วิธีสร้างสถานีตรวจอากาศ IoT ขนาดพกพา: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

สวัสดีผู้อ่าน!

ในคำแนะนำนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีสร้าง Weather Cube ขนาดเล็กโดยใช้ D1 mini (ESP8266) ซึ่งเชื่อมต่อกับ WiFi ที่บ้านของคุณ ดังนั้นคุณจึงสามารถดูเอาต์พุตได้ทุกที่จากพื้นดิน ตราบใดที่คุณมีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต โดยรวมแล้วการทำโปรเจ็กต์นี้ไม่ได้ยากเกินไปหรือต้องใช้ทรัพยากรมาก ดังนั้นมันจึงสมบูรณ์แบบสำหรับโปรเจ็กต์ IoT แรกของคุณ มาเริ่มกันเลยดีกว่า

PS: โปรดจำไว้ว่านี่เป็นคำสั่งแรกของฉัน ดังนั้นไม่ใช่ทุกอย่างจะสมบูรณ์แบบ:)

ขั้นตอนที่ 1: ทรัพยากร

ดังที่ได้กล่าวไว้ในบทนำ โปรเจ็กต์นี้สร้างได้ง่ายมากและไม่ต้องการส่วนประกอบมากเกินไป นี่คือรายการชิ้นส่วน:

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์:

WeMos D1mini

BME280

I2C จอแสดงผล OLED (128x64)

แท่งทองเหลืองหรือแท่งเหล็ก 1.5 มม.

หมายเหตุ: หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับชิ้นส่วนเหล่านี้ เช่น จะหาได้จากไหน ไปดูขั้นตอนที่ 7 กันเลย

เครื่องมือสำหรับสร้างต้นแบบและทดสอบวงจร:

เขียงหั่นขนม

สายจัมเปอร์

สาย USB - Micro USB Type B ถึง USB Type A

เครื่องมือ:

หัวแร้ง

รองม้านั่ง - ไม่บังคับ

ค้อนขนาดเล็ก - ไม่บังคับ

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างต้นแบบบนเขียงหั่นขนม (ข้ามไปยังขั้นตอนที่ 3 หากคุณต้องการตรงไปยังโค้ดและการประกอบ)

หากคุณไม่มีหมุดบัดกรีบน D1mini/OLED/BME280 ตอนนี้ก็ถึงเวลาต้องทำ

ก่อนอื่นให้วางส่วนประกอบทั้งหมดของเราไว้บนเขียงหั่นขนม เราจะเริ่มต้นด้วยการวาง D1mini บนรางแยก 2 ราง (ภาพที่ 1) หลังจากนั้นเราจะวาง BME280 ให้ห่างจากมัน (ภาพที่ 2) และสุดท้ายเราจะวาง OLED ไว้ด้านตรงข้ามของ BME280 (ภาพที่ 3) ตอนนี้ มาเชื่อมต่อกัน

นี่คือการเชื่อมต่อทั้งหมด:

พิน D1 กับ SCL/SCKpin บน OLED และพิน SCL/SCK บน BME280

พิน D2 กับพิน SDA บนพิน OLED และ SDA บน BME280

G pin กับ GND pin ทั้ง OLED และ BME280

พิน 3.3V ไปยังพิน BME280 VCC

และสุดท้าย 5V ต่อกับ OLED VCC

ตรวจสอบการเชื่อมต่อของคุณอีกครั้งก่อนเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์และอัปโหลดรหัส! คุณไม่ต้องการที่จะเผาอะไร

ขั้นตอนที่ 3: ส่วน IoT

ส่วนนี้เป็นเรื่องง่ายจริงๆ ก่อนอื่น ไปที่ AppStore และดาวน์โหลดแอป Blynk หลังจากนั้นให้เปิดและสมัคร ถัดไปสร้างโครงการใหม่ ฉันเรียก WeatherStation ของฉัน แต่คุณสามารถตั้งชื่ออะไรก็ได้ที่คุณต้องการ หลังจากนั้นตั้งค่าตัวเลือกอุปกรณ์เป็น ESP8266 และประเภทการเชื่อมต่อเป็น WiFi (ภาพที่ 1) แตะถัดไป สร้างโครงการ คุณควรได้รับอีเมลพร้อมโทเค็นการยืนยันของคุณ ตอนนี้ให้ข้ามไปที่โค้ด (ลิงก์ดาวน์โหลดด้านล่าง) และแทนที่ส่วนที่ไฮไลต์ หลังจากนั้นให้กลับไปที่พื้นที่ทำงานของโปรเจ็กต์แอป Blynk แตะบนหน้าจอเพื่อเปิดกล่องวิดเจ็ต (รูปภาพที่ 2) ตอนนี้วางกล่องค่าที่มีป้ายกำกับ 3 กล่องโดยแตะที่กล่อง (ภาพที่ 3) หากต้องการตั้งค่าให้แตะที่อันแรกแล้วตั้งชื่อ ฉันเรียกมันว่าอุณหภูมิ (ไม่ได้บังคับ แต่มันทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้นและเป็นระเบียบมากขึ้น) เมื่อป้อนข้อมูลให้เลือกพินเสมือน 1 และในส่วนฉลากประเภท "°C" (ภาพที่ 4) หลังจากนั้นคุณสามารถไปตั้งค่าอื่นๆ ที่มีป้ายกำกับได้

นี่คือแผนภูมิขนาดเล็ก:

ป้ายค่าที่ 2:

ชื่อ: ความชื้น

อินพุต: พินเสมือน V2

ฉลาก: "%"

ป้ายค่าที่ 3:

ชื่อ: ระดับความสูงหรือความดัน - ขึ้นอยู่กับรหัสที่คุณเลือก

อินพุต: พินเสมือน V3

ป้ายกำกับ: ระดับความสูงหรือความดัน - ขึ้นอยู่กับรหัส

หากคุณทำทุกอย่างถูกต้องแล้ว ให้อัปโหลดรหัสของคุณไปที่ D1mini รอสักครู่ จากนั้นค่าควรปรากฏขึ้นบน OLED และในแอป Blynk ของคุณ (ภาพที่ 5) (คุณต้องกดปุ่มเล่นที่ด้านบนขวา มุมของหน้าจอ) หากไม่มีอะไรปรากฏขึ้น ให้ไปที่ส่วนการแก้ไขปัญหา

ขั้นตอนที่ 4: สร้างวงจรอิสระ

โอเค นี่จะเป็นส่วนที่ยากที่สุด ดังนั้นเตรียมตัวให้พร้อม เตรียมแท่งทองเหลือง/แท่งเหล็กของคุณ (ฉันจะใช้ขอเกี่ยวเหล็กเคลือบทองเหลืองเพราะหาแท่งทองเหลืองไม่เจอเท่านั้น) และทำให้หัวแร้งของคุณร้อนขึ้น ตอนนี้คุณสามารถสร้างเป็นอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ! ฉันจะสร้างมันเป็นลูกบาศก์ง่ายๆ กระบวนการนี้ต้องใช้ความอดทนและเวลา ดังนั้นอย่ารีบเร่งถ้าคุณไม่ต้องการที่จะทำลายวงจรทั้งหมดของคุณ ดูวงจรสำเร็จรูปได้ในภาพที่ 2 ฉันตัดสินใจใช้แท่งยาว 1, 5 มม. ที่ด้านนอก แต่แท่งที่บางกว่าในหนังกลับ (1 มม.) เพื่อการจัดการที่ง่ายขึ้น

คำเตือน: บัดกรีเฉพาะในพื้นที่ที่มีการระบายอากาศที่ดี การบัดกรีสามารถขจัดควันพิษได้

เคล็ดลับ:

สำหรับการดัดแท่งให้ใช้ม้านั่งรองและค้อนขนาดเล็ก - หากคุณไม่มีรองรองนั่ง หรือค้อน คีม และมือเปล่าก็เพียงพอแล้ว

ใช้เทปหรือมือช่วยจับแท่งเข้าด้วยกันในขณะที่คุณบัดกรี มันง่ายกว่ามาก

หรือถ้าคุณใช้แท่งเหล็กอย่างผม คุณสามารถใช้แม่เหล็กแรงสูง 2 อันเพื่อยึดเข้าที่ (ภาพที่ 1)

ถ้าข้อต่อของคุณไม่ประสานกัน ให้ขายออกและรีดให้หยาบด้วยกระดาษทราย

หากบัดกรีของคุณไม่ไหลเข้าไปในช่องว่าง ให้ใช้ฟลักซ์บัดกรีเล็กน้อยหรือทำให้ข้อต่อร้อนขึ้นอีกเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 5: ตอนจบ

ตอนนี้สิ่งเดียวที่ต้องทำคือเชื่อมต่อกับ 5V 1A PSU หากคุณทำทุกอย่างถูกต้องแล้ว ก็ควรจะทำงานได้ดี (อย่าลืมอัปโหลดรหัสของคุณหากยังไม่ได้ทำ) หากไม่มีอะไรปรากฏขึ้นหรือมีสิ่งผิดปกติ ให้ข้ามไปที่ส่วนการแก้ไขปัญหา

ขั้นตอนที่ 6: การแก้ไขปัญหา

จอแสดงผลแสดงน่าน: ตรวจสอบสายไฟของคุณ! เซ็นเซอร์ของคุณไม่ได้เชื่อมต่ออย่างถูกต้อง

เอาต์พุต BME280 0.0: ตรวจสอบสายไฟของคุณ! เซ็นเซอร์ของคุณไม่ได้เชื่อมต่ออย่างถูกต้อง

ข้อมูลจอแสดงผล/เซ็นเซอร์สีดำไม่แสดง: ตรวจสอบที่อยู่ I2C ของคุณโดยใช้เครื่องสแกน I2C หรือตรวจสอบการบิด

อุปกรณ์ออฟไลน์ในแอป: ตรวจสอบว่าคุณป้อน Token/ชื่อ WiFi/รหัสผ่าน WiFi ถูกต้องหรือไม่ ถ้าใช่ ให้ตรวจสอบสัญญาณ wifi ของคุณ อาจอ่อนแอหรือคุณไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

ยังมีปัญหาหรือคุณพบข้อผิดพลาดในคำแนะนำนี้? เขียนลงในความคิดเห็นและฉันจะติดต่อคุณโดยเร็วที่สุด:)

ขั้นตอนที่ 7: จะหาชิ้นส่วนเหล่านี้ได้ที่ไหน

คุณยังใหม่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือไม่? ไม่มีปัญหา! ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับชิ้นส่วนทางกายภาพ วิธีการทำงาน และวิธีทำให้ชิ้นส่วนเหล่านี้ถูกที่สุด:

1. ฉันจะหาชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ได้ที่ไหน?

Aliexpress. สำหรับฉัน Aliexpress เป็นไซต์ที่ดีที่สุด เพื่อให้ได้ชิ้นส่วนเหล่านี้ทั้งหมดในราคาถูก ข้อเสียเพียงอย่างเดียวคือการจัดส่งขั้นพื้นฐานมักจะใช้เวลานาน (ตั้งแต่ 2 สัปดาห์ถึง 1, 5 เดือน)

2. BME280 คืออะไร?

BME280 เป็นเซนเซอร์ที่สามารถวัดอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์ และความกดอากาศได้ สะดวกในการใช้งานในรูปแบบแฟกเตอร์ขนาดเล็กเหล่านี้ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดพกพา เพิ่มเติมเกี่ยวกับที่นี่

หมายเหตุ: จอแสดงผล D1mini, BME280 และ OLED ทั้งหมดสั่งซื้อจาก AliExpress

รางวัลรองชนะเลิศอันดับ 1 ประเภท Pocket Sized Contest