Interrupteur à fil LED ESP8266 ESP-01 : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Ce projet est né lorsque ma petite amie et moi avons installé plusieurs fils de guirlande lumineuse à LED dans la pièce pour une agréable sensation de Noël. Chaque fois que nous allions nous coucher, nous devions courir dans la pièce et couper chaque fil. L'autre jour, nous avons dû tous les rallumer.

Comme j'avais des modules ESP8266 ESP-01 qui traînaient, j'ai décidé d'assembler et de programmer un prototype rapide.

Après la mise en œuvre réussie du prototype avec un fil LED indésirable, j'ai décidé d'entreprendre ma première conception de PCB et j'ai commandé quelques cartes.

Cette instructable vous guide à travers le schéma, le premier prototype et le PCB et vous donne le code pour programmer le module ESP en quelques clics.

TL; DR: C'est un moyen facile de mettre en œuvre un commutateur contrôlé par Wi-Fi avec l'ESP8266 ESP-01.

Fournitures:

Matériel

• Module ESP8266 ESP-01
• Régulateur AMS-1117 3.3V
• IRLB8721 MOSFET (PCB final) ou transistor 2N2222 (prototype initial)
• Barres d'en-tête mâles et femelles

Logiciel

IDE Arduino v1.6

Pour la programmation

Adaptateur OPEN SMART USB vers ESP-01

Pour tester

• LED
• Résistance 220 Ohms
• Planche à pain
• Câbles de démarrage

Pour l'assemblage

• Fer à souder
• Fils (prototype uniquement; pas pour PCB)
• Carte Perf (prototype uniquement; pas pour PCB)

Étape 1: Schéma

Ci-dessus, le schéma réalisé avec EasyEDA. Il peut se décomposer ainsi:

Nous prenons une tension d'entrée d'un câble d'alimentation USB avec 5V et l'injectons dans les broches VIN du module AMS1117 3.3V.

Les broches VOUT du module AMS1117 3.3V sont connectées à la broche collectrice du MOSFET IRLB8721 et aux broches VIN et CH_PD du module ESP8266 ESP-01. La broche CH_PD doit être tirée HAUT pour que le module ESP8266 ESP-01 exécute le code.

La broche D2 du module ESP8266 ESP-01 est connectée à la broche GATE du MOSFET IRLB8721. Cela contrôle si le courant peut le traverser ou non.

La broche de l'émetteur du MOSFET IRLB8721 est connectée au fil LED.

Enfin, toutes les broches de masse sont connectées ensemble.

Si vous avez choisi le transistor 2N2222, remplacez toutes les occurrences de IRLB8721 par 2N2222 respectivement et rappelez-vous que les jambes ont des significations différentes sur les deux composants.

Étape 2: Programmation

Avant de configurer un prototype sur une maquette, nous devons programmer le module ESP8266 ESP-01, afin que nous puissions tester le prototype plus tard.

Code

Mon code est fortement basé sur le tutoriel de Random Nerd Tutorial pour le simple serveur HTTP. J'ai cependant supprimé le deuxième bouton, car nous n'avons besoin de contrôler qu'une seule broche (D2). Néanmoins, vous pouvez simplement utiliser leur code tel quel et remplacer vos informations d'identification WiFi.

Flasher l'ESP8266 ESP-01

Si vous vous êtes procuré l'adaptateur OPEN-SMART USB vers ESP-01, vous pouvez y brancher votre module ESP8266 ESP-01 et régler le commutateur sur PROG. Ensuite, branchez le tout sur un port USB libre de votre ordinateur et lancez l'IDE Arduino.

Copiez et collez le code de Random Nerd Tutorials, remplacez vos informations d'identification WiFi et téléchargez-le sur le module ESP8266 ESP-01.

Ensuite, retirez le module ESP8266 ESP-01 de l'adaptateur OPEN-SMART, réglez le commutateur sur UART et réinsérez-le.

Tester le code

Ouvrez la console série dans l'IDE Arduino et attendez que le module soit connecté au WiFi.

Ensuite, ouvrez votre navigateur et accédez à l'adresse IP affichée dans la console série. Remarque: vous devez être sur le même réseau, c'est-à-dire WiFi. Sinon, vous ne pourrez pas accéder à l'ESP8266 ESP-01 !

Si tout fonctionne, vous voyez un site Web avec deux boutons. Connectez une LED avec une résistance de 220 Ohm à la broche D2 du module ESP8266 ESP-01 et elle devrait s'allumer et s'éteindre lorsque vous cliquez sur le bon bouton sur le site Web.

Si vous rencontrez des difficultés, veuillez suivre le tutoriel complet et détaillé lié ci-dessus.

Étape 3: Prototypage

Configurez une maquette avec tous les composants et fils nécessaires comme indiqué dans le schéma ci-dessus et testez-la avec le module ESP8266 ESP-01 programmé.

Si tout fonctionne, vous avez deux options.

Option A: Soudez-le sur une planche de perforation

Option B: Faire un PCB

J'ai d'abord opté pour l'option A et j'ai ensuite décidé de me salir les mains avec mon premier projet PCB.

Sur les photos, vous voyez mon prototype auto-soudé. Comme toujours, les connexions sont en désordre et j'ai utilisé des tubes thermorétractables pour empêcher les connexions qui se chevauchent de se court-circuiter. De plus, j'ai utilisé le transistor 2N2222 au lieu du MOSFET IRLB8721, car j'en avais beaucoup qui traînaient et je savais qu'il n'était pas censé rester.

La soudure m'a pris environ une heure et ce n'était pas amusant du tout. Si vous êtes un soudeur professionnel, vous apprécierez peut-être le processus, mais pour moi, je veux quelque chose de plus simple.

Étape 4: PCB

J'ai eu peur des PCB parce que je pensais que je devais les concevoir avec les composants SMD et je ne pouvais pas trouver de modules de développement ESP ou Arduino faciles à insérer dans le schéma ou la disposition du PCB.

Pour ce projet, j'ai décidé de simplement considérer les modules ESP8266-01 et AMS1117 3.3. V comme le genre de choses que j'aurais besoin de souder sur la carte pour les utiliser: comme broches femelles.

Cela m'a rendu la vie beaucoup plus facile et la mise en page du PCB a été faite en environ deux heures. Vous pouvez voir les deux versions sur les photos.

La version 1 comporte quelques mises en garde mineures:

1. Les broches d'en-tête sont trop étroites. Je n'ai pas pris en compte qu'ils devaient être distants de 2,54 mm les uns des autres et j'ai juste attrapé les premières broches de la bibliothèque.2. J'ai foiré l'étiquette pour VIN: les étiquettes VCC et GND sont échangées.3. Le module AMS1117 3.3V est plus large que je ne le pensais et s'étend sur le bord du PCB.

Bien sûr, j'ai remarqué ces mises en garde après les avoir commandées et testées dans la vraie vie. Ce n'est pas un briseur de jeu, mais j'ai créé une nouvelle version où j'ai amélioré les points mentionnés ci-dessus. De plus, j'ai placé le module ESP8266 ESP-01 de manière à ce qu'il ne chevauche pas le module AMS1117 3.3V.

Vous pouvez trouver le projet EasyEDA ici:

Étape 5: Avancer

Nous voici donc avec un PCB facile à assembler. Et après?

Enveloppe

Ce serait formidable d'avoir un boîtier imprimé en 3D qui cache l'électronique et rend la construction plus robuste. Idéalement, il aurait un dissipateur thermique intégré pour l'IRLB8721 (bien que lors de mon test avec un fil LED de 10 m de long, il ne soit jamais devenu plus chaud que la température ambiante).

Connecteurs

De plus, je souhaite ajouter un connecteur USB pour VIN aka le câble USB et un connecteur JST pour VOUT aka le fil LED. Actuellement, j'ai utilisé des connecteurs mâles sur la carte et des connecteurs femelles soudés au fil LED et au câble USB (coupé) pour le connecter. Mais ce n'est pas une connexion à l'épreuve du temps et n'a pas l'air et ne se sent pas très professionnel.

En conjonction avec un boîtier, cela augmenterait considérablement l'esthétique de la construction ainsi que l'expérience d'utilisation globale (ce qui est crucial si vous essayez de mettre en œuvre une maison intelligente dans un environnement partagé et pas seulement dans votre propre pièce ou laboratoire).

Intégration maison intelligente

Actuellement, chaque ESP8266 ESP-01 est un serveur HTTP avec un site Web qui contrôle son état. J'aimerais faire mes premiers pas vers la maison intelligente et utiliser NodeRED et MQTT pour les intégrer dans un système domotique centralisé afin de pouvoir contrôler tous mes commutateurs à partir d'une seule interface utilisateur.

Bien sûr, je pourrais simplement créer un serveur Web qui envoie des requêtes aux différents modules ESP8266 ESP-01 mais encore une fois, ce n'est pas une solution élégante, standardisée ou extensible.

Étape 6: Critiquer

Si vous êtes arrivé jusqu'ici, merci beaucoup d'avoir lu !

Ceci est mon premier article ici et j'espère que vous pourriez en retirer quelque chose. Je ne me suis pas plongé dans les différents sujets mentionnés, car je sentais qu'il y avait déjà de nombreux excellents tutoriels sur les différents sujets. Si vous avez besoin de plus de références ou si vous voulez que je décrive certaines des étapes plus en détail, veuillez laisser un commentaire.

Si vous aimez ce que vous lisez, n'hésitez pas à laisser un commentaire et peut-être aimer l'article. Cela signifierait beaucoup:)