Οθόνη δωματίου για το σπίτι Βοηθητικό: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Μετά την προετοιμασία ενός Raspberry Pi με Home Assistant για τη διαχείριση διαφόρων χώρων, παρατήρησα ότι μία από τις βασικές πληροφορίες κάθε χώρου είναι η θερμοκρασία και η υγρασία. Μπορούμε να αγοράσουμε έναν από τους διάφορους αισθητήρες που είναι διαθέσιμοι στην αγορά συμβατοί με το Home Assistant ή να κατασκευάσουμε έναν δικό μας.

Βήμα 1: Απαιτήσεις

Αρχικά δημιούργησα ένα πρωτότυπο σε ένα breadboard για να δοκιμάσω τις βασικές συνδέσεις και την ανάγνωση του αισθητήρα. Αφού δοκιμάστηκα, καθόρισα τις απαιτήσεις συστήματος. Αυτό πρέπει:

• Επιτρέψτε την ανάγνωση πολλαπλών αισθητήρων, συμπεριλαμβανομένων των αισθητήρων i2c
• Μπορεί να τροφοδοτηθεί με μπαταρία ή μετασχηματιστή
• Στείλτε πληροφορίες σε κεντρική τοποθεσία για να είναι διαθέσιμες στο Home Assistant
• Έχετε χαμηλή κατανάλωση, ειδικά αν τροφοδοτείται από μπαταρία
• Να είστε όσο το δυνατόν μικρότεροι ώστε να περνάτε απαρατήρητοι

Για να ικανοποιήσω τις παραπάνω απαιτήσεις, έχω ορίσει την ακόλουθη δομή:

• Το σύστημα είναι έτοιμο να διαβάσει τρεις αισθητήρες, ένας από τους οποίους μέσω i2c
• Σας επιτρέπει να ορίσετε ποια λειτουργία τροφοδοσίας
• Στείλτε αναγνώσεις σε έναν διακομιστή MQTT στο θέμα του, ώστε να μπορεί να συλλέξει το Home Assistant
• Πρέπει να στέλνετε τις ενδείξεις κάθε ώρα και μετά να εισάγετε το Deep Sleep

Βήμα 2: Πρωτότυπο

Αρχικά επέκτεινα το βασικό πρωτότυπο για να δοκιμάσω τις μπαταρίες. Το σύστημα είναι έτοιμο να τροφοδοτηθεί από δύο μπαταρίες 18650, αν και χρειάζεται μόνο μία. Η χρήση δύο αυξάνει την αυτονομία του συστήματος και σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε αισθητήρες που καταναλώνουν περισσότερο.

Αφού ολοκληρώθηκε το πρωτότυπο, άρχισα να χτίζω pcb στο Autodesk Eagle. Αυτό είναι δωρεάν για τη δημιουργία PCB έως 11 cm.

Για να δημιουργήσετε το PCD στο Autodesk Eagle πρέπει να δημιουργήσετε ένα έργο και μέσα στο έργο να δημιουργήσετε ένα σχήμα με τα στοιχεία και τις συνδέσεις τους.

Αφού δημιουργηθεί αυτό δημιουργούμε το pcb. Για αυτό χρησιμοποιούμε το κουμπί στη γραμμή εργαλείων. Το Autodesk Eagle δημιουργεί ένα pcb με όλα τα εξαρτήματα και υποδεικνύει τις συνδέσεις τους. Στη συνέχεια, πρέπει να ορίσετε το μέγεθος του pcb, να τοποθετήσετε τα εξαρτήματα στη θέση τους και να κάνετε τις συνδέσεις μεταξύ τους (δείτε περισσότερες πληροφορίες εδώ

Βήμα 3: Δημιουργήστε το PCB

Τέλος, είναι απαραίτητο να εξαχθεί το σχέδιο σε μορφή gerber για να υποβληθεί για παραγωγή. Επειδή υπάρχουν πολλές δυνατότητες, το PCBWay παρέχει ένα σεμινάριο της διαδικασίας (https://www.pcbway.com/helpcenter/technical_support/Generate_Gerber_files_in_Eagle.html) και ποια αρχεία απαιτούνται για υποβολή.

Στη συνέχεια έστειλα το σχέδιο στο PCBWay για παραγωγή. Ευχαριστώ εκ των προτέρων το PCBWay για όλη την υποστήριξη για τη χορηγία.

Η υποβολή γίνεται στον ιστότοπο του PCBWay. Κατά την υποβολή, το κόστος καθίσταται αυτόματα διαθέσιμο. Μια επιλογή που πρέπει να επιλεγεί είναι "HASL χωρίς μόλυβδο", έτσι ώστε οι πλάκες να μην περιέχουν μόλυβδο. Μετά την υποβολή, η διαδικασία παραγωγής είναι γρήγορη, διαρκεί 1-2 ημέρες.

Βήμα 4: Στοιχεία

Αφού έλαβα τα PCB από το PCBWay, άρχισα να συγκολλάω τα διάφορα εξαρτήματα. Για το έργο αυτό απαιτούνται τα ακόλουθα στοιχεία:

• Αρσενικές κεφαλίδες
• Γυναικείες κεφαλίδες
• 1 διπλή βάση μπαταρίας 18650
• 1 άλτης
• 1 Wemos d1 mini
• Πυκνωτής 1 470uf
• 1 Υποδοχή τροφοδοσίας DC 5,5 x 2,1 mm
• 1 αισθητήρας DHT22
• Καλώδια βραχυκύκλωσης
• PCB Board από την PCBWay

Βήμα 5: Συναρμολόγηση

Ξεκίνησα τη συγκόλληση των εξαρτημάτων στο PCB, η οποία ήταν μια πολύ απλή διαδικασία λόγω της προετοιμασίας που κάνει το PCBWay.

Μετά από συγκόλληση και μια τελική δοκιμή, άρχισα να σχεδιάζω το κουτί. Αυτό διαμορφώθηκε βάσει του Autodesk Fusion 360. Το κάτω μέρος, το οποίο στεγάζει το σύστημα και έχει τις διάφορες εισόδους, και το επάνω μέρος, το οποίο φιλοξενεί το DHT22. Διάφορα καλύμματα διαμορφώθηκαν επίσης για τις εισόδους που δεν θα χρησιμοποιηθούν. Εάν είναι απαραίτητο, αφαιρέστε κάθε καπάκι.

Βήμα 6: Κώδικας και τελικά βήματα

Τελικά ο κώδικας ανέβηκε στο Wemos και εγκαταστάθηκε επιτόπου.

Μπορείτε να κατεβάσετε τον κωδικό από τον Λογαριασμό μου GitHub.

Αργότερα δημιούργησα το Home Assistant για τη συλλογή των πληροφοριών σχετικά με τα θέματα του για προβολή στον πίνακα ελέγχου.