DIY Dashbutton pour l'Internet des objets : 6 étapes (avec photos)

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

Hé les fabricants, c'est le fabricant moekoe !

Dans ce Instructable, je veux vous montrer comment apporter plus de confort et de luxe à vos maisons. En lisant le titre, vous pouvez deviner ce que nous allons construire ici. Tous ceux qui visitent la boutique en ligne amazon au moins une fois, seront confrontés à cette petite chose appelée amazon dashbutton. Avec ces appareils alimentés par batterie, que vous pouvez coller partout dans votre maison, il est possible de commander à nouveau un produit spécifié en appuyant sur un seul bouton.

Dans ce mode d'emploi, nous allons faire quelque chose de similaire, mais sans rien réorganiser sur amazon. Nous allons contrôler l'Internet des objets ou appelons cela les objets d'Internet - simplement parce que l'IoT est dans la bouche de tout le monde et que Toi me semble plus spécial… Et ce que pourraient être les objets d'Internet dépend de vous. Vous pouvez éventuellement contrôler tout ce qui a au moins une connexion wifi. Dans mon cas, je souhaite contrôler mes appareils domestiques intelligents tels que les lumières, les radiateurs et les scènes en les connectant à mon framework Apple HomeKit existant.

Donc en fait, le but de ce projet est de construire un appareil électronique avec un PCB auto-conçu qui occupe les aspects suivants:

• aussi simple que possible en ne contenant qu'un seul bouton de commande
• le plus petit possible
• aussi vite que possible pour minimiser les latences
• aussi portable que possible, ou appelons-le alimenté par batterie
• et comme… eh bien, il devrait avoir une connexion wifi

Le résultat se compose en général d'un PCB avec une unité de régulation de tension, un microcontrôleur, une batterie LiPo et un simple bouton. Pendant une courte période de temps, j'optimise deux fois le PCB du bouton de tableau de bord, de sorte que nous en sommes à la troisième version du PCB jusqu'à présent.

Quand vous voulez voir le comportement de cette petite chose, alors regardez cette vidéo sur mon Instagram. Il existe de nombreuses vidéos des boutons de tableau de bord en action et de leur construction. Donc, pour tous ceux qui veulent en voir plus, vous pouvez tout trouver ici @maker.moekoe.

Étape 1: choses dont vous aurez besoin

Pour créer votre propre bouton de tableau de bord IoT, vous n'avez besoin que de quelques composants. Même s'il existe de légères différences d'une version à l'autre, la partie régulation de tension reste la même. Pour toutes les versions, vous aurez besoin de:

• Régulateur de tension MCP1700 3, 3v LDO
• 2x condensateurs CMS 1µF 1206

De plus pour la version ronde ou rectiligne (partie gauche de l'image ci-dessus):

• PCB (version 1 ou 2)
• ESP8285-M3
• Connecteur Lipo 90° JST PH-2
• Batterie Lipo 100mAh avec des dimensions de 25x12mm
• Bouton CMS 3x6mm

Ou en plus pour la version pile bouton (partie droite de l'image ci-dessus):

• PCB (version 3)
• ESP8266-07S
• WS2812b RVB (w) LED
• 0, 1µF 1206 Condensateur CMS
• Bouton CMS 6x6mm
• 2450 porte-pile bouton
• Pile bouton LIR2450

Bien sûr, vous pouvez penser à un petit boîtier pour le bouton de tableau de bord. Une idée simple peut être trouvée dans la cinquième étape de ce Instructable.

Étape 2: Circuit imprimé

Quand j'ai commencé avec ce truc de bouton de tableau de bord, j'ai créé la version pcb sans aucune particularité - ne connectant que les quelques pièces avec des traces électriques. Je ne recommanderais pas cette version car c'était la première ébauche et elle n'est pas développée comme les autres. Voici un petit résumé des trois versions:

La version 1 était mon premier brouillon final qui a quelques choses à optimiser. Peut-être que je le mettrai à jour à l'avenir, mais cela fonctionne déjà. Le PCB a les dimensions extérieures de 24x32mm. Il est alimenté par une petite batterie LiPo et possède juste une unité de régulation de tension pour alimenter l'ESP8285-M3. La batterie colle avec du ruban adhésif double face au bas du bouton du tableau de bord.

La version 2 consiste en une autre forme extérieure du PCB. Il est rond d'un diamètre de 30 mm et comprend un plan de masse sur les deux tiers de la surface. L'autre tiers est l'antenne du microcontrôleur et ne doit pas se chevaucher avec les traces ou les signaux au sol pour réduire les interférences. Le schéma est le même que la première version. Et tout comme la première version, il est basé sur un ESP8285-M3.

La version 3 a également une autre forme extérieure. La principale différence est qu'il est alimenté par une batterie LIR2450 standard qui peut être remplacée facilement si elle se vide et que le PCB doit donc être un peu plus gros que les autres versions. De plus, il se compose d'une led WS2812b rgb(w) pour informer sur différentes choses. De plus et contrairement aux deux autres versions, il est basé sur un ESP8266-07S.

Il vous suffit donc de choisir une version parmi les fichiers joints et de passer votre commande auprès de votre entreprise de PCB préférée.

Je recommande vraiment la version deux, car c'est la plus développée de toutes et la petite taille de seulement 30 mm est très pratique à mon avis. Lorsque vous voulez avoir plus de fonctionnalités dans cette petite chose, alors référez-vous à la version trois, mais cette version est toujours en cours et doit être optimisée à certains égards…

Étape 3: Complétez votre PCB

Si vous tenez votre PCB entre vos mains, il est temps d'y souder les composants. Pour ce faire, vous pouvez utiliser la technologie de votre choix. Dans mon cas, j'ai soudé les composants avec de la pâte à souder et la technologie de refusion. Pour cela, vous aurez besoin de pâte à souder dans une seringue, une station de soudage par refusion (ou quelque chose comme un pistolet à air chaud) ou un four. Comme indiqué dans cette vidéo (pour la version deux) ou la vidéo ci-dessus (pour la version trois), vous devez distribuer un peu de pâte à souder sur chaque pastille de fil smd avant de placer les composants dans l'espace prévu. Dans la vidéo de la version deux, il est montré avec un distributeur et un placeur semi-automatique, mais les composants appliqués sont suffisamment gros pour les souder complètement manuellement, comme indiqué dans la vidéo du haut pour la version trois.

Après cela, vous pouvez mettre le PCB dans le four ou le souder avec la technologie de votre choix. Ce processus est également affiché sous forme de timelapse dans la vidéo supérieure.

Bien sûr, cela devrait également être possible avec un fer à souder normal, mais je pense que ce ne sera pas le moyen le plus simple et vous devez être très patient.

Étape 4: Flasher l'ESP

Flasher le microcontrôleur sur le circuit imprimé n'est peut-être pas la partie la plus simple. Mais par conséquent, le bouton du tableau de bord doit être aussi petit que possible, il y a aussi le moins possible de composants dessus. Pour le flasher, il y a trois choses importantes que vous devez utiliser.

• Le cavalier du plot GPIO0 (PROG pour la version 3) doit être raccourci pour mettre l'ESP en mode programmation. Gardez à l'esprit que le microcontrôleur ne démarrera pas comme d'habitude avec un fil GPIO0/PROG raccourci.
• Vous devez connecter les quatre plots (3, 3v - gnd - rx - tx) à un adaptateur FTDI externe. Ce faisant, vous n'avez pas à y souder des fils. Parce que j'ai aligné les quatre plots de fil dans la grille de 2, 54 mm, vous pouvez prendre un en-tête à 4 broches, le connecter avec des câbles de démarrage à l'adaptateur FTDI et le presser contre les plots de fil tout en téléchargeant le croquis. Et parce qu'une image vaut mille mots, j'en ai ajouté une montrant ce processus.
• Juste après l'apparition du message de téléchargement à l'intérieur de l'IDE Arduino, vous devez appuyer une fois sur le bouton de réinitialisation (c'est LE bouton - le seul bouton sur le bouton du tableau de bord). Après cela, le voyant bleu de l'ESP doit clignoter plusieurs fois jusqu'à ce qu'il clignote constamment pendant que la barre de téléchargement à l'intérieur de l'IDE Arduino se remplit.

Mon dashbutton est intégré au framework Apples HomeKit pour contrôler différentes choses dans ma maison. Je n'entrerai pas dans les détails de son installation ou de son fonctionnement car cela dépasserait le cadre. Si vous souhaitez procéder de la même manière, vous pouvez vous référer au travail impressionnant de KhaosT, qui a travaillé sur une implémentation node.js du serveur d'accessoires HomeKit, que j'ai également utilisé. Pour ceux qui vont l'utiliser, j'ai joint le fichier Dashbutton_accessory.js.

Cependant il est possible d'intégrer les dashbuttons dans une autre application smart home existante, voire plus. Le code Arduino joint fonctionne avec MQTT, qui fonctionnera avec presque toutes les implémentations de maison intelligente.

Lorsque vous souhaitez commencer avec le code Arduino joint, ajoutez simplement vos informations d'identification wifi et l'adresse IP des courtiers MQTT dans les lignes de code suivantes:

const char* ssid = "XXX";

const char* mot de passe = "XXX"; const char* mqtt_server = "192.168.2.120";

L'esquisse réveille simplement l'ESP du mode veille profonde lorsque le bouton de réinitialisation est enfoncé une fois. Après cela, il se connectera au réseau wifi spécifié ainsi qu'au courtier MQTT, avant de publier un message simple (comme un seul « 1 ») au sujet défini. Ensuite, l'ESP repasse en mode veille profonde. Si votre réseau est inaccessible pour l'ESP, il reviendra en mode veille profonde au bout de six secondes, mais bien sûr sans rien publier. C'est juste pour éviter que la batterie ne se vide très rapidement.

Étape 5: Imprimer un boîtier

Le bouton de tiret devrait déjà fonctionner lorsque vous avez atteint cette étape. Mais il devrait obtenir un petit boîtier pour éviter certains dommages au PCB ou à l'électronique. Bien sûr, c'est la partie créative de ce Instructable. Donc, si vous le souhaitez, vous pouvez concevoir votre propre boîtier et l'imprimer sur votre imprimante 3D comme je l'ai fait. Vous pouvez commencer à partir de zéro ou vous pouvez utiliser mon cas et ajouter quelques modifications. Évidemment, le boîtier peut être trouvé sur Thingiverse, mais j'ai également joint les fichiers ici.

Le boîtier ou - pour être plus précis - le couvercle de la version 3 n'est pas encore prêt, mais je le mettrai à jour dès que possible.

Étape 6: Amusez-vous et soyez créatif

Donc, j'espère que vous pouvez maintenant allumer vos lumières en appuyant sur un seul bouton !

Au moins, mes calculs ont montré que la capacité de la batterie des versions un et deux atteindra jusqu'à 150 jours avec les valeurs suivantes:

• Capacité LiPo de 105mAh
• courant de charge de 70mA
• courant de sommeil profond de 20µA
• temps de publication de 3 secondes
• Intervalle de bouton de 2 par heure (c'est plus qu'il n'atteindra jamais, je suppose)
• facteur de perte de batterie de 30% (ce qui est également très élevé)

La durée de vie de la batterie de la version 3 devrait être au moins la même, alors qu'elle a une capacité de 120 mAh. Cependant, il a la led ws2812 à bord, qui tirera également du courant.

Maintenant, ça ne depent que de toi! J'espère que vous avez apprécié la lecture de ce Instructable ou peut-être apprécié la construction d'une si jolie petite chose.

Ceci et même d'autres projets intéressants peuvent être trouvés sur ma page GitHub makermoekoe.github.io. Pour les mises à jour récentes, vous pouvez me suivre sur Instagram.

Si vous avez des suggestions ou si quelque chose n'est pas clair pour vous, n'hésitez pas à me demander dans les commentaires ci-dessous ou à m'écrire un court message.

Salutations

fabricant moekoe