Automatización del hogar NodeMCU (ESP8266): 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

¡Hola chicos! Espero que ya haya disfrutado de mi instructable anterior "Arduino Heart Beat With ECG Display & Sound" y esté listo para uno nuevo, como de costumbre, hice este tutorial para guiarlo paso a paso mientras realiza este tipo de proyectos electrónicos de bajo costo súper sorprendentes que es el "Sistema domótico NodeMCU".

Durante la realización de este proyecto, intentamos asegurarnos de que este instructivo sea la mejor guía para usted para ayudarlo si desea hacer su propia casa inteligente, por lo que esperamos que este instructivo contenga los documentos necesarios. Este proyecto es muy útil de hacer especialmente después de obtener el PCB personalizado que pedimos a JLCPCB para mejorar la apariencia de nuestro dispositivo electrónico y también hay suficientes documentos y códigos en esta guía para permitirle crear su proyecto NodeMCU fácilmente.

Hemos realizado este proyecto en solo 4 días, solo dos días para obtener todas las piezas necesarias y terminar la fabricación del hardware y el ensamblaje, luego hemos preparado el código para adaptarse a nuestro proyecto y comenzar las pruebas y el ajuste.

Lo que aprenderá de este instructivo:

1. Realización de la selección de hardware adecuada para su proyecto en función de sus funcionalidades.
2. Comprender los sistemas de domótica.
3. Prepare el diagrama de circuito para conectar todos los componentes elegidos.
4. Ensamblar todas las partes del proyecto (caja del dispositivo y ensamblaje electrónico).
5. Inicie la primera prueba y valide el proyecto.

Paso 1: ¿Qué es un sistema de automatización del hogar?

Un sistema domótico es simplemente un sistema que permite que algunos usuarios tengan acceso a algunos dispositivos eléctricos como dispositivos de iluminación, monitoreo de temperatura, dispositivos de control de puertas, etc. y este acceso se monitorea a través de una aplicación básica conectada al sistema principal a través de un protocolo inalámbrico o cableado, aproximadamente. En la parte de automatización, el sistema puede ajustar algunos parámetros ambientales automáticamente usando algunos actuadores y algunos sensores, por ejemplo, el sistema puede leer datos de temperatura de un sensor de temperatura y decide encender o apagar un acondicionador de aire.

En nuestro proyecto crearemos el sistema principal que es una placa de circuito electrónico basada en una placa de desarrollo NodeMCU que ya tiene una función wifi y esta placa estará rodeada por algunos componentes electrónicos como relés optocoplers LED y sensores, sobre los sensores que utilizará el sensor de movimiento para la detección de alarmas, un DHT11 para medir la temperatura y la humedad y el BH1750 para la detección de luz.

Sobre los actuadores, controlaremos unas bombillas de 220V AC y un ventilador de DC y todos estos actuadores serán controlados a través de una aplicación para Android que hemos desarrollado a través de la aplicación Blynk. Entonces en esta aplicación inserté algunos medidores para leer los valores analógicos de los sensores y coloqué algunos botones y controles deslizantes para controlar mis salidas.

Paso 2: CAD y piezas de hardware

Usé el software solidworks para diseñar este modelo de casa que ya tiene enchufes para los rayos, los sensores y el ventilador, puede obtener los archivos STL desde el enlace de descarga a continuación, después de preparar el diseño, tengo mis partes muy bien producidas a través de un Corte láser CNC.

Paso 3: diagrama de circuito

Pasando a la electrónica, he creado este diagrama de circuito que incluye todas las piezas necesarias para este proyecto. Estoy conectando las salidas realys a mi placa de desarrollo NodeMCU y uso el DHT11. BH1750 y los sensores de movimiento conectados al puerto I²C y a la entrada ADC, también usé la única salida PWM de mi placa NodeMCU Dev y la conecté a un terminal de tornillo para controlar el brillo de algunos LED, usé energía separada suministro para los relés y el NodeMCU y de esta manera protegeré mi placa Dev mientras controlo el voltaje de 220V AC.

Paso 4: fabricación de PCB

Sobre JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), es la empresa de prototipos de PCB más grande de China y un fabricante de alta tecnología que se especializa en prototipos de PCB rápidos y producción de PCB en lotes pequeños. Con más de 10 años de experiencia en la fabricación de PCB, JLCPCB tiene más de 200, 000 clientes en el país y en el extranjero, con más de 8, 000 pedidos en línea de prototipos de PCB y producción de PCB en pequeñas cantidades por día. La capacidad de producción anual es de 200, 000 metros cuadrados. para varios PCB de 1 capa, 2 capas o multicapa. JLC es un fabricante profesional de PCB que cuenta con equipos de pozo a gran escala, una gestión estricta y una calidad superior.

Hablando de electrónica

Después de hacer el diseño del circuito, transformé este circuito en un diseño de PCB personalizado con una forma de casa para obtener un hermoso diseño de PCB cuando ordenamos nuestro circuito y para hacerlo, todo lo que necesito es moverme a JLCPCB, el mejor proveedor de PCB en orden. para obtener el mejor servicio de fabricación de PCB, después de unos simples clics he subido los archivos GERBER apropiados de mi diseño y configuro algunos parámetros y esta vez usaremos el color negro para este proyecto con manchas doradas; solo cuatro días después de realizar el pedido y mis PCB están en mi escritorio.

Archivos de descarga relacionados

Como puede ver en las imágenes de arriba, la PCB está muy bien fabricada y tengo el mismo diseño de PCB que hicimos para nuestra placa principal y todas las etiquetas, los logotipos están ahí para guiarme durante los pasos de soldadura. También puede descargar el archivo Gerber para este circuito desde el enlace de descarga a continuación en caso de que desee realizar un pedido para el mismo diseño de circuito.

Paso 5: ingredientes

Antes de comenzar a soldar las partes electrónicas, revisemos la lista de componentes para nuestro proyecto, por lo que necesitaremos:

★ ☆ ★ Los componentes necesarios ★ ☆ ★

• El PCB que hemos pedido a JLCPCB
• La placa NodeMCU:
• Sensor BH1750:
• Sensor DHT11:
• Sensor de movimiento:
• Puntos de luz:
• Ventilador de CC:
• Los relés:
• Los optocopiadoras:
• Algunas resistencias y transistores
• Algunos LED y diodos Zener
• Algunos conectores de cabezal de tornillo:
• Algunos conectores SIL

Paso 6: Montaje de hardware

Ahora todo está listo, así que comencemos a soldar nuestros componentes electrónicos a la PCB y para hacerlo necesitamos un soldador y un alambre de núcleo de soldadura y una estación de retrabajo SMD para componentes SMD.

Seguridad primero

Soldador ¡Nunca toque el elemento del soldador….400 ° C! Sostenga los cables a calentar con pinzas o abrazaderas. Siempre devuelva el soldador a su soporte cuando no esté en uso. Nunca lo deje sobre el banco de trabajo. Apague la unidad y desenchúfela cuando no esté en uso. Como puede ver, usar esta PCB es muy fácil debido a su muy alta calidad de fabricación y sin olvidar las etiquetas que los guiarán mientras sueldan cada componente porque encontrará en la capa de seda superior una etiqueta de cada componente que indica su ubicación en la placa y de esta manera estarás 100% seguro de que no cometerás errores de soldadura. He soldado cada componente a su ubicación y puedes usar ambos lados de la PCB para soldar tus componentes electrónicos.

Paso 7: Pieza de software y prueba

Ahora tenemos la PCB lista y todos los componentes soldados muy bien y después de terminar el ensamblaje tenemos que pasar a la parte del software. He hecho este código NodeMCU para ustedes usando el IDE de Arduino y si aún no saben cómo usarlo. Placas NodeMCU con Arduino IDE solo revisa este video guía que te proporcionamos, sobre el código probaremos primero la placa de circuito que hemos hecho con un código de prueba código de prueba que te permite controlar los LED de la placa. Una vez que ejecute su aplicación Blynk, encontrará la placa NodeMCU seleccionada que ya está en línea (si usa el token proporcionado por Blynk en su código). Ahora todo lo que necesitamos es el código final que puedes tener gratis desde el enlace de descarga a continuación, el código está muy bien comentado para que puedas entenderlo y ajustarlo a tus propias necesidades.