Enregistreur Internet de température et d'humidité avec affichage utilisant ESP8266 : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Je voulais partager un petit projet qui je pense que vous aimerez. Il s'agit d'un petit enregistreur de température et d'humidité Internet durable avec affichage. Cela se connecte à emoncms.org et éventuellement, localement à un Raspberry PI ou à votre propre serveur emoncms. Il comprend le LOLIN (anciennement WEMOS) D1 Mini qui intègre le noyau ESP8266. Le capteur de température et d'humidité est le capteur LOLIN DHT 3.0 I2C. Le logiciel est Arduino et naturellement, open source. J'en ai maintenant construit 7 et un de mes amis en veut 3 de plus.

Je l'ai enfermé dans un étui en plastique "Systema" de 200 ml. Ceux-ci sont disponibles en Australie pour ~ 2 $. Le coût total des composants, y compris un câble micro USB, est inférieur à 30 $ AU, vous devriez donc pouvoir le construire aux États-Unis pour environ 20 $

La liste complète des composants est

1. LOLIN DI Mini V3.1.0
2. LOLIN DHT Shield 3.0 température et humidité
3. TFT 1.4 Shield V1.0.0 pour WeMos D1
4. Blindage de connecteur TFT I2C V1.1.0 pour LOLIN (WEMOS) D1 mini
5. Câble TFT 10P 200mm 20cm pour câble double tête WEMOS SH1.0 10P
6. Câble I2C 100mm 10cm pour câble double tête LOLIN (WEMOS) SH1.0 4P
7. Etui plastique - SYSTEMA 200ml - en Australie Coles/Woolies/KMart
8. Câble d'alimentation USB Micro vers USB-A

Tous les composants actifs peuvent être achetés sur la boutique LOLIN sur AliExpress.

Outils et matériel divers

1. Fer à souder. Vous aurez besoin de souder les en-têtes sur les boucliers
2. Boulons à tête cylindrique de 1,5 mm ~ 1 cm de long et conducteur adapté
3. Perceuse ou alésoir de 1,5 mm pour les trous de boulon
4. Lime ronde ou Dremel pour découper fente pour câbles

Étape 1: Assemblage

L'assemblage est simple. Il y a 2 blindages à empiler, mais je préfère avoir le blindage D1 comme carte supérieure car le chemin de sortie du câble USB est plus droit et plus facile à organiser une fois que vous avez clipsé le couvercle.

Le D1 arrive avec 3 combinaisons d'en-tête

1. Douille et broches longues
2. Prise et broches courtes
3. Goupille courte seulement

Utilisez la combinaison prise longue/broche longue pour le DI. Assurez-vous de le souder avec la bonne orientation. Voici un petit gabarit que j'utilise pour aligner les broches directement pour la soudure.

À l'aide d'une planche à pain, positionnez deux rangées d'en-têtes Short Pin dans les rangées B et I, les broches les plus longues vers le bas. Ils iront au ras de la surface. Placez ensuite deux rangées de douilles et de broches courtes dans les rangées A et J à l'extérieur des en-têtes de broches courtes.

Vous pouvez ensuite placer les en-têtes de broches longues sur les broches courtes de la carte, puis positionner le D1 prêt à être soudé. Remarque: le D1 est à l'envers à ce stade. La prise USB et la trace d'antenne sont sous la carte. Soudez les broches à la carte. Essayez de ne pas utiliser trop de soudure car l'excès s'écoulera sous le D1 et peut se déplacer jusqu'à la partie prise de la carte. Vous pourriez vous demander pourquoi je n'ai pas simplement utilisé les en-têtes de broches courtes sur le D1? J'ai d'autres plans, y compris une horloge en temps réel et une carte SD pour les moments où l'accès WiFi n'est pas possible, j'ai donc prévu d'empiler d'autres boucliers si nécessaire.

L'étape suivante consiste à souder la carte de connexion. Retirez les embases et les embases des rangées A et J et glissez-les sur les broches D1 maintenant soudées. Vous pouvez maintenant glisser le blindage du connecteur sur ces broches. Ne poussez pas complètement les douilles vers le bas, posez-les simplement sur le dessus. Raison? Si vous utilisez trop de soudure, elle "mèche" vers le bas et votre connecteur sera définitivement soudé au D1.

Assurez-vous que le connecteur est correctement orienté. Le blindage du connecteur doit également être "à l'envers" à ce stade. Les brochages sont marqués sur chaque carte. Assurez-vous qu'ils correspondent, c'est-à-dire que la broche Tx sur le D1 est directement en dessous de la broche Tx sur la carte de connecteur, etc. Vérifiez à nouveau et soudez la carte de connecteur à son en-tête.

La soudure est maintenant terminée. Retirez la planche du gabarit si vous l'utilisez. Clipsez-les ensemble, en vérifiant à nouveau l'orientation. Contrairement aux cartes Arduino Uno, il est possible d'avoir une carte à 180 degrés. À ce stade, vous pouvez connecter le câble I2C de la carte de connexion au DHT et le câble TFT 10 broches au TFT. Les broches internes sont assez petites, vérifiez donc l'orientation avant l'insertion.

Connectez un câble micro USB au D1 et le rétroéclairage du TFT devrait s'allumer. Vous êtes maintenant prêt à charger le sketch Arduino.

Étape 2: Chargement du micrologiciel

Chargez le dernier IDE Arduino. J'avais la version 1.8.5 en cours d'exécution au moment de la construction de ce projet.

L'IDE doit être configuré pour compiler le sketch pour le WEMOS (ESP8266). Pour ce faire, vous devez démarrer l'IDE et aller dans Fichier / Préférences, puis cliquer sur l'icône à droite de "URLS de gestionnaires de cartes supplémentaires". Un éditeur s'affichera. Collez ce qui suit

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

dans l'éditeur et cliquez sur OK puis sur OK pour fermer l'éditeur de préférences. Vous devez ensuite fermer l'IDE et le rouvrir. L'IDE Arduino se connectera ensuite et téléchargera la "chaîne d'outils" et les bibliothèques requises pour créer et compiler des croquis pour l'ESP8266 sur lequel le D1 est basé.

Vous aurez également besoin des bibliothèques AdaFruit pour l'écran TFT. Ceux-ci peuvent être obtenus auprès de

github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-Library

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

décompressé et enregistré dans votre dossier de bibliothèques dans votre dossier de projets Arduino. Remarque: les téléchargements Github ajoutent souvent "-master" au dossier, vous devrez donc peut-être les renommer.

Vous avez également besoin de la bibliothèque LOLIN/WEMOS DHT 3.0 de

github.com/wemos/WEMOS_DHT12_Arduino_Library

Téléchargez le fichier IoTTemp_basic.ino et placez-le dans un dossier de projets Arduino appelé "IOTTemp_basic".

Ouvrez le sketch dans l'IDE et allez dans Tools / Board et sélectionnez le "Boards Manager". Dans "filtrez votre recherche", mettez simplement "D1" et vous devriez voir "esp8266 by ESP8266 Community" Appuyez sur "Plus d'informations" et vous devriez pouvoir sélectionner la dernière version et "Installer". L'EDI commencera alors à télécharger la chaîne d'outils et les bibliothèques associées.

Une fois cette opération terminée, branchez votre IotTemp sur votre ordinateur et après détection, sélectionnez le port sur lequel l'appareil est installé dans "tools/port". Vous êtes maintenant prêt à compiler et à charger.

En haut de l'esquisse, vous devez configurer certaines variables en fonction de votre environnement local

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

const char* mot de passe = ""; // Mot de passe du nœud local

const char* host = "emoncms.org"; // URL de base pour la journalisation EMONCMS. Remarque NON "https://"

const char* APIKEY = "<votre clé API"; // Écrire la clé API depuis emonCMS

const char* nodeName = "Cuisine"; // Nom descriptif de votre nœud

Appuyez sur l'icône "cocher" pour vérifier le code et s'il n'y a pas d'erreurs significatives, vous devriez être en mesure de télécharger le code sur le D1. Une fois cela terminé, cela prend une minute ou deux, vous devriez maintenant voir le TFT s'allumer avec les valeurs "TMP" et "R/H" (humidité relative).

Comme nous n'avons pas configuré le compte EMONCMS, etc., vous verrez "Échec de la connexion" avec votre nom d'hôte.

L'esquisse est également dotée d'un moniteur série de base. Connectez-vous à l'aide du moniteur série Arduino, de Putty ou de tout autre programme de communication série pour plus d'informations sur ce qui se passe à l'intérieur de l'IoT Temp.

Je bricole le code pour que vous puissiez trouver mon dernier code sur

github.com/wt29/IoTTemp_basic

Étape 3: Assemblage final

Vous êtes maintenant prêt à terminer l'assemblage. Cela implique le montage des composants dans la boîte.

Commencez par monter le TFT à l'intérieur du couvercle. Débranchez le D1 de l'alimentation, puis débranchez le TFT de la carte de connexion. Présentez le TFT jusqu'au couvercle en essayant de positionner le TFT aussi près que possible du bord supérieur du couvercle. Cela vous donnera un meilleur dégagement pour la carte D1/Connector. J'utilise un alésoir pointu pour enfoncer une petite marque dans le plastique, retirer le TFT puis aléser un petit trou. Les trous de montage pour le TFT sont assez petits à 1,5 mm. J'ai une collection de boulons à tête cylindrique qui s'adaptent mais pas d'écrous adaptés. Je pousse la tête du capuchon par l'avant, en les vissant à travers et en plastique, puis j'utilise simplement de la colle chaude à basse température pour fixer le TFT aux boulons.

Montez le capteur DHT à l'extérieur du couvercle. Pour séparer le capteur du bouclier (les supports "bouclier" ne sont pas utilisés), retournez le DHT et marquez l'isthme (le peu fin) avec un couteau de loisir. Le capteur se détachera alors du blindage.

Presque la dernière étape consiste à découper une fente en relief dans le bord inférieur du couvercle et de la base pour accueillir le câble USB et la connexion au DHT. J'utilise un Dremel mais il peut facilement devenir un peu sauvage, alors prenez votre temps. La boîte SystemA a un joint en silicone dans le couvercle que vous ne devriez pas avoir besoin de couper.

Assemblez l'unité dans la boîte. Une touche de colle chaude basse température sous la carte connecteur permet de la localiser dans la boîte. Faites sortir les câbles USB et DHT de la fente et mettez un peu de colle chaude sur le dessus des deux câbles.

Fixez le DHT à l'extérieur de la boîte avec un boulon court de 1,5 mm. Utilisez un peu de colle chaude en dessous si vous le souhaitez - cela ne me dérange pas.

Connectez votre IOT Temp à une alimentation 5V et admirez votre travail.