Ventilateur ESP8266 POV avec horloge et mise à jour du texte de la page Web : 8 étapes (avec images)

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

Il s'agit d'un ventilateur à vitesse variable, POV (Persistence Of Vision), qui affiche par intermittence l'heure, et de deux messages texte pouvant être mis à jour "à la volée".

Le POV Fan est également un serveur Web à page unique qui vous permet de modifier les deux messages texte.

Pour utiliser ce ventilateur POV, il doit y avoir un réseau sans fil avec "partage client". Si vous ne savez pas ce qu'est le partage client, c'est facile à découvrir. Recherchez d'autres ordinateurs sur votre réseau. Si vous pouvez les voir, vous disposez de capacités de partage de clients sur votre réseau. (La plupart des hôtels et des lieux publics n'autorisent pas le partage des clients - l'isolement des clients - pour des raisons de sécurité évidentes.)

Le POV utilise la bibliothèque "WifiManager" qui permet de se connecter facilement au réseau sans fil où que vous soyez. Une fois connecté au réseau sans fil, le ventilateur POV affichera l'adresse IP que vous devez mettre dans la barre d'adresse de votre navigateur Web. Vous pouvez modifier le texte dans le POV Fan via la page Web.

Cette instructable est un peu au-dessus du niveau novice. Il y a de la soudure, du perçage, du « pistolage à la colle chaude » et des tests électriques. Si vous pensez que votre mère sera contrariée que vous ayez déchiré son ventilateur préféré et mis en danger votre foyer par l'électricité exposée, vous devriez peut-être faire quelque chose de différent, sinon lisez la suite.

Fournitures

Matériel:

• ESP8266 --- Cela peut être un NodeMCU VIN5v--3.3Logic, Super Node VIN3.3v, Weemos VIN5v--3.3Logic, Adafruit Huzzah VIN5v-3.3Logic Sparkfun Thing VIN5v--3.3Logic, ou nu ESP8266 VIN3.3v (comme tant que vous pouvez le programmer. Je n'entre pas dans les détails de la configuration d'une carte de programmation pour un ESP8266 nu, donc les cartes compatibles USB mentionnées peuvent être les plus faciles.) Notez les exigences nécessaires dans l'image ci-dessus.
• Résistance AMS1117-3.3v et 10k (pour les cartes 3.3v) - Il s'agit d'un régulateur de puissance 3.3v. Notez les options susmentionnées des appareils ESP et les tensions répertoriées à côté d'elles. Si vous avez un système VIN 3,3 volts, l'AMS1117-3,3v est nécessaire. L'ESP8266 nu est de 3,3v.
• Capteur Hall et résistance 10k --- J'utilise la variété 3144. Bien qu'ils soient évalués pour 4.5v et plus, j'ai eu d'excellents résultats avec le rail 3.3v. J'utilise une résistance de 10k pour réinitialiser le déclencheur en "fuyant" la tension (tirer par défaut à un niveau bas).
• (5) LED (et résistances en option) --- Utilisez tout ce que vous pouvez trouver. Les valeurs nominales d'une LED exigent une résistance pour empêcher un courant constant de circuler librement à travers la LED et d'être similaire à un court-circuit. Notez les pages de données LED avec la notation pour la puissance SOUTENUE. Pour la "modulation de largeur d'impulsion, PWM" ou le clignotement rapide, les LED peuvent supporter une petite variation de tension, la résistance est donc facultative dans un système de 3,3 V. J'aime le blanc superbe 3mm ou 5mm, ~3.4v @ 20mA. Si vous utilisez une LED rouge, sachez que les tensions nominales peuvent être nettement inférieures, 1,8 V à 20 mA, les résistances peuvent donc être une bonne précaution. (voltage_rail - LED_voltage) / Ampères = résistance nécessaire. c'est-à-dire (3,3v-1,8vLED = 1,5v) divisé par.02A ou 20mA = résistance de 75 Ohms recommandée. youtube.com/watch?v=ZNNpoLFbL9E&t=227… à environ 2:40 marque-- C'est une grande révélation d'apprentissage ! J'ai dessiné le cercle ci-dessus pour référence.)
• Chargeur mural 5v bon marché --- J'ai utilisé un ancien d'un téléphone. Nous allons l'ouvrir et y jeter de la soudure. Un bon marché d'un magasin à un dollar serait suffisant.
• Bobines de charge sans fil --- J'utilise quelque chose comme ça ou ça. C'est petit mais très efficace. L'ESP8266 utilise environ 300 mA lors de la transmission sans fil. Plus gros n'est pas nécessaire, juste plus cher. … de plus, un condensateur en ligne avec la tension continue stabilisera la charge lorsque la demande est plus élevée.
• Condensateur électrolytique 100 uF 16 v - La tension devra être d'au moins 5 v. Tout ce qui dépasse 5v ira bien. Un bouchon 16v est exagéré, mais aussi bon marché et facile à trouver.
• Aimant-- J'avais quelques aimants en néodyme qui traînaient, mais n'importe quel aimant devrait fonctionner.
• Ventilateur - J'ai utilisé un ventilateur de boîte bon marché du magasin local pour 12 $ à 18 $ pendant la saison estivale. Les styles et les tailles sont illimités à l'exception de la salle de matériel. Plus le ventilateur est gros, plus il est facile d'insérer le matériel. Un ventilateur trop petit aura l'air plus "Ghetto Frankenstein", tandis que le matériel est monté à l'extérieur. Notez que ce ventilateur a les enroulements nécessaires pour que le contrôle de la vitesse du ventilateur fonctionne.
• Contrôle de la vitesse du ventilateur (en option) - Ceci est différent d'un gradateur de lumière incandescente à interrupteur mural. Les commandes de vitesse du ventilateur modifient les longueurs d'onde de l'électricité pour optimiser l'inductance entraînant à l'intérieur d'un moteur à courant alternatif. Trouvez le contrôleur de vitesse de ventilateur approprié pour votre ventilateur. Si vous n'utilisez pas de contrôleur de vitesse de ventilateur, vous devez allumer le rail 5V séparément. --Certains peuvent préférer cela car cela vous permet de désactiver le POV et de continuer à utiliser le ventilateur.
• Gaine thermorétractable - et/ou isolant de fil au choix. J'ai vu de la peinture très épaisse, du calfeutrage au silicone, du ruban électrique et de la colle chaude utilisés comme isolant de fil. Sur les pièces tournantes, il est important de garder le poids bas.
• Super-Glue - La Super Glue est plus légère que la colle chaude et aide à réduire le poids des pièces en rotation.
• Le fil isolé le plus petit et le plus léger que vous puissiez trouver. (fil de cordon téléphonique, fil de câble ethernet, ruban de disque dur de bus ATA récupéré, …)

Outils:

• La sécurité d'abord - Certaines lunettes de sécurité sont toujours bonnes. Ne vous mettez pas un peu dans les yeux sur ce projet.
• Gants en cuir - Vous devriez toujours porter des gants en cuir lorsque vous percez quoi que ce soit. Les gants en tissu peuvent se défaire et se coincer facilement dans un foret, claquant et cassant les doigts et/ou le foret.
• Fer à souder, flux et soudure
• Perceuse et/ou Dremel
• Coupe-fil et pince à dénuder
• Pistolet à colle chaude - Ma fille est la "Ninja du pistolet à colle chaude". Je pense qu'elle peut littéralement réparer n'importe quoi avec.
• Tournevis - Pour démonter le ventilateur.
• Testeur électrique
• Papier de verre - Si vous avez une lime à ongles, c'est très bien. Nous avons juste besoin de grossir les LED pour qu'elles soient plus opaques. La superglue et le bicarbonate de soude fonctionnent tout aussi bien.

Étape 1: Votre POV a besoin d'alimentation - Il existe des options

Il existe deux options pour alimenter la partie POV du ventilateur. Vous voudrez peut-être que le POV s'allume avec le ventilateur par défaut, ou vous voudrez peut-être activer le POV seulement parfois.

L'OPTION 1 consiste à ne pas utiliser du tout le variateur de vitesse. Branchez simplement l'alimentation entrant dans le ventilateur à un interrupteur séparé qui allume le POV. Ceci est explicite. Cela peut être une meilleure option pour les petits ventilateurs qui n'ont pas beaucoup de place à l'intérieur du boîtier pour le contrôleur de vitesse variable.

L'OPTION 2 consiste à remplacer le commutateur à trois vitesses par un variateur de vitesse. Utilisez l'alimentation après le contrôleur de vitesse pour allumer le POV à chaque fois que le ventilateur est allumé. Cela DÉDIERA votre fan en tant que signe POV. C'est peut-être ce que vous voulez si vous ne voulez pas que tout le monde emprunte tout le temps vos efforts pour rafraîchir une pièce pendant qu'ils dorment. J'ai utilisé cette option dans le ventilateur de la boîte illustré ci-dessus.

Je suppose qu'il y a une troisième option. Vous pouvez faire les deux, brancher l'alimentation POV de la ligne électrique entrante à un commutateur ET utiliser un contrôleur de vitesse variable juste pour avoir un meilleur contrôle de la vitesse du ventilateur.

Étape 2: Utilisation du contrôleur de vitesse variable

Avant de faire quoi que ce soit, branchez votre ventilateur au mur et tournez-le à son réglage le plus élevé. Une fois que le réglage le plus élevé du ventilateur est réglé, retirez la prise du mur. Laissez l'interrupteur dans la position la plus haute et tirez sur le bouton. Cela nous aidera à trouver le bon fil pour le contrôleur de vitesse du ventilateur.

Les contrôleurs de vitesse variable doivent avoir le ventilateur réglé à la vitesse la plus élevée. Un interrupteur de ventilateur de boîte typique (l'interrupteur d'origine que vous remplacerez) a un fil provenant de la source d'alimentation (extrémité de la prise murale) et trois fils allant à différentes parties de l'enroulement du moteur du ventilateur. L'un des trois fils entre l'interrupteur et le moteur du ventilateur tourne le ventilateur à son réglage le plus élevé. Vous devez trouver quel fil est le réglage de vitesse de ventilateur le plus élevé et l'étiqueter. Les deux autres fils seront inutiles et pourront être isolés et/ou encapsulés. Maintenant, vous pouvez remplacer le commutateur à trois vitesses par le contrôleur de vitesse variable en utilisant le fil étiqueté.

Certains ventilateurs peuvent avoir une petite boîte blanche à côté du commutateur. Ne plaisante pas avec ça. C'est probablement le condensateur et le capteur thermique qui entraînent le ventilateur.

Je voulais changer l'interrupteur de ce ventilateur depuis longtemps maintenant car notre chien errant adopté a mâché le bouton et est passé au bouton que vous voyez sur la photo ci-dessus. Mon ventilateur a pris un tournevis cruciforme n° 2 pour retirer facilement la grille avant du ventilateur. Une fois le gril tiré, je pouvais facilement accéder à l'interrupteur. J'ai étiqueté les fils comme sur l'image ci-dessus pour les garder organisés. J'ai mis une rayure sur la ligne neutre "N" et j'ai pointé les autres lignes.

Une fois que vous avez étiqueté les fils, vous pouvez couper l'interrupteur. Utilisez un ohmmètre pour voir quel fil va à l'enroulement le plus rapide du moteur. Le mien était le fil n°1.

Étape 3: Planifiez votre ESP8266 (facultatif)

OK, j'aime faire des maquettes de mes projets juste pour m'assurer qu'ils n'ont pas de surprises. Je mets toutes mes affaires sur une planche à pain et je la lance.

ESP-12F Les trois premières illustrations ci-dessus sont les broches nues de l'ESP-12F. La première illustration concerne la programmation de la carte. La deuxième illustration ne concerne que les connexions du ventilateur. Vous pouvez utiliser les deux, ou simplement le programmer et mettre les deuxièmes pièces jointes seules.

Super Node Les quatrième et cinquième illustrations utilisent la carte Super Node. Vous pouvez également programmer cette carte et éliminer quelques commutateurs et un FTDI sur le ventilateur. Notez que je n'ai pas mis le condensateur nécessaire dans l'illustration. Vous en aurez toujours besoin pour une puissance constante.

NodeMCU La troisième option est super simple. Utilisez un NodeMCU ou équivalent (Huzzah Feather, Weemos, Sparkfun Thing, …) et éliminez tous les interrupteurs et régulateurs 3.3v. La différence est le coût du NodeMCU, qui est près de trois à quatre fois le coût d'un ESP-12F nu.

Étape 4: programmer l'ESP8266

Regardons le code.

Il y a quelques bibliothèques requises dans ce croquis. Ceux-ci seront nécessaires dans votre IDE Arduino. La plupart d'entre eux peuvent être ajoutés à partir du "Gestionnaire de bibliothèques" dans l'IDE Arduino. Accédez à votre IDE Arduino et ouvrez "Outils >> Gestionnaire de bibliothèque". Le plus important est le WifiManager de tzapu.

#include //https://github.com/esp8266/Arduino

#comprendre

#comprendre

#comprendre

#include //https://github.com/tzapu/WiFiManager ESP8266WebServer server (80); #comprendre; WiFiUDP UDP;

Notez qu'il y a une tonne de commentaires dans le code afin qu'il puisse être facilement suivi.

J'ai également modifié un certain nombre de lignes, passant de l'utilisation d'une connexion Wifi simple au WifiManager plus dynamique. J'ai laissé les lignes de connexion IP statiques, mais je les ai commentées. De plus, j'ai accès au serveur NTP toutes les 24 heures plutôt que d'accéder au serveur à chaque boucle. Votre serveur NTP vous bloquera comme un virus TSR si vous y accédez trop souvent.

Cela peut sembler un peu désordonné avec tout le code supplémentaire commenté. N'hésitez pas à supprimer le code commenté. Je l'ai laissé là pour les options.

Je mentionnerai les lignes les plus importantes.

Sur la ligne 42, le "hall_interval" est déclaré. L'intervalle de hall est le temps entre la commutation du message texte. Il est fixé à 10 secondes. Toutes les dix secondes, le capteur à effet Hall lit la vitesse de rotation du ventilateur et ajuste le texte en conséquence. Il bascule également entre l'heure, le texte 1 et le texte 2. Cela peut être modifié à votre guise.

À la ligne 52, vous voudrez peut-être changer le serveur NTP à partir duquel vous vous connecterez et obtiendrez votre temps.

Le crédit doit être accordé là où le crédit est dû ! J'ai créé mon premier POV en utilisant un Altoids Tin, un ATTiny85 et un cordon téléphonique. Sur la ligne 131, je mentionne la source originale du concept de lettrage POV. J'ai considérablement modifié le code pour être plus efficace pour ce projet, mais il n'aurait pas existé sans ce début.

Sur les lignes 291-365, la page Web avec les bibliothèques jquery est induite. Les bibliothèques Ajax proviennent d'une ressource externe, il peut donc être préférable de s'assurer qu'elles sont à jour.

Sur la ligne 498, le mot de passe WifiManager doit être modifié pour refléter ce que vous voulez qu'il soit. C'est le mot de passe qui est nécessaire pour configurer le ventilateur POV la première fois seulement.

N'hésitez pas à parcourir le reste du code. Si vous êtes en mode breadboarding, vous pouvez décommenter les lignes de retour série pour le débogage.

Une fois que vous avez téléchargé le croquis sur votre ESP8266, vous devriez voir un autre point d'accès Wifi sur votre téléphone ou ordinateur portable appelé POV_Fan. Connectez-vous, ouvrez un navigateur Web et tapez l'adresse IP dans la barre d'adresse "192.168.4.1". Vous devriez pouvoir connecter votre ventilateur au routeur Wifi de votre réseau domestique. Vous perdrez la connexion avec le POV_Fan. Ne paniquez pas. Agitez un aimant d'avant en arrière sur le capteur à effet Hall, d'avant en arrière. Votre POV_Fan se connectera au serveur NTP et obtiendra l'heure (cela peut prendre une minute). Vous devriez voir les LED clignoter.

Étape 5: Préparez-vous à faire votre Frankenstein

Mettez le tout ensemble, ouais !!!!!

Obtenez votre jus créatif pour cette partie. Lorsque vous avez retiré la grille avant de votre ventilateur, vous avez probablement remarqué qu'il n'y a pas beaucoup d'espace entre l'avant de l'assemblage des pales du ventilateur et la grille. La première photo incluse ci-dessus montre un ventilateur avec un écrou maintenant la lame sur la broche du moteur. La deuxième photo montre un ventilateur avec une pale de ventilateur moulée sur la broche.

J'ai pu retirer l'ensemble de lames avec l'écrou et utiliser également tout l'espace vide derrière les lames - très agréable ! J'aurais dû faire plus. J'ai utilisé un Super Node, j'ai donc dû mettre tous les autres composants autour de la broche.

Le deuxième jeu de lames était difficile car la broche centrale était si proche du gril. J'ai dû encastrer certains composants. J'aurais aimé avoir juste utilisé le bord extérieur de l'assemblage de la lame intérieure pour placer les composants au lieu d'essayer d'utiliser l'avant. J'ai utilisé un ESP-12F qui était un peu plus petit cependant. Ça marche bien. J'ai également inclus les composants pour la programmation afin que je puisse le tweeker plus tard si je le souhaite.

Règles d'engagement

• Essayez de considérer l'équilibre du ventilateur. Placez un composant d'équilibrage sur les LED et le capteur à effet Hall. Si vous trouvez que votre ventilateur vibre trop, utilisez quelque chose pour contrebalancer les pales (une petite vis, du ruban adhésif, des boules de colle chaude, peu importe…).
• Plus on s'éloigne du centre du ventilateur, plus la force centrifuge s'exercera sur le composant. Sécurisez-les bien.

Étape 6: Sécurisez vos LED et votre capteur à effet Hall

Pour souder les LED ensemble, j'ai utilisé un foret 1/4 et mesuré sur une ligne droite de 1,5 cm dans une planche 2x4. Les LED s'y trouvaient et j'ai pu facilement les souder dans un tableau. Je pense que 1 cm serait mieux car les lettres ont tendance à être très hautes et étirées à 1,5 cm.

Mesurez votre lame et utilisez un foret de 3/16 de pouce pour percer les trous. Les LED doivent s'insérer très étroitement dans les trous et être très sécurisées. Utilisez du papier de verre sur le devant des LED pour mieux diffuser la lumière. J'aime aussi utiliser de la superglue et du bicarbonate de soude pour coller les LED en place et créer une meilleure diffusion de la lumière. La Superglue est également légère par rapport à la Hot Glue.

À l'autre extrémité du ventilateur, percez ou dremelez trois petits trous pour votre capteur à effet Hall. Remarquez sur l'image que le capteur à effet Hall est perpendiculaire à la course de la lame. Encore une fois, fixez bien vos fils. Faites-les passer à travers les trous de l'assemblage de lames pour plus de stabilité.

Étape 7: souder le produit final

Placez vos bobines le plus près possible sans les toucher. Une paire de cisailles sur un vieux CD-ROM est une bonne entretoise si vous devez caler les bobines. Étant donné que les bobines se trouvent au milieu de l'ensemble de pales de ventilateur en rotation, il n'y a pas trop de force centrifuge. Vous pouvez coller à chaud en toute confiance.

J'ai utilisé un câble USB (un bon marché, pas votre bon de programmation) pour alimenter la bobine sur le gril. N'oubliez pas que les lignes électriques vers un câble USB standard à quatre fils sont rouges et noires. Les lignes blanches et vertes sont des lignes numériques.

Finalisez votre soudure. Depuis que j'ai monté le mien, je n'installe qu'un composant à la fois. Prends ton temps. Assurez-vous que les LED sont fixées dans le bon ordre. La LED n°1 doit être la plus à l'extérieur.

Lorsque vous avez terminé de souder, placez un aimant sur le trajet du capteur à effet Hall. Vous voulez qu'il soit aussi près que possible du capteur à effet Hall pendant la rotation sans le heurter.

Étape 8: lancez-le

Une fois votre Fan terminé, lancez-le !

Si vous avez déjà configuré votre ventilateur sur le Wifi, vous devriez voir l'adresse IP dans le POV du ventilateur. La connexion au Wifi peut prendre une minute. Accédez à un navigateur Web et saisissez l'adresse IP dans la barre d'adresse. Le texte changera comme par magie pour les deux textes que vous avez tapés.

TERMINÉ!!!