Pequeño registrador de temperatura ESP8266 (hojas de Google): 15 pasos

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

Esta es una guía sobre cómo hacer su propio registrador de temperatura habilitado para WiFi, absolutamente diminuto. Se basa en el módulo ESP-01 y el sensor de temperatura digital DS18B20, empaquetado en un estuche compacto impreso en 3D con una batería de litio de 200 mAh y un cargador micro USB.

Realmente es un proyecto increíble si se hace correctamente, pero una advertencia: es muy frustrante soldar todo manualmente y mantenerlo tan pequeño sin romper nada y hacer que el software funcione es bastante largo. Así que lea todo el instructivo antes de intentarlo.

Si alguien construye uno, me encantaría verlo y para qué lo está usando, hasta ahora lo he usado para determinar el ciclo de trabajo de mi aire acondicionado en un día típico de verano (50 minutos encendido, 20 minutos apagado) y lo usaré para controlar la temperatura de las salchichas en invierno …

Paso 1: Materiales / Equipo

Aunque los componentes son pocos y el esquema bastante simple, se necesita mucho esfuerzo para lograr un factor de forma agradable y funcional …

Los componentes que necesitará son:

• Un ESP01
• Una batería LiPo de 200 mAh
• Un módulo de cargador LiPo TP4056
• Un regulador de voltaje HT7333A 3.3V
• Un sensor de temperatura DS18B20
• Dos resistencias SMD de 4.7kΩ
• Dos pequeños botones

Las herramientas / equipos que necesitará son:

• Alambre aislado delgado (utilicé alambre para envolver alambre)
• Soldador / estación, soldadura, fundente y bomba desoldadora
• Tijeras / pelacables, pinzas
• Un ordenador
• Una placa de programación ESP01
• Una impresora 3D
• Adhesivo superpegamento / cianoacrilato

Paso 2: Soldadura: el diminuto cable Deep_Sleep

Una de las características clave que debe tener un registrador con batería es un modo de bajo consumo para que pueda durar el mayor tiempo posible. El ESP8266 tiene ESP. DeepSleep (); opción, pero requiere que GPIO_16 esté conectado al pin EXT_RSTB (Reset), que desafortunadamente para nosotros no está dividido en un módulo ESP01. Esto significa que necesitamos soldar a mano un cable delgado al pin correcto en el chip SMD ESP8266. Esto es bastante desafiante, pero se puede hacer usando solo un soldador normal y mucha paciencia y manos firmes. GPIO_16 es el último pin en el costado del chip cerca del condensador de desacoplamiento, ya que está en el borde, lo que hace que sea mucho más fácil de soldar. ¡Buena suerte!

Paso 3: prototipo

Antes de compactarlo hasta la electrónica final para ir en el caso, hice un prototipo usando perf-board. Este fue un paso opcional para verificar que todos los componentes funcionarían juntos, ya que será mucho más difícil solucionar el problema una vez que esté miniaturizado y dentro de una caja hermética. También se puede hacer fácilmente en una placa de pruebas.

Paso 4: programación

Para programar el ESP8266 puede usar un módulo de programación económico de China con una ligera modificación agregando un botón para conectar GPIO_2 a tierra. Flashear un ESP8266 está fuera del alcance de este instructable, pero se puede hacer fácilmente con el boceto de Arduino que se encuentra en la página de GitHub. Asegúrese de instalar ArduinoJSON y la biblioteca OneWire y, por supuesto, los núcleos ESP.

¡IMPORTANTE! No olvide cargar los datos de SPIFFS en la placa. El registrador no arrancará sin el archivo de configuración almacenado en la memoria SPIFFS.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Paso 5: Interwebz: Formularios de Google

El backend de nuestro registrador se realizará con Google Forms and Sheets e IFTTT en el medio. Seguir las imágenes desde aquí es lo más fácil de hacer.

1. Haz una nueva forma.
2. Capture la solicitud de respuesta del formulario con las herramientas para desarrolladores de Google Chrome.
3. Anote la URL de la solicitud y los datos de la solicitud
4. Conectar formulario para actualizar automáticamente la hoja de Google
5. Agregar gráficos a las hojas

Paso 6: Interwebz: Webhooks IFTTT

Realmente solo sigue las imágenes paso a paso en este punto.

1. Cree un nuevo subprograma IFTTT
2. Seleccione el desencadenador como un evento de solicitud de Webhook, anote el nombre del evento.
3. Seleccione la acción para que sea una solicitud de Webhook.
4. Pegue la URL de solicitud de las Herramientas para desarrolladores de los Formularios de Google.
5. Establecer el método de solicitud en POST
6. Establezca el tipo de contenido en 'application / x-www-urlencoded'
7. Pegue los datos de la solicitud sin procesar de las Herramientas para desarrolladores de los Formularios de Google.
8. Busque los campos de temperatura y voltaje y reemplácelos con 'Ingredientes'; Valor1 y Valor2.
9. Finalizar el subprograma.

Paso 7: Interwebz: Configure su registrador

Sigue las fotos …

1. Visite la documentación de IFTTT Maker Webhooks aquí:
2. Copie su URL de activación, después de ingresar el nombre del evento.
3. Ingrese al modo de configuración en su TinyTempLogger manteniendo presionado el botón de configuración y presionando el botón de reinicio, conéctese a ESP_Logger y abra 192.168.4.1
4. Ingrese su URL, divida en Host y URI
5. Introduzca 'valor1' y 'valor2' como nombres para los parámetros.
6. Haga clic en guardar y luego reiniciar.

Su registrador ahora debería poder publicar datos en Google Sheets, a través del relé IFTTT.

Paso 8: Soldadura: batería, cargador y regulador

En este punto, debería tener un prototipo completamente funcional en la placa de pruebas / placa de perforación. Durante los siguientes pasos, soldaremos todos los componentes al estilo de error muerto, en el factor de forma más pequeño que podamos.

Comience soldando la batería, el regulador y el cargador entre sí, de acuerdo con el esquema.

El esquema también se puede encontrar en la página de GitHub.

Paso 9: Soldadura: Quite los encabezados de los pines

¡IMPORTANTE! Antes de quitar los encabezados de los pines, asegúrese de haber actualizado el programa y el SPIFFS y haber creado un prototipo del circuito y haber confirmado que funciona. ¡Destellar la memoria después de este paso será un dolor!

PROCEDA ÚNICAMENTE si el circuito es completamente funcional como prototipo.

Quitar los encabezados de los pines es un poco desafiante, mi estrategia es simplemente aplicar fundente e intentar calentar todos los pines a la vez con soldadura mientras uso unas pinzas para sacar los pines. Luego uso la bomba de soldadura de abajo y el hierro de arriba para derretir la soldadura que está atascada en los agujeros y succionarla. Tenga cuidado de no romper el delicado cable del sueño profundo.

Paso 10: Soldadura de resistencia SMD, cambio de corriente del módulo cargador

Antes de usar el módulo de carga LiPo con nuestra pequeña batería de 200 mAh, debemos modificarlo. De forma predeterminada, estos módulos cargan la celda a 500 mA, que es demasiado alta para baterías pequeñas. Al cambiar la resistencia de ajuste de corriente SMD de 1.2kΩ (122) a 4.7kΩ (472) podemos disminuir la corriente a ~ 150mA. De esta forma nuestra celda durará más.

Paso 11: Soldadura: botones

Lo primero que soldé al ESP-01 fueron los botones pulsadores, solo utilicé un cable delgado de 'envoltura de cables' y botones pulsadores de montaje en superficie, simplemente siga el esquema y mantenga todo lo más pequeño posible.

Paso 12: Soldadura: DS18B20

A continuación, soldé el sensor de temperatura DS18B20, primero recorté sus cables y soldé una resistencia de 4.7kΩ de montaje en superficie entre los pines VCC y DATA, luego solo seguí el esquema para conectarlo al ESP.

Paso 13: Soldadura: adjúntelo todo junto

Lo último que quedaba por hacer para soldar era unir los cables de alimentación que vienen de la batería al ESP, ¡y finalmente se terminó de soldar!

Paso 14: tiempo de impresión 3D y montaje final

Para terminar el ensamblaje después de asegurarse de que todo funcionaba después de soldarlo, era hora de imprimir la carcasa en 3D. Comencé midiendo las dimensiones y haciendo el modelo en Fusion 360, a menos que lograras hacer el tuyo tan pequeño o del mismo tamaño que el mío, es posible que debas modificar el modelo Fusion 360. De lo contrario, los STL para la parte superior e inferior de la caja y los botones están listos para imprimir. Usé Cura para cortar con una resolución de 0.1 mm, 20% de relleno, filamento ABS y "Imprimir paredes finas" habilitadas. Asegúrese de habilitar eso o, de lo contrario, la unión delgada que alinea las dos mitades de la carcasa no se imprimirá.

Los archivos STL y fusion 360 están en GitHub.

github.com/Luigi-Pizzolito/ESP8266-Temperatu…

Después de imprimir, fue solo un caso (juego de palabras) de rellenarlo todo y cerrarlo con súper pegamento. Es un ajuste muy ajustado y requerirá mucha paciencia. Recomiendo algo como Scotch Weld porque es un poco más espeso, el súper pegamento tiende a ser muy delgado y cubre todo y se pega en todas partes (incluidos los dedos).

Paso 15: Completa

Ahí lo tienes, un registrador de temperatura habilitado para WiFi absolutamente diminuto. Buena suerte si intentas armar el tuyo propio y mucha paciencia para hacer estas cosas pequeñas pero funcionales.