Enregistreur de température minuscule ESP8266 (Google Sheets): 15 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Ceci est un guide sur la façon de créer votre propre enregistreur de température WiFi absolument minuscule. Il est basé sur le module ESP-01 et le capteur de température numérique DS18B20, emballé dans un boîtier imprimé en 3D étanche avec une batterie au lithium de 200 mAh et un chargeur micro USB.

C'est vraiment un projet génial s'il est fait correctement, mais un mot d'avertissement, il est très frustrant de tout souder manuellement et de le garder si petit sans rien casser et faire fonctionner le logiciel est assez long. Alors s'il vous plaît lire l'ensemble instructable avant de l'essayer.

Si quelqu'un en construit un, j'aimerais le voir et à quoi vous l'utilisez, jusqu'à présent, je l'ai utilisé pour déterminer le cycle d'utilisation de mon climatiseur un jour d'été typique (50 min allumé, 20 min éteint) il pour surveiller la température des saucisses en hiver…

Étape 1: Matériaux/Équipement

Bien que les composants soient peu nombreux et le schéma assez simple, il faut beaucoup d'efforts pour les intégrer dans un facteur de forme agréable et fonctionnel…

Les composants dont vous aurez besoin sont:

• Un ESP01
• Une batterie LiPo 200mAh
• Un module chargeur LiPo TP4056
• Un régulateur de tension HT7333A 3.3V
• Un capteur de température DS18B20
• Deux résistances SMD 4.7kΩ
• Deux petits boutons poussoirs

Les outils/équipements dont vous aurez besoin sont:

• Fil mince isolé (j'ai utilisé du fil d'enroulement)
• Fer à souder/Station, soudure, flux et pompe à dessouder
• Cisailles/Dénudeurs de fils, Pinces à épiler
• Un ordinateur
• Une carte de programmation ESP01
• Une imprimante 3D
• Adhésif superglue/cyanoacrylate

Étape 2: Souder: le Tiny Deep_Sleep Wire

L'une des principales caractéristiques dont un enregistreur alimenté par batterie doit avoir est un mode basse consommation afin qu'il puisse durer le plus longtemps possible. L'ESP8266 a l'ESP. DeepSleep(); option, mais il faut que GPIO_16 soit connecté à la broche EXT_RSTB (Reset), qui malheureusement pour nous n'est pas éclatée sur un module ESP01. Cela signifie que nous devons souder à la main un fil fin à la broche correcte sur la puce SMD ESP8266. C'est assez difficile mais peut être fait en utilisant juste un fer à souder ordinaire et beaucoup de patience et des mains fermes. GPIO_16 est la dernière broche sur le côté de la puce près du condensateur de découplage car elle se trouve sur le bord sur laquelle il est beaucoup plus facile de souder. Bonne chance!

Étape 3: Prototyper

Avant de le compacter jusqu'à l'électronique finale pour aller dans le boîtier, j'ai fait un prototype à l'aide de perf-board. Il s'agissait d'une étape facultative pour vérifier que tous les composants fonctionneraient ensemble, car il sera beaucoup plus difficile à dépanner une fois miniaturisé et dans un boîtier étanche. Pourrait aussi facilement être fait sur une planche à pain.

Étape 4: Programmation

Pour programmer l'ESP8266, vous pouvez utiliser un module de programmation bon marché en provenance de Chine avec une légère modification en ajoutant un bouton-poussoir pour connecter GPIO_2 à la terre. Clignoter un ESP8266 n'entre pas dans le cadre de cette instructable, mais cela peut être facilement fait avec le croquis Arduino trouvé sur la page GitHub. Assurez-vous d'installer l'ArduinoJSON et la bibliothèque OneWire et bien sûr les cœurs ESP.

IMPORTANT! N'oubliez pas de télécharger les données SPIFFS sur la carte. L'enregistreur ne démarrera pas sans le fichier de configuration stocké dans la mémoire SPIFFS.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Étape 5: Interwebz: Google Forms

Le backend de notre enregistreur se fera avec Google Forms and Sheets et IFTTT entre les deux. Suivre les images d'ici est la chose la plus simple à faire.

1. Créez un nouveau formulaire.
2. Capturez la demande de réponse de formulaire avec les outils de développement de Google Chrome.
3. Notez l'URL de la demande et les données de la demande
4. Connecter le formulaire à la mise à jour automatique de Google Sheet
5. Ajouter des graphiques aux feuilles

Étape 6: Interwebz: Webhooks IFTTT

Vraiment, suivez simplement les images étape par étape à ce stade.

1. Créer une nouvelle applet IFTTT
2. Sélectionnez le déclencheur en tant qu'événement de demande Webhook, notez le nom de l'événement.
3. Sélectionnez l'action comme requête Webhook.
4. Collez l'URL de la demande à partir des outils de développement des formulaires Google.
5. Définissez la méthode de demande sur POST
6. Définissez le type de contenu sur 'application/x-www-urlencoded'
7. Collez les données de requête brutes des outils de développement depuis les formulaires Google.
8. Recherchez les champs de température et de tension et remplacez-les par « Ingrédients »; Valeur1 & Valeur2.
9. Terminer l'applet.

Étape 7: Interwebz: Configurez votre enregistreur

Suivez les photos…

1. Visitez la documentation IFTTT Maker Webhooks ici:
2. Copiez l'URL de votre déclencheur, après avoir saisi le nom de l'événement.
3. Entrez en mode de configuration sur votre TinyTempLogger en maintenant le bouton de configuration et en appuyant sur le bouton de réinitialisation, connectez-vous à ESP_Logger et ouvrez 192.168.4.1
4. Entrez votre URL, divisée en hôte et URI
5. Entrez 'valeur1' et 'valeur2' comme noms pour les paramètres.
6. Cliquez sur enregistrer puis réinitialiser.

Votre enregistreur devrait maintenant être en mesure de publier des données sur Google Sheets, via le relais IFTTT.

Étape 8: Soudage: Batterie, Chargeur et Régulateur

À ce stade, vous devriez avoir un prototype entièrement fonctionnel sur la planche à pain/perf-board. Au cours des prochaines étapes, nous allons souder tous les composants de style bug mort, dans le plus petit facteur de forme possible.

Commencez par souder la batterie, le régulateur et le chargeur les uns aux autres, selon le schéma.

Le schéma peut également être trouvé sur la page GitHub.

Étape 9: Soudage: Supprimer les en-têtes de broche

IMPORTANT! Avant de retirer les en-têtes des broches, assurez-vous d'avoir flashé le programme et les SPIFFS et d'avoir prototypé le circuit et confirmé qu'il fonctionne ! La mémoire clignotante après cette étape sera pénible !!

PROCÉDER UNIQUEMENT si le circuit est entièrement fonctionnel en tant que prototype.

Le retrait des en-têtes de broches est un peu difficile, ma stratégie consiste simplement à appliquer un flux et à essayer de chauffer toutes les broches à la fois avec de la soudure tout en utilisant une pince à épiler pour retirer les broches. Ensuite, j'utilise la pompe à souder par le bas et le fer par le haut pour faire fondre la soudure qui est coincée dans les trous et l'aspirer. Veillez à ne pas casser le fil délicat du sommeil profond.

Étape 10: Soudage de la résistance SMD, modification du courant du module de chargeur

Avant d'utiliser le module de charge LiPo avec notre petite batterie de 200 mAh, nous devons le modifier. Par défaut, ces modules chargent la cellule à 500mA ce qui est trop élevé pour les petites batteries. En changeant la résistance de réglage de courant SMD de 1,2 kΩ (122) à 4,7 kΩ (472), nous pouvons réduire le courant à ~ 150 mA. De cette façon, notre cellule durera plus longtemps.

Étape 11: Soudage: Boutons

La première chose que j'ai soudée à l'ESP-01 était les boutons-poussoirs, j'ai juste utilisé un fil fin et des boutons-poussoirs à montage en surface, il suffit de suivre le schéma et de garder tout aussi petit que possible.

Étape 12: Soudage: DS18B20

Ensuite, j'ai soudé le capteur de température DS18B20, j'ai d'abord coupé ses fils et soudé une résistance de 4,7 kΩ à montage en surface entre les broches VCC et DATA, puis il suivait simplement le schéma pour le connecter à l'ESP.

Étape 13: Soudage: attachez le tout ensemble

La dernière chose à faire en matière de soudure était de joindre les fils d'alimentation venant de la batterie à l'ESP, puis la soudure était enfin terminée !

Étape 14: Temps d'impression 3D et assemblage final

Pour terminer l'assemblage après s'être assuré que tout fonctionnait toujours après avoir été soudé, il était temps d'imprimer le boîtier en 3D. J'ai commencé par mesurer les dimensions et créer le modèle dans Fusion 360, à moins que vous ne parveniez à faire le vôtre aussi petit ou de la même taille que le mien, vous devrez peut-être modifier le modèle Fusion 360. Sinon, les STL pour le haut et le bas du boîtier et les pavés de boutons sont prêts à être imprimés. J'ai utilisé Cura pour trancher à une résolution de 0,1 mm, 20 % de remplissage, filament ABS et "Print Thin Walls" activé. Assurez-vous de l'activer, sinon la fine jointure qui aligne les deux moitiés du boîtier ne sera pas imprimée.

Les fichiers STL et fusion 360 sont sur GitHub.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Après l'impression, il s'agissait simplement de tout mettre dedans et de le fermer avec de la super colle. C'est un ajustement très serré et il faudra beaucoup de patience. Je recommande quelque chose comme Scotch Weld car il est légèrement plus épais, la super colle a tendance à être très fine et à tout recouvrir et à coller partout (y compris les doigts).

Étape 15: Terminer

Voilà, un tout petit enregistreur de température compatible WiFi. Bonne chance si vous essayez d'assembler le vôtre et beaucoup de patience pour rendre ces choses petites mais toujours fonctionnelles.