ESP-Now Rainstick: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Este projeto divertido vai permitir a você a alegria trivial de deixar uma rede eletrônica anunciar que você está chovendo! O preço controlado pela IA, elicita o rasgo. Há rumores de que a Tesla tem sensores que despertam os limpadores de pára-brisa no início da chuva. Estando em uma cabine totalmente envidraçada, você pensaria que a obviedade da chuva tornaria esse sensor não totalmente necessário, mas sem o rugido da explosão da gasolina você tem que ter algo do que se gabar. Os recursos integrados dos microcontoladores ESP-8266 de fácil utilização são aprimorados pela opção de rede ESP-Now local. Você não precisa de uma conexão com a internet e todas as responsabilidades e impraticáveis que daí advêm. E você pode brincar com varas de bambu!

Este não é um verdadeiro pau-de-chuva. É um cacto seco que faz barulho de chuva com grãos caindo em cascata - definitivamente de baixa tecnologia. Este dispositivo consiste em um combo Master e Slave. O Mestre designado fica do lado de fora, operado por bateria Lipo, com energia solar e despertado por um agente adormecido de hardware Adafruit que bebe energia e liga um sensor de chuva uma vez a cada dez minutos. Se cheirar chuva, ele envia uma mensagem ESP-Now para seu único amigo - um escravo - que está conectado ao poder para ouvir as mensagens. Se receber um, ativa uma cascata de Neopixels habilmente posicionados. A equipe é formada por bambu de origem local, o que é divertido de trabalhar e não requer 16 horas de impressão.

Etapa 1: Reúna seus materiais

Lembre-se de quando você era criança e foi sugerido que você poderia matar alguém amarrando-o a uma rede sobre bastões de bambu afiados e crescendo e esperando! Bem, não faremos isso.

1. Bambu - pegue uma peça bonita, contanto que você queira enfiar Neopixels dentro dela. (O meu tinha cerca de 6 pés) Também um pedaço para o invólucro do sensor largo o suficiente para acomodar alguns eletrônicos. (3 polegadas de largura e 8 polegadas de comprimento)

2. Células solares flexíveis - como estas:

3. Placa do carregador TP 4056:

4. Conversor de nível lógico:

5. Power Timer Breakout Adafruit:

6. Adafruit Feather HUZZAH com ESP8266:

7. WEMOS D1 Mini - sua escolha …

8. Tira Neopixel 60 Led / M

9. Bateria Lipo

10. Sensor de chuva - comprei este, mas há muitos deles por aí:

11. Chave ON / OFF genérica

Etapa 2: montar os eletrônicos

Siga o diagrama de Fritzing sobre como a fiação para ambos os dispositivos é feita. A unidade escrava é muito simples, com uma placa de perf para a montagem de conectores fêmeas para acomodar o WEMOS D1 Mini que tem um conjunto de conectores machos instalados. Isso facilita a montagem e a remoção para ajustes e programação. O deslocador de nível lógico está do outro lado e é pequeno e fácil de montar na placa. Para as melhores práticas de uso de Neopixels, é aconselhável conectar um resistor à saída de dados do deslocador de nível e dos Neopixels e um grande capacitor entre as linhas de alimentação para ele. Certifique-se de usar uma fonte de alimentação adequada e conecte-a separadamente da saída WEMOS. Você pode dimensionar esta fonte de energia por quanto tempo seu pau de chuva vai ter …

A unidade Master também é muito fácil. Usei um Adafruit Huzzah ESP8266 em vez de outro WEMOS D1 mini, pois ele tem sua própria bateria embutida. Dimensione o Lipo que você quiser - ele só precisa caber dentro do bambu. O controlador de carga simples é conectado à célula solar e à bateria e fornece energia para o Power Timer Breakout e o ESP8266. A alimentação do sensor de chuva vem através da alimentação de 3,3 V na placa do microcontrolador. Eu coloquei uma chave entre a linha Enable do Power Timer e o pino EN da placa para que eu pudesse manter esta linha alta para programá-lo. (Ele é mantido baixo mesmo quando o temporizador está desligado com tanta força para fazê-lo funcionar sem ele …) Dois pinos no Huzzah são usados - um para o sensor de chuva que o torna digitalmente baixo quando a água atinge e outro para avisar o Power Timer está ok para desligá-lo. Eu não coloquei um testador de bateria nesta unidade, mas se você quiser, as instruções estão na página da Web da Adafruit. Ele utiliza o único pino A0 da placa, mas você pode facilmente programá-lo para transmitir esses dados ao Slave e fazer com que ele seja gerado como pixel de altura.

Etapa 3: Construa

É divertido trabalhar com o bambu. As peças que usei ficaram secas e mortas por um tempo. Lixe bem o exterior. A fenda para a luz é fácil de cortar com uma serra sabre de luz. Basta usar um pouco de fita azul ao longo de todo o comprimento e, à mão livre, uma rachadura de 2,5 centímetros de largura no rosto, deixando cerca de 20 centímetros intactos nas pontas. A forma pode ser tão ondulada quanto você deseja cortá-la. Faça dois furos do tamanho da lâmina para iniciar a entrada e a saída da lâmina nas extremidades. O bambu corta com muita facilidade e você pode passar direto pelos nós que têm um defletor completo. O resto do tubo é oco. Pegue um cinzel e retire os restos internos dos nós, o que permitirá um tubo oco completo. Deve-se ter cuidado para não iniciar uma divisão no comprimento do bambu, mas isso pode ser facilmente reparado. Pinte o interior do tubo com um spray acrílico branco liso. A parte externa do tubo é revestida com algumas camadas de poliuretano resistente aos raios ultravioleta.

A unidade Master tem cerca de 10 polegadas de comprimento e 3 a 4 polegadas de largura que acomodará o sensor. Ele é escolhido com cuidado para que seja cortado a cerca de 5 centímetros de um nó no topo. Este espaço abrigará o sensor e permitirá uma vedação à prova d'água para os componentes eletrônicos abaixo. Você deve fazer um orifício de 1/4 'na borda desta tampa do nó para permitir que os fios do sensor caiam. Outros orifícios ao redor da base da tampa permitirão que a água coletada neste copo natural saia radialmente. Tive que aparar a placa do sensor para caber no espaço e soldar diferentes conectores para obter um pequeno orifício. Os fios do sensor alimentam uma placa comparadora do sensor que fica na seção à prova d'água. Novamente pulverize esta unidade dentro e fora com spray de poliuretano para uso externo.

Etapa 4: montar

O painel solar flexível é um cimento de contato montado na parte externa da unidade mestre. Os fios que o conectam por meio de pequenos orifícios na caixa do tubo são soldados nas extremidades do painel solar. Siga as instruções sobre como fazer isso em seu site - é muito fácil. O sensor de chuva é montado no copo superior com pinceladas de silicone em espaçadores de náilon que inclinam o sensor em um ângulo para que a chuva não se acumule. Um orifício é feito na lateral da unidade para acomodar a chave liga / desliga. Todo o resto está apenas enfiado dentro. Você pode colocar silicone em uma pequena tampa de plástico na parte inferior, desde que deixe alguns orifícios de ar. Todas as entradas de arame são seladas com salpicos de silicone.

A unidade escrava é equipada com um comprimento de Neopixels para deixar alguns centímetros na parte superior e inferior. Eles são facilmente colocados com silicone no lugar - certifique-se de retirar a capa de silicone se a sua veio com uma - impossível de colar. Posicione os Neopixels de lado para que não sejam vistos de quase todos os ângulos, mas direcione sua luz para a cavidade pintada. Depois de proteger a fonte de alimentação com um grande capacitor, a pequena placa WEMOS caberá facilmente no fundo do tubo. Embora a unidade escravo possa sair, ela não foi projetada para ser à prova d'água.

Etapa 5: programe

Esse cara fez um bom trabalho ao definir alguns exemplos de sensores e ESP-Now: https://github.com/HarringayMakerSpace/ESP-Now. Andreas Spiess fez um bom vídeo com um exemplo de que usei o código para iniciar este projeto. Esta unidade Master / Slave limitada não precisa de internet, então eliminei essas seções - ela apenas transfere a informação se está chovendo ou não. Decidi não usar as opções anunciadas de sono profundo para o ESP, pois descobri em um projeto anterior que ele se tornou aleatoriamente instável depois de um tempo e acabava com a bateria solar aleatoriamente. A opção de hardware apenas reinicia o Adafruit Huzzah uma vez a cada dez minutos ou mais, verifica o sensor para um sinal baixo, significando chuva, se não encontrar envia um sinal alto / baixo para o pino Concluído no cronômetro. Caso contrário, o código muda para enviar as informações (na verdade, nenhuma informação, exceto a própria função de envio) para o escravo para ativar seu código. O código escravo apenas inicializa a máquina e espera por uma mensagem e, quando recebe, ativa a função neopixel por um minuto. Você pode variar isso no software, mas ele apenas continua aguardando a ativação da chuva novamente. Leia os comentários no software para ver onde alterar os valores. O código da grande cascata de meteoros veio desta fonte: https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/ Acabei de adicionar algumas constantes aleatórias e uma mudança de cor.

Etapa 6: usando

O pequeno potenciômetro no sensor de chuva deve ser ajustado para que nível de gotejamento ativa o mestre para enviar um aviso. Você também deve ajustar o potenciômetro do circuito do temporizador Adafruit para determinar com que frequência seu sensor liga para verificar se há chuva - o intervalo é de segundos a duas horas - sua escolha. Carregue a bateria lipo na unidade mestre e ligue-a e monte-a do lado de fora. Ela deve cuidar de si mesma para as necessidades de energia, a menos que você more no Alasca, onde chove continuamente e está escuro. A unidade escrava funciona em qualquer lugar dentro do alcance Wifi do mestre e é muito resistente em dias de espera por mensagens - basta conectá-la a uma verruga de parede de 5 volts com energia suficiente para fornecer o comprimento do seu Neopixel e pronto. Se você deseja uma exibição de luz ocasional enquanto espera pela chuva, isso é fácil de programar - especialmente se você mora em um lugar onde não chove.