ESP-Now Rainstick - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Dieses lustige kleine Projekt wird Ihnen die triviale Freude ermöglichen, ein elektronisches Netzwerk ankündigen zu lassen, dass Sie Regen haben! Es wurde gemunkelt, dass der KI-gesteuerte, reißende Tesla über Sensoren verfügt, die die Scheibenwischer bei einsetzendem Regen wecken. Wenn man sich in einer komplett verglasten Kabine befindet, würde man denken, dass der offensichtliche Regen einen solchen Sensor nicht unbedingt erforderlich machen würde, aber ohne das Dröhnen von explodierendem Benzin muss man mit etwas angeben, mit dem man prahlen kann. Die integrierten Fähigkeiten der einfach zu verwendenden ESP-8266-Mikrocontroller werden durch die lokale ESP-Now-Netzwerkoption erweitert. Sie benötigen keine Verbindung zum Internet und alle daraus resultierenden Verbindlichkeiten und Unpraktiken. Und Sie können mit Bambusstöcken spielen!

Dies ist kein echter Regenschirm. Das ist ein getrockneter Kaktus, der mit kaskadierenden Bohnen ein Regengeräusch macht - definitiv Low-Tech. Dieses Gerät besteht aus einer Master- und einer Slave-Kombination. Der designierte Master sitzt draußen, Lipo batteriebetrieben, solarbetrieben und geweckt von einem Adafruit Hardware-Schlafagenten, der etwa alle zehn Minuten Strom trinkt und einen Regensensor einschaltet. Wenn es Regen schnüffelt, sendet es eine ESP-Now-Nachricht an seinen einzigen Freund – einen Sklaven – der im Inneren sitzt und mit Strom verbunden ist und auf Nachrichten lauscht. Wenn es einen empfängt, schaltet es eine Kaskade von kunstvoll platzierten Neopixeln ein. Das Team besteht aus Bambus aus der Region, mit dem die Arbeit Spaß macht und keine 16 Stunden zum Drucken benötigt werden.

Schritt 1: Sammeln Sie Ihre Materialien

Denken Sie daran, als Sie ein Kind waren, und es wurde vorgeschlagen, dass Sie jemanden töten könnten, indem Sie ihn über wachsenden, geschärften Bambusstöcken an ein Netz schnallen und warten! Nun, das werden wir nicht tun.

1. Bambus - Holen Sie sich ein schönes Stück, solange Sie Neopixel darin aufreihen möchten. (Meins war ungefähr 6 Fuß) Auch ein Stück für das Sensorgehäuse breit genug, um etwas Elektronik unterzubringen. (3 Zoll breit 8 Zoll lang)

2. Flexible Solarzellen – wie diese:

3. TP 4056 Ladeplatine:

4. Logikpegelwandler:

5. Power Timer Breakout Adafruit:

6. Adafruit Feather HUZZAH mit ESP8266:

7. WEMOS D1 Mini – Ihre Wahl…

8. Neopixel Strip 60 Led/M

9. Lipo-Batterie

10. Regensensor - Ich habe diesen gekauft, aber es gibt viele davon:

11. Allgemeiner EIN/AUS-Schalter

Schritt 2: Montieren Sie die Elektronik

Folgen Sie dem Fritzing-Diagramm, wie die Verkabelung für beide Geräte erfolgt. Die Slave-Einheit ist sehr einfach mit einer Perf-Platine für die Montage von Buchsenleisten zur Aufnahme des WEMOS D1 Mini, das einen Satz von Stiftleisten installiert hat. Dies erleichtert die Montage und Demontage für Anpassungen und Programmierungen. Der Logikpegelumsetzer befindet sich auf der anderen Seite und ist winzig und einfach auf der Platine zu montieren. Für Best Practices bei der Verwendung von Neopixeln empfiehlt es sich, einen Widerstand an den Datenausgang des Pegelumsetzers und der Neopixel und einen großen Kondensator zwischen den Stromleitungen anzuschließen. Achten Sie auf eine ausreichende Stromversorgung und schließen Sie diese getrennt vom WEMOS-Ausgang an. Sie können diese Stromquelle nach der Länge Ihres Regenstabs dimensionieren …

Die Master-Einheit ist auch ziemlich einfach. Ich habe einen Adafruit Huzzah ESP8266 anstelle eines anderen WEMOS D1 mini verwendet, da er eine eigene Batterieeinheit eingebaut hat. Größe, was auch immer Lipo Sie wollen - es muss nur in den Bambus passen. Der einfache Laderegler wird mit der Solarzelle und dem Akku verbunden und versorgt den Power Timer Breakout und den ESP8266 mit Strom. Die Stromversorgung des Regensensors erfolgt über die 3,3-V-Spannung auf der Mikrocontrollerplatine. Ich habe einen Schalter zwischen der Enable-Leitung vom Power Timer und dem EN-Pin der Platine gelegt, damit ich diese Leitung hoch halten kann, um sie zu programmieren. (Es wird niedrig gehalten, selbst wenn der Timer ausgeschaltet ist, so dass er ohne ihn funktioniert …) Zwei Stifte am Huzzah werden verwendet - einer für den Regensensor, der ihn bei Wassereintritt digital auf niedrig stellt, und einer zum Anzeigen der Power Timer ist in Ordnung, um ihn herunterzufahren. Ich habe dieses Gerät nicht mit einem Batterietester ausgestattet, aber wenn Sie möchten, finden Sie die Anweisungen auf der Adafruit-Webseite. Es verwendet den einzigen A0-Pin auf der Platine, aber Sie können es einfach so programmieren, dass es diese Daten an den Slave überträgt und in Pixelhöhe ausgibt.

Schritt 3: Erstellen Sie es

Es macht Spaß mit dem Bambus zu arbeiten. Die Stücke, die ich verwendet habe, waren eine Weile getrocknet und tot. Außen glatt schleifen. Der Schlitz für das Licht lässt sich einfach mit einer leichten Säbelsäge schneiden. Verwenden Sie einfach etwas Blue-Tape über die gesamte Länge und grob freihändig einen Zoll breiten Riss das Gesicht, wobei an den Enden etwa 20 Zoll intakt bleiben. Die Form kann so wellig sein, wie Sie es schneiden möchten. Bohren Sie zwei Löcher in Klingengröße, um den Klingeneingang und -ausgang an den Enden zu beginnen. Der Bambus schneidet sehr leicht und Sie können direkt durch die Knoten gehen, die eine volle Schallwand haben. Der Rest der Röhre ist hohl. Nehmen Sie einen Meißel und schlagen Sie die inneren Überreste der Knoten heraus, um ein volles hohles Rohr zu ermöglichen. Es muss darauf geachtet werden, dass Sie nicht über die Länge des Bambus eine Spaltung beginnen, aber dies ist leicht zu reparieren. Besprühen Sie die Innenseite der Tube mit einem flachen weißen Outdoor-Acryl. Die Außenseite der Röhre ist mit einigen Schichten UV-beständigem Polyurethan beschichtet.

Die Master-Einheit ist ein etwa 10 Zoll langes 3 bis 4 Zoll breites Stück, das den Sensor aufnehmen wird. Es wird sorgfältig ausgewählt, so dass es oben etwa 5 cm von einem Knoten entfernt geschnitten wird. Dieser Raum hält den Sensor und ermöglicht eine wasserdichte Abdichtung für die darunter liegende Elektronik. Sie sollten ein 1/4 'Loch am Rand dieser Knotenkappe bohren, damit die Sensordrähte durchfallen können. Ein weiteres Paar Löcher um die Kappenbasis herum ermöglicht es, dass Wasser, das sich in dieser natürlichen Tasse sammelt, radial austritt. Ich musste die Sensorplatte so zuschneiden, dass sie in den Raum passt, und verschiedene Anschlüsse anlöten, um ein kleines Loch zu erhalten. Die Sensordrähte führen zu einer Sensorkomparatorplatine, die im wasserdichten Abschnitt sitzt. Sprühen Sie dieses Gerät erneut mit Polyurethanspray für den Außenbereich ein und aus.

Schritt 4: Montieren Sie es

Das flexible Solarpanel ist mit Kontaktkleber an der Außenseite der Master-Einheit befestigt. Die Drähte, die es durch kleine Löcher im Rohrgehäuse verbinden, werden an die Enden des Solarpanels gelötet. Befolgen Sie die Anweisungen auf ihrer Website - es ist sehr einfach. Der Regensensor ist in der oberen Schale mit Silikontupfern auf Nylon-Abstandshaltern montiert, die den Sensor schräg neigen, damit sich der Regen nicht sammelt. In die Seite des Geräts ist ein Loch gebohrt, um den EIN/AUS-Schalter aufzunehmen. Alles andere wird nur hineingestopft. Sie können eine kleine Plastikabdeckung über den Boden silikonieren, solange Sie einige Luftlöcher lassen. Alle Kabeleingänge sind mit Silikontupfern abgedichtet.

Die Slave-Einheit ist mit einer Länge von Neopixeln ausgestattet, um oben und unten ein paar Zentimeter zu belassen. Diese lassen sich leicht mit Silikon anbringen – stellen Sie sicher, dass Sie die Silikonhülle abziehen, wenn Ihre mit einer geliefert wurde – unmöglich, daran zu kleben. Positionieren Sie die Neopixel seitlich so, dass sie nicht aus fast jedem Winkel zu sehen sind, sondern ihr Licht in die gestrichene Kavität lenken. Nach dem Schutz der Stromquelle mit einem großen Kondensator passt die kleine WEMOS-Platine problemlos in den Boden der Röhre. Obwohl die Slave-Einheit nach draußen gehen kann, ist sie nicht wasserdicht.

Schritt 5: Programmieren Sie es

Dieser Typ hat gute Arbeit geleistet, um einige Beispiele für Sensoren und ESP-Now aufzuzeigen: https://github.com/HarringayMakerSpace/ESP-Now. Andreas Spiess hat ein schönes Video mit Beispiel gemacht, aus dem ich den Code verwendet habe, um dieses Projekt zu starten. Dieses begrenzte Master/Slave-Gerät benötigt überhaupt kein Internet, daher habe ich diese Abschnitte entfernt - es überträgt nur die Informationen darüber, ob es regnet oder nicht. Ich beschloss, die angekündigten Tiefschlafoptionen für das ESP nicht zu verwenden, da ich bei einem früheren Projekt festgestellt hatte, dass es nach einer Weile zufällig instabil wurde und die Solarbatterie zufällig leer wurde. Die Hardwareoption startet den Adafruit Huzzah nur etwa alle zehn Minuten neu, überprüft den Sensor auf ein niedriges Signal, das Regen anzeigt, wenn es kein High / Low-Signal an den Done-Pin des Timers sendet. Andernfalls wechselt der Code zum Senden der Informationen (wirklich keine Informationen außer der Sendefunktion selbst) an den Slave, um seinen Code zu aktivieren. Der Slave-Code fährt einfach die Maschine hoch und wartet auf eine Nachricht, und wenn er ankommt, schaltet er die Neopixel-Funktion für eine Minute ein. Sie können dies in der Software variieren, aber es wartet einfach wieder auf die Regenaktivierung. Lesen Sie die Kommentare in der Software, um zu sehen, wo Sie Werte ändern können. Der großartige Meteorkaskadencode stammt von dieser Quelle: https://www.tweaking4all.com/hardware/arduino/adruino-led-strip-effects/ Ich habe gerade einige zufällige Konstanten und einen Farbwechsel hinzugefügt.

Schritt 6: Verwenden Sie es

Das kleine Potentiometer am Regensensor muss darauf eingestellt werden, welche Tropfmenge den Master aktiviert, um eine Benachrichtigung zu senden. Sie müssen auch das Potentiometer der Adafruit-Timerschaltung einstellen, um zu bestimmen, wie oft sich Ihr Sensor einschaltet, um nach Regen zu suchen - der Bereich reicht von Sekunden bis zu zwei Stunden - Ihre Wahl. Laden Sie den Lipo-Akku an der Master-Einheit auf und schalten Sie ihn ein und montieren Sie ihn draußen und er sollte sich um den Energiebedarf kümmern, es sei denn, Sie leben in Alaska, wo es ständig regnet und dunkel ist. Die Slave-Einheit funktioniert überall innerhalb der WLAN-Reichweite des Masters und ist in Wartezeiten auf Nachrichten sehr widerstandsfähig - schließen Sie sie einfach an eine 5-Volt-Wandwarze mit genügend Strom an, um Ihre Neopixel-Länge zu versorgen und los geht's. Wenn Sie während des Wartens auf Regen eine gelegentliche Lichtanzeige wünschen, ist dies einfach zu programmieren - insbesondere, wenn Sie an einem Ort leben, an dem es überhaupt nicht regnet.