para isso. Primeiro, instale o MQTT por:

sudo apt-get install mosquitto mosquitto-clients

teste se o servidor MQTT está funcionando, abrindo dois terminais no Raspberry, um digite a primeira linha e o outro para a próxima:

mosquitto_sub -h localhost -t "yourtopic"

mosquitto_pub -t "yourtopic" -h localost -m "diga algo"

Você deverá ver o "diga algo" aparecer no primeiro terminal. Walah! Funciona.

O "#" pode ser usado para ouvir qualquer tópico, substitua "seu tópico" por "#"

Agora que você não quer que alguém publique ou assine o seu servidor MQTT, você deve configurar uma senha, fazendo isso:

cd ~

mosquitto_passwrd -c pwfile mqtt_user

mqtt_user podem ser outros nomes de usuário de sua preferência, digite a senha duas vezes e atualize o arquivo.conf:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

adiciona estas duas linhas:

allow_anonymous false

password_file / home / pi / pwfile

em seguida, reinicie o mosquito ao:

sudo systemctl restart mosquitto

faça um teste incluindo o nome com uma senha como:

mosquitto_sub -h localhost -t "yourtopic" -u "mqtt_user" -P "123456"

mosquitto_pub -h localhost -t "yourtopic" -u "mqtt_user" -P "123456" -m "isso é seguro?"

Além disso, se o MQTT recusar a conexão, tente fazer isso para colocar o serviço MQTT em segundo plano do sistema Linux:

mosquitto -d

Achei que essas referências são boas para se dar uma olhada. Aprendi algo com esses dois hoje.

1. Adafruit:
2. Stees-internet-guide.com

Etapa 5: preparar um editor

Para este, faço um painel simples para enviar a mensagem para o servidor MQTT. No modo de espera, o LCD mostra o relógio.

Partes:

1. SSD1306 Tela, $ 2,41 cada
2. EPS8266 WEMOS D1 Mini, $ 2,53 cada
3. Um potenciômetro
4. Um interruptor deslizante de 4 pinos.
5. dois LEDs de 3 mm,
6. alguns resistores

De solda:

Aqui está o esquema deste terminal:

Faça upload do código:

A marca WEMOS ESP8266 é agradável de trabalhar. Você só precisa de um micro USB, pressione o botão de upload no IDE do Arduino flash do chip. O código está aqui (GitHub):

Para publicar uma mensagem, pressione o interruptor para ligar o LED verde (e desligar o vermelho), em seguida, deslize o pino para cima e ajuste e, finalmente, pressione o botão novamente para enviar a mensagem para o servidor MQTT. O painel pode publicar uma mensagem JSON para 4 canais.

Dê uma olhada no destaque no código (captura de tela). Esse é o tópico para o qual o painel envia a mensagem, e nossos LEDs estão muito ansiosos para ver qualquer novidade da mensagem JSON

Isso é tudo. Espero que o tutorial seja útil.