ESP-Now Rainstick: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

โครงการเล็ก ๆ ที่สนุกสนานนี้จะช่วยให้คุณมีความสุขเล็กน้อยในการปล่อยให้เครือข่ายอิเล็กทรอนิกส์ประกาศว่าคุณมีฝนตก! มีข่าวลือว่า Tesla ที่ควบคุมราคาและฉีกขาดของ AI มีเซ็นเซอร์ที่ปลุกที่ปัดน้ำฝนของกระจกหน้ารถเมื่อเริ่มมีฝนตก การอยู่ในห้องโดยสารที่ปิดด้วยกระจกทั้งหลัง คุณอาจคิดว่าความชัดเจนของฝนจะทำให้เซ็นเซอร์ดังกล่าวไม่จำเป็นนัก แต่หากไม่มีเสียงคำรามของน้ำมันที่ระเบิด คุณก็ต้องมีอะไรให้อวดได้ ความสามารถในตัวของไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP-8266 ที่ใช้งานง่ายนั้นได้รับการปรับปรุงโดยตัวเลือกเครือข่าย ESP-Now ในพื้นที่ คุณไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตและหนี้สินและความเป็นไปไม่ได้ทั้งหมดที่ตามมา และคุณจะได้เล่นกับไม้ไผ่!

นี่ไม่ใช่คันเร่งจริง นั่นคือแคคตัสแห้งที่ส่งเสียงฝนด้วยเมล็ดถั่วที่เรียงซ้อน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ต่ำอย่างแน่นอน อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยคอมโบ Master และ Slave Master ที่ได้รับมอบหมายนั่งอยู่ด้านนอก ใช้แบตเตอรี่ Lipo ใช้พลังงานแสงอาทิตย์และปลุกโดยตัวแทนการนอนหลับของฮาร์ดแวร์ Adafruit ที่จิบพลังงานและเปิดเซ็นเซอร์วัดปริมาณน้ำฝนทุกๆ สิบนาที หากฝนตกลงมา มันจะส่งข้อความ ESP-Now ไปให้เพื่อนเพียงคนเดียว นั่นคือทาส ซึ่งนั่งอยู่ข้างในโดยเชื่อมต่อกับพลังในการฟังข้อความ หากได้รับ จะเป็นการเรียงซ้อนของ Neopixels ที่จัดวางอย่างมีศิลปะ ทีมงานทำมาจากไม้ไผ่ที่มาจากท้องถิ่นซึ่งใช้งานสนุกและไม่ต้องพิมพ์ 16 ชั่วโมง

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุของคุณ

จำไว้นะว่าตอนที่คุณยังเป็นเด็ก มีคนแนะนำว่าให้ฆ่าใครซักคนโดยมัดมันไว้กับตาข่ายบนแท่งไม้ไผ่ที่แหลมแล้วรอ! เราจะไม่ทำอย่างนั้น

1. ไม้ไผ่ -- รับชิ้นส่วนที่ดีตราบเท่าที่คุณต้องการใส่ Neopixels เข้าไปข้างใน (ของฉันอยู่ที่ประมาณ 6 ฟุต) นอกจากนี้ยังมีชิ้นส่วนสำหรับตัวเรือนเซ็นเซอร์ที่กว้างพอที่จะรองรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิด (กว้าง 3 นิ้ว ยาว 8 นิ้ว)

2. เซลล์แสงอาทิตย์ที่ยืดหยุ่นได้ เช่น

3. แท่นชาร์จ TP 4056:

4. ตัวแปลงระดับลอจิก:

5. Power Timer Breakout Adafruit:https://www.adafruit.com/product/3573

6. Adafruit Feather HUZZAH พร้อม ESP8266:

7. WEMOS D1 Mini -- ทางเลือกของคุณ…

8. Neopixel Strip 60 Led/M

9. แบตเตอรี่ลิโพ

10. Rain Sensor -- ฉันซื้อมาแล้ว แต่มีเยอะเหลือเกิน:

11. สวิตช์เปิด/ปิดทั่วไป

ขั้นตอนที่ 2: ประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ทำตามไดอะแกรม Fritzing เกี่ยวกับวิธีการเดินสายสำหรับอุปกรณ์ทั้งสอง หน่วยสเลฟนั้นง่ายมากด้วยบอร์ดที่สมบูรณ์แบบสำหรับการติดตั้งส่วนหัวของตัวเมียเพื่อรองรับ WEMOS D1 Mini ที่ติดตั้งชุดส่วนหัวของตัวผู้ ทำให้การติดตั้งและการถอดสำหรับการปรับเปลี่ยนและการตั้งโปรแกรมทำได้ง่าย ตัวเปลี่ยนระดับลอจิกอยู่อีกด้านหนึ่งและมีขนาดเล็กและง่ายต่อการติดตั้งบนบอร์ด สำหรับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดโดยใช้ Neopixels ขอแนะนำให้เชื่อมต่อตัวต้านทานกับเอาต์พุตข้อมูลของตัวเลื่อนระดับและ Neopixels และตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ระหว่างสายไฟเข้ากับมัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้แหล่งจ่ายไฟที่เพียงพอ และเชื่อมต่อแยกต่างหากจากเอาต์พุต WEMOS คุณสามารถปรับขนาดแหล่งพลังงานนี้ได้ตามระยะเวลาที่แท่งฝนของคุณจะใช้…

หน่วยมาสเตอร์ก็ค่อนข้างง่ายเช่นกัน ฉันใช้ Adafruit Huzzah ESP8266 แทนมินิ WEMOS D1 อีกรุ่นหนึ่ง เพราะมีหน่วยพลังงานแบตเตอรี่ในตัว กำหนดขนาด Lipo ตามที่คุณต้องการ - เพียงแค่ใส่เข้าไปในไม้ไผ่ ตัวควบคุมการชาร์จแบบธรรมดาเชื่อมต่อกับเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ และจ่ายพลังงานให้กับ Power Timer Breakout และ ESP8266 กำลังไฟที่ส่งไปยังเซ็นเซอร์ปริมาณน้ำฝนจะจ่ายผ่านกำลังไฟ 3.3 V บนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ฉันใส่สวิตช์ระหว่างบรรทัด Enable จาก Power Timer และพิน EN ของบอร์ด เพื่อให้บรรทัดนี้อยู่ในระดับสูงเพื่อตั้งโปรแกรม (จะยังคงอยู่ในระดับต่ำแม้ในขณะที่ตัวจับเวลาปิดยากเพื่อให้มันทำงานโดยไม่ได้…) ใช้หมุดสองอันบน Huzzah - อันหนึ่งสำหรับเซ็นเซอร์ปริมาณน้ำฝนซึ่งจะทำให้ระบบดิจิตอลต่ำเมื่อโดนน้ำและอีกอันหนึ่งบอก Power Timer สามารถปิดเครื่องได้ ฉันไม่ได้ใส่เครื่องทดสอบแบตเตอรี่ในเครื่องนี้ แต่ถ้าคุณต้องการคำแนะนำอยู่ในหน้าเว็บของ Adafruit มันใช้พิน A0 เพียงตัวเดียวบนบอร์ด แต่คุณสามารถตั้งโปรแกรมให้ส่งข้อมูลนี้ไปยัง Slave ได้อย่างง่ายดายและให้เอาต์พุตเป็นพิกเซลสูง

ขั้นตอนที่ 3: สร้างมัน

ไม้ไผ่เป็นเรื่องสนุกที่จะทำงานด้วย ชิ้นส่วนที่ฉันใช้แห้งและตายไปชั่วขณะหนึ่ง ทรายด้านนอกเรียบ ช่องสำหรับไฟนั้นง่ายต่อการตัดด้วยเลื่อยเซเบอร์ไลท์ เพียงใช้เทปสีน้ำเงินตามความยาวทั้งหมด แล้วใช้มือเปล่ากว้างประมาณ 1 นิ้วให้แตกใบหน้า โดยเหลือไว้ประมาณ 8 นิ้วที่ปลาย รูปร่างสามารถเป็นคลื่นได้เท่าที่คุณต้องการตัด เจาะรูขนาดใบมีดสองรูเพื่อเริ่มทางเข้าและออกของใบมีดที่ปลาย ไม้ไผ่ตัดได้ง่ายมาก และคุณสามารถผ่านโหนดที่มีแผ่นกั้นเต็มได้ ส่วนที่เหลือของท่อกลวง ใช้สิ่วและดึงเศษซากด้านในของโหนดออกซึ่งจะทำให้ท่อกลวงเต็มได้ ต้องใช้ความระมัดระวังว่าคุณไม่ได้เริ่มผ่าตามความยาวของไม้ไผ่ แต่สิ่งนี้สามารถซ่อมแซมได้ง่าย สเปรย์ทาสีด้านในของหลอดด้วยอะครีลิคกลางแจ้งสีขาวแบน ด้านนอกของท่อเคลือบด้วยโพลียูรีเทนที่ทนต่อรังสียูวีสองชั้น

หน่วยหลักมีความยาวประมาณ 10 นิ้วยาว 3 ถึง 4 นิ้วชิ้นกว้างที่จะรองรับเซ็นเซอร์ มันถูกเลือกอย่างระมัดระวังเพื่อตัดให้ห่างจากโหนดที่ด้านบนประมาณ 2 นิ้ว พื้นที่นี้จะยึดเซ็นเซอร์และอนุญาตให้มีซีลกันน้ำสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้านล่าง คุณควรเจาะรู 1/4' ที่ขอบของฝาครอบโหนดนี้ เพื่อให้สายเซ็นเซอร์หลุดออกมา รูอีกสองสามรูรอบๆ ฐานของฝาปิดจะช่วยให้เก็บน้ำในถ้วยธรรมชาติใบนี้หลุดออกจากแนวรัศมีได้ ฉันต้องตัดแต่งแผ่นเซ็นเซอร์ให้พอดีกับพื้นที่และประสานตัวเชื่อมต่อต่างๆ เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้รูเล็กๆ สายเซ็นเซอร์จะป้อนเข้ากับแผงเปรียบเทียบเซ็นเซอร์ที่อยู่ในส่วนกันน้ำ ฉีดสเปรย์เครื่องนี้เข้าและออกอีกครั้งด้วยสเปรย์โพลียูรีเทนสำหรับใช้ภายนอกอาคาร

ขั้นตอนที่ 4: ประกอบมัน

แผงโซลาร์เซลล์แบบยืดหยุ่นถูกติดตั้งแบบหน้าสัมผัสซีเมนต์ที่ด้านนอกของยูนิตหลัก สายไฟที่เชื่อมต่อผ่านรูเล็กๆ ในตัวเรือนท่อจะถูกบัดกรีที่ปลายแผงโซลาร์เซลล์ ทำตามคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการทำเช่นนี้บนเว็บไซต์ของพวกเขา ซึ่งง่ายมาก เซ็นเซอร์วัดปริมาณน้ำฝนติดตั้งอยู่ที่ถ้วยด้านบนพร้อมแถบซิลิกอนบนตัวเว้นระยะไนลอนที่เอียงเซ็นเซอร์เป็นมุมเพื่อไม่ให้ฝนตก เจาะรูที่ด้านข้างของตัวเครื่องเพื่อรองรับสวิตช์เปิด/ปิด อย่างอื่นยัดเข้าไปหมดแล้ว คุณสามารถปิดฝาพลาสติกขนาดเล็กไว้ด้านล่างได้ตราบเท่าที่คุณเว้นรูอากาศไว้ ทางเข้าลวดทั้งหมดถูกปิดผนึกด้วยแผ่นซิลิกอน

หน่วยรองถูกติดตั้งด้วยความยาวของ Neopixels เพื่อให้เหลือสองสามนิ้วที่ด้านบนและด้านล่าง ซิลิโคนเหล่านี้เข้าที่ได้ง่าย - อย่าลืมถอดปลอกซิลิโคนออกหากมาพร้อมกับอันที่ติดกาวไม่ได้ วาง Neopixels ไว้ด้านข้างเพื่อไม่ให้มองเห็นได้จากเกือบทุกมุม แต่นำแสงไปในช่องที่ทาสีไว้ หลังจากปกป้องแหล่งพลังงานด้วยตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ บอร์ด WEMOS ขนาดเล็กจะพอดีกับด้านล่างของหลอดอย่างง่ายดาย แม้ว่าหน่วยรองสามารถออกไปข้างนอกได้ แต่ก็ไม่ได้ออกแบบมาให้กันน้ำได้

ขั้นตอนที่ 5: โปรแกรม It

ผู้ชายคนนี้ทำงานได้ดีในการกำหนดตัวอย่างเซ็นเซอร์และ ESP-Now: https://github.com/HarringayMakerSpace/ESP-Now Andreas Spiess ทำวิดีโอที่ดีพร้อมตัวอย่างที่ฉันใช้รหัสเพื่อเริ่มโครงการนี้ หน่วย Master/Slave แบบจำกัดนี้ไม่ต้องการอินเทอร์เน็ตเลย ดังนั้นฉันจึงตัดส่วนเหล่านั้นออก - เพียงแค่ถ่ายโอนข้อมูลว่าฝนกำลังตกหรือไม่ ฉันตัดสินใจที่จะไม่ใช้ตัวเลือกการนอนหลับสนิทที่ประกาศไว้สำหรับ ESP เนื่องจากฉันพบในโครงการก่อนหน้านี้ หลังจากนั้นครู่หนึ่งมันก็ไม่เสถียรแบบสุ่มและจะทำให้แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์หมดแบบสุ่ม ตัวเลือกฮาร์ดแวร์จะรีบูต Adafruit Huzzah ทุกๆ 10 นาที ตรวจสอบว่าเซ็นเซอร์มีสัญญาณฝนต่ำหรือไม่ หากไม่พบสัญญาณจะส่งสัญญาณสูง/ต่ำไปยังหมุด Done บนตัวจับเวลา มิฉะนั้นรหัสจะเปลี่ยนเป็นการส่งข้อมูล (จริงๆแล้วไม่มีข้อมูลยกเว้นฟังก์ชันส่งเอง) ไปยังทาสเพื่อเปิดใช้งานรหัส รหัสสเลฟเพิ่งบูทเครื่องและรอข้อความ และเมื่อได้รับก็จะตั้งค่าฟังก์ชันนีโอพิกเซลเป็นเวลาหนึ่งนาที คุณสามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ได้ในซอฟต์แวร์ แต่ยังคงรอการเปิดใช้งานฝนอีกครั้ง อ่านความคิดเห็นในซอฟต์แวร์เพื่อดูว่าจะเปลี่ยนค่าได้ที่ไหน รหัสน้ำตกดาวตกที่ยอดเยี่ยมมาจากแหล่งนี้: https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/ ฉันเพิ่งเพิ่มค่าคงที่แบบสุ่มและการเปลี่ยนสี

ขั้นตอนที่ 6: การใช้มัน

ต้องปรับโพเทนชิออมิเตอร์ขนาดเล็กบนเซ็นเซอร์ปริมาณน้ำฝนเพื่อให้ระดับน้ำหยดเปิดใช้งานต้นแบบเพื่อส่งการแจ้งเตือน คุณต้องปรับโพเทนชิออมิเตอร์วงจรจับเวลาของ Adafruit เพื่อกำหนดความถี่ที่เซ็นเซอร์ของคุณเปิดเพื่อตรวจหาฝน - ช่วงเวลาคือตั้งแต่วินาทีถึงสองชั่วโมง - คุณเลือกได้ ชาร์จแบตเตอรี่ lipo บนยูนิตหลัก แล้วเปิดเครื่องและติดตั้งภายนอก และควรดูแลตัวเองด้วยความต้องการพลังงาน เว้นแต่คุณจะอาศัยอยู่ในอลาสก้าที่ฝนตกตลอดเวลาและมืด หน่วยสเลฟทำงานได้ทุกที่ภายในช่วง Wifi ของมาสเตอร์และยืดหยุ่นได้มากในการรอข้อความเป็นเวลาหลายวัน เพียงแค่เสียบเข้ากับหูดที่ผนังขนาด 5 โวลต์ที่มีกำลังไฟเพียงพอที่จะจ่ายความยาว Neopixel ของคุณแล้วไปต่อ หากคุณต้องการให้มีการแสดงไฟเป็นครั้งคราวระหว่างรอฝน วิธีนี้ง่ายต่อการตั้งโปรแกรม โดยเฉพาะหากคุณอาศัยอยู่ที่ไหนสักแห่งที่ฝนไม่ตกเลย