ESP-Now Rainstick : 6 étapes (avec photos)

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

Ce petit projet amusant vous permettra la joie triviale de laisser un réseau électronique annoncer qu'il pleut ! Selon les rumeurs, la Tesla contrôlée par l'IA et provoquant des déchirures aurait des capteurs qui réveillent les essuie-glaces au début de la pluie. Étant dans une cabine entièrement vitrée, on pourrait penser que l'évidence de la pluie rendrait un tel capteur pas tout à fait nécessaire, mais sans le rugissement de l'essence qui explose, vous devez avoir de quoi vous vanter. Les capacités intégrées des microcontrôleurs ESP-8266 faciles à utiliser sont améliorées par l'option de mise en réseau locale ESP-Now. Vous n'avez pas besoin d'une connexion à Internet et de toutes les responsabilités et inconvénients qui en découlent. Et vous pouvez jouer avec des bâtons de bambou !

Ce n'est pas un vrai bâton de pluie. C'est un cactus séché qui fait un bruit de pluie avec des haricots en cascade - une technologie vraiment basse. Cet appareil se compose d'un combo maître et d'un esclave. Le maître désigné est assis à l'extérieur, alimenté par batterie Lipo, alimenté par l'énergie solaire et réveillé par un agent de veille matérielle Adafruit qui boit de l'énergie et allume un capteur de pluie environ une fois toutes les dix minutes. S'il renifle la pluie, il envoie un message ESP-Now à son seul ami - un esclave - qui se trouve à l'intérieur connecté à l'alimentation pour écouter les messages. S'il en reçoit un, il active une cascade de Neopixels astucieusement placés. L'équipe est composée de bambou d'origine locale, ce qui est amusant à travailler et ne nécessite pas 16 heures d'impression.

Étape 1: Rassemblez vos documents

Rappelez-vous quand vous étiez enfant et qu'il a été suggéré que vous pouviez tuer quelqu'un en l'attachant à un maillage sur des bâtons de bambou aiguisés en croissance et en attendant ! Eh bien, nous ne le ferons pas.

1. Bambou - obtenez une belle pièce tant que vous voulez enfiler des Neopixels à l'intérieur. (Le mien était d'environ 6 pieds) Aussi un morceau pour le boîtier du capteur assez large pour accueillir de l'électronique. (3 pouces de large 8 pouces de long)

2. Cellules solaires flexibles--comme celles-ci:

3. Carte chargeur TP 4056:

4. Convertisseur de niveau logique:

5. Power Timer Breakout Adafruit:

6. Adafruit Feather HUZZAH avec ESP8266:

7. WEMOS D1 Mini--votre choix…

8. Bande Néopixel 60 Led/M

9. Batterie Lipo

10. Capteur de pluie - J'ai acheté celui-ci mais il y en a beaucoup:

11. Interrupteur générique ON/OFF

Étape 2: Assembler l'électronique

Suivez le diagramme de Fritzing sur la façon dont le câblage des deux appareils est effectué. L'unité esclave est très simple avec une carte de perforation pour le montage d'en-têtes femelles pour accueillir le WEMOS D1 Mini sur lequel un ensemble d'en-têtes mâles est installé. Cela facilite le montage et le retrait pour les réglages et la programmation. Le décaleur de niveau logique est de l'autre côté et est minuscule et facile à monter sur la carte. Pour les meilleures pratiques d'utilisation des Neopixels, il est conseillé de connecter une résistance à la sortie de données du décaleur de niveau et des Neopixels et un grand condensateur entre les lignes électriques. Assurez-vous d'utiliser une alimentation adéquate et connectez-la séparément de la sortie WEMOS. Vous pouvez dimensionner cette source d'alimentation en fonction de la longueur de votre bâton de pluie…

L'unité Master est assez facile aussi. J'ai utilisé un Adafruit Huzzah ESP8266 au lieu d'un autre WEMOS D1 mini car il possède sa propre unité d'alimentation par batterie intégrée. Taillez le Lipo que vous voulez - il doit juste s'adapter à l'intérieur du bambou. Le contrôleur de charge simple est connecté à la cellule solaire et à la batterie et alimente le Power Timer Breakout et l'ESP8266. L'alimentation du capteur de pluie passe par l'alimentation 3,3 V de la carte du microcontrôleur. J'ai mis un commutateur entre la ligne Enable de la minuterie d'alimentation et la broche EN de la carte afin que je puisse garder cette ligne haute pour la programmer. (Il est maintenu bas même lorsque l'alimentation de la minuterie est coupée si difficile à faire fonctionner sans elle…) Deux broches sur le Huzzah sont utilisées - une pour le capteur de pluie qui l'abaisse numériquement lorsque l'eau frappe et une pour dire la minuterie d'alimentation est ok pour l'éteindre. Je n'ai pas mis de testeur de batterie sur cet appareil mais si vous le souhaitez, les instructions sont sur la page Web d'Adafruit. Il utilise la seule broche A0 de la carte, mais vous pouvez facilement le programmer pour transmettre ces données à l'esclave et le faire sortir en tant que hauteur de pixel.

Étape 3: Construisez-le

Le bambou est agréable à travailler. Les morceaux que j'ai utilisés ont été séchés et morts pendant un certain temps. Poncez l'extérieur en douceur. La fente pour la lumière est facile à couper avec une scie sabre laser. Utilisez simplement du ruban adhésif bleu sur toute la longueur et à main levée d'environ un pouce de large, craquez le visage en laissant environ 8 pouces intacts aux extrémités. La forme peut être aussi ondulée que vous souhaitez la couper. Percez deux trous de la taille de la lame pour commencer l'entrée et la sortie de votre lame aux extrémités. Le bambou se coupe très facilement et vous pouvez passer directement à travers les nœuds qui sont traversés par un déflecteur complet. Le reste du tube est creux. Prenez un ciseau et retirez les restes internes des nœuds, ce qui permettra un tube creux plein. Il faut veiller à ne pas commencer une fente sur toute la longueur du bambou, mais cela se répare facilement. Vaporisez de la peinture à l'intérieur du tube avec un acrylique extérieur blanc plat. L'extérieur du tube est recouvert de quelques couches de polyuréthane résistant aux UV.

L'unité principale est une pièce d'environ 10 pouces de long de 3 à 4 pouces de large qui accueillera le capteur. Il est choisi avec soin afin qu'il soit coupé à environ 2 pouces d'un nœud en haut. Cet espace contiendra le capteur et permettra un joint étanche pour l'électronique ci-dessous. Vous devez percer un trou de 1/4 'au bord de ce capuchon de nœud pour permettre aux fils du capteur de passer à travers. Quelques autres trous autour de la base du capuchon permettront à l'eau qui s'accumule dans cette tasse naturelle de s'échapper radialement. J'ai dû couper la plaque du capteur pour l'adapter à l'espace et souder différents connecteurs pour obtenir un petit trou. Les fils du capteur alimentent une carte de comparateur de capteur qui se trouve dans la section étanche. Vaporisez à nouveau cet appareil à l'intérieur et à l'extérieur avec un spray de polyuréthane pour une utilisation en extérieur.

Étape 4: Assemblez-le

Le panneau solaire flexible est un ciment de contact monté à l'extérieur de l'unité principale. Les fils qui le relient à travers de petits trous dans le boîtier du tube sont soudés aux extrémités du panneau solaire. Suivez les instructions sur la façon de le faire sur leur site Web - c'est très facile. Le capteur de pluie est monté dans la coupelle supérieure avec des touches de silicone sur des entretoises en nylon qui inclinent le capteur à un angle afin que la pluie ne s'accumule pas. Un trou est percé sur le côté de l'unité pour loger l'interrupteur ON/OFF. Tout le reste est juste fourré à l'intérieur. Vous pouvez siliconer un petit couvercle en plastique sur le fond tant que vous laissez des trous d'aération. Toutes les entrées de fils sont scellées avec des tampons de silicone.

L'unité esclave est équipée d'une longueur de Neopixels pour laisser quelques pouces en haut et en bas. Ceux-ci sont facilement siliconés en place - assurez-vous de retirer le manchon en silicone si le vôtre en a un - impossible à coller. Positionnez les Neopixels sur le côté afin qu'ils ne soient pas vus sous presque tous les angles, mais dirigent sa lumière dans la cavité peinte. Après avoir protégé la source d'alimentation avec un gros condensateur, la petite carte WEMOS s'adaptera facilement au fond du tube. Bien que l'unité esclave puisse aller à l'extérieur, elle n'a pas été conçue pour être étanche.

Étape 5: Programmez-le

Ce gars a fait un bon travail en présentant quelques exemples de capteurs et ESP-Now: https://github.com/HarringayMakerSpace/ESP-Now. Andreas Spiess a fait une belle vidéo avec un exemple dont j'ai utilisé le code pour démarrer ce projet. Cette unité maître/esclave limitée n'a pas du tout besoin d'Internet, j'ai donc éliminé ces sections - elle transfère simplement les informations indiquant s'il pleut ou non. J'ai décidé de ne pas utiliser les options de sommeil profond annoncées pour l'ESP, car j'ai découvert lors d'un projet précédent qu'il devenait aléatoirement instable après un certain temps et épuiserait aléatoirement la batterie solaire. L'option matérielle redémarre simplement l'Adafruit Huzzah une fois toutes les dix minutes environ, vérifie le capteur pour un signal faible signifiant de la pluie, s'il ne le trouve pas, il envoie un signal haut/bas à la broche Done de la minuterie. Sinon, le code passe à l'envoi des informations (vraiment aucune information à l'exception de la fonction d'envoi elle-même) à l'esclave pour activer son code. Le code esclave démarre simplement la machine et attend un message et lorsqu'il l'obtient, il active la fonction néopixel pendant une minute. Vous pouvez modifier cela dans le logiciel, mais il continue d'attendre à nouveau l'activation de la pluie. Lisez les commentaires dans le logiciel pour voir où modifier les valeurs. Le grand code de cascade de météores est venu de cette source: https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/ Je viens d'ajouter quelques constantes aléatoires et un changement de couleur.

Étape 6: l'utiliser

Le petit potentiomètre sur le capteur de pluie doit être réglé pour savoir quel niveau d'égouttement active le maître pour envoyer un avis. Vous devez également ajuster le potentiomètre du circuit de minuterie Adafruit pour déterminer la fréquence à laquelle votre capteur s'allume pour vérifier la pluie - la plage est de quelques secondes à deux heures - votre choix. Chargez la batterie lipo sur l'unité principale, allumez-la et montez-la à l'extérieur. Elle devrait prendre soin d'elle-même pour les besoins énergétiques, à moins que vous ne viviez en Alaska où il pleut perpétuellement et où il fait noir. L'unité esclave fonctionne n'importe où dans la portée Wifi du maître et est très résistante pendant les jours d'attente pour les messages - il suffit de la brancher sur une verrue murale de 5 volts avec suffisamment de puissance pour fournir la longueur de votre néopixel et c'est parti. Si vous voulez un affichage lumineux occasionnel en attendant la pluie, c'est facile à programmer, surtout si vous habitez quelque part où il ne pleut pas du tout.