IoT-Desktop-Uhr und -Thermometer - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Hallo, Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie ich ohne spezielles Werkzeug eine Desktop-Uhr und ein Thermometer gebaut habe. Diese Tischuhr zeigt die aktuelle Uhrzeit, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit an. Die Uhr ist sehr präzise, da sie über die WiFi-Verbindung eines esp8266 NodeMCU IoT-Moduls mit einem Zeitserver synchronisiert wird. Die Luftfeuchtigkeit und Temperatur werden mit einem lokalen Sensor gemessen. Das Gerät wird von einem Standard-Telefonladegerät (5 VDC) mit Strom versorgt. Es sind zwei Displays installiert. Die ersten beiden Stellen des oberen Displays zeigen die Temperatur in Celsius, die zweiten zwei Stellen die Luftfeuchtigkeit an. Das untere Display zeigt die Uhrzeit an. Die komplette Elektronik ist in einem Pappkarton verbaut, der die Verpackung eines USB-Speichersticks war.

Schritt 1: Stücklistenliste

DHT22 digitales Temperatur- und Feuchtigkeitssensormodul 1 Stück

TM1637 7-Segment 4-stelliges digitales LED-Anzeigemodul für Arduino 1pc

Arduino Nano-MCU-Platine 1pc

NodeMcu v3 Lua WIFI Internet of Things Entwicklung MCU Board ESP8266 1pc

Telefonladegerät 1 Stück

Proto PCB 1pc

Kabel 1 Stück

Gehäuse 1pc Geschenkbox

Lötzinn 1pc

Gesamtmaterialkosten des Projekts: 10, 29 $/Gesamtprojekt

Schritt 2: Montage

Jeder Schritt des Montageprozesses ist im folgenden Video zu sehen.

Einige zusätzliche Informationen zum Video:

Dies ist die zweite Desktop-Uhr, die ich gebaut habe. Der Anleitungslink meines ersten Versuchs:

Ich habe diese Anweisung gemacht, weil ich jetzt den gesamten Bauprozess aufgezeichnet und einige Änderungen vorgenommen habe. Ich hatte einige Probleme mit der Version 1.0. Das größte Problem war, dass die RTC ungenau war. Die Uhr hat sich deutlich verzögert. Dieses Problem kann durch IoT-Technologie und periodische Zeitserver-Synchronisierung gelöst werden. In diesem Projekt habe ich NodeMCU verwendet, das die Zeitsynchronisation übernimmt.

Der nächste Schritt war die Suche nach der passenden Wohnung. Ich habe mich für eine kleine Pappschachtel entschieden, in die alle Teile passen. Diese Schachtel habe ich geschenkt bekommen. Eigentlich war ein USB-Memory-Stick das Geschenk, das war die Verpackung des USB-Memory-Sticks. Diese Papierverpackungsbox war ideal für dieses Projekt. Ich denke, jede Kiste (Holz, Plastik) mit der richtigen Größe kann dafür verwendet werden.

Es ist eine gute Idee, alle Komponenten auf und in die Box zu legen, bevor Sie Löcher bohren.

In der vorherigen Version habe ich das Arduino-Board nicht an der Box befestigt, aber es hat eine unordentliche Verkabelung verursacht. Also habe ich mich jetzt für eine Proto-Platine entschieden. Diese Lösung erfordert mehr Lötarbeit, aber am Ende lohnt es sich, da die Kabel viel einfacher zu handhaben sind.

Schritt 3: Die Schaltung

Zuerst habe ich versucht, nur das NodeMCU-Modul zu verwenden, aber es war nicht in der Lage, den DHT 22-Sensor zu verwalten. Ich denke, das Problem ist, dass das DHT 22 mit 5 V arbeitet und die NodeMCU mit 3.3. Ich habe es mit dem Level-Shifter-Modul (3.3/5) versucht, ohne Erfolg. Am Ende habe ich einen unabhängigen Arduino Nano für den Sensor verwendet. Es kostet 2 $ extra und es braucht etwas Platz, aber ein Level-Shifter-Modul kostet und braucht auch Platz. Ich habe alle Komponenten nach dem Schaltplan verkabelt.

Ich habe Schrauben angebracht, um alle Module an der Box zu befestigen, so dass sich keine beweglichen Teile im Inneren befinden. Kann im Auto verwendet werden (wenn es WiFi im Auto gibt, habe ich mit meinem Handy als Hotspot getestet).

Schritt 4: Laden Sie die angehängte Software hoch

Verwenden Sie zum Hochladen des Quellcodes auf die MCUs die Arduino IDE Software und USB-Kabel:

Es gibt viele Anweisungen zum Programmieren einer NodeMCU, z. B.:

www.instructables.com/id/Programming-ESP82…

und wie man Arduino nano programmiert:

www.arduino.cc/en/Guide/ArduinoNano

Es gibt zwei Codes. Eine für den Arduino nano und eine für die NodeMCU. Ändern Sie vor dem Hochladen des NodeMCU-Codes Ihre WLAN-Anmeldeinformationen und legen Sie Ihre Zeitzone fest. Ich habe im Quellcode einen Hinweis hinterlassen, wie man Remote-Wetterdaten von https://openweathermap.org/ verwendet. Ich wollte auch die Außentemperatur anzeigen, aber die Genauigkeit dieses Dienstes war für mich nicht in Ordnung, vielleicht ist der Sensor zu weit von meinem Standort entfernt.

Schritt 5: Schlussworte

Ich benutze diese Uhr seit 2 Monaten ohne Probleme. In dieser Zeit habe ich auch mein älteres Gerät aufgerüstet, siehe Anhang. Jetzt bin ich mit beiden Geräten zufrieden. Ich plane, eine erweiterte Version dieser Uhr zu erstellen.

Einen schönen Tag noch!