Ventilador ESP8266 POV con reloj y actualización de texto de página web: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Se trata de una velocidad variable, punto de vista (Persistence Of Vision), ventilador que muestra la hora de forma intermitente y dos mensajes de texto que se pueden actualizar "sobre la marcha".

El POV Fan también es un servidor web de una sola página que le permite cambiar los dos mensajes de texto.

Para utilizar este ventilador POV, debe haber una red inalámbrica con "uso compartido de clientes". Si no sabe qué es compartir con el cliente, es fácil de averiguar. Busque otras computadoras en su red. Si puede verlos, tiene capacidades de uso compartido de clientes en su red. (La mayoría de los hoteles y lugares públicos no permiten compartir con el cliente (aislamiento del cliente) por razones obvias de seguridad).

El POV utiliza la biblioteca "WifiManager" que facilita la conexión a la red inalámbrica dondequiera que se encuentre. Una vez conectado a la red inalámbrica, el POV Fan mostrará la dirección IP que necesita ingresar en la barra de direcciones de su navegador web. Puede cambiar el texto en el POV Fan a través de la página web.

Este instructable está un poco por encima del nivel de principiante. Hay que realizar algunas pruebas de soldadura, perforación, "aplicación con pistola de pegamento caliente" y pruebas eléctricas. Si crees que tu mamá estará molesta porque destrozaste su ventilador favorito y pusiste en peligro tu hogar por la electricidad expuesta, tal vez deberías hacer algo diferente, de lo contrario sigue leyendo.

Suministros

Hardware:

• ESP8266 --- Esto puede ser un NodeMCU VIN5v - 3.3Logic, Super Node VIN3.3v, Weemos VIN5v - 3.3Logic, Adafruit Huzzah VIN5v-3.3Logic Sparkfun Thing VIN5v - 3.3Logic, o ESP8266 VIN3.3v desnudo (como Siempre que pueda programarlo. No entro en detalles sobre la configuración de una placa de programación para un ESP8266 simple, por lo que las placas con capacidad USB mencionadas pueden ser las más fáciles). Tenga en cuenta los requisitos necesarios en la imagen de arriba.
• Resistencia AMS1117-3.3v y 10k (para placas de 3.3v): este es un regulador de potencia de 3.3v. Tenga en cuenta las opciones mencionadas anteriormente de los dispositivos ESP y los voltajes que se enumeran a su lado. Si tiene un sistema VIN 3.3volt, el AMS1117-3.3v es necesario. El ESP8266 desnudo es 3.3v.
• Hall Sensor y resistencia de 10k --- Yo uso la variedad 3144. Aunque están clasificados para 4.5v y más, he tenido excelentes resultados con el riel de 3.3v. Yo uso una resistencia de 10k para restablecer el gatillo "perdiendo" el voltaje (tira del valor bajo predeterminado).
• (5) LED (y resistencias opcionales) --- Utilice lo que pueda encontrar. Las clasificaciones de un LED exigen una resistencia para evitar que una corriente constante fluya libremente a través del LED y sea similar a un cortocircuito. Tenga en cuenta las páginas de datos de LED con la clasificación de potencia SOSTENIDA. Para "Modulación de ancho de pulso, PWM" o parpadeo rápido, los LED pueden soportar una pequeña variación en el voltaje, por lo que la resistencia es opcional en un sistema de 3.3v. Me gusta el blanco superbrillante de 3 mm o 5 mm, ~ 3.4v @ 20mA. Si usa un LED rojo, tenga en cuenta que los valores nominales de voltaje pueden ser significativamente más bajos, 1.8v @ 20mA, por lo que las resistencias pueden ser una buena precaución. (voltage_rail - LED_voltage) / Amperios = resistencia necesaria. es decir, (3.3v-1.8vLED = 1.5v) dividido por.02A o 20mA = se recomienda una resistencia de 75 ohmios. (Nota: El mejor tutorial de resistencia que recuerdo es de un tutorial de Raspbery Pi que estaba viendo: https:// www. youtube.com/watch?v=ZNNpoLFbL9E&t=227… aproximadamente en la marca 2:40 - ¡Es una gran epifanía de aprendizaje! Dibujé el círculo de arriba como referencia).
• Cargador de pared barato de 5v --- Usé uno viejo de un teléfono. Vamos a abrirlo y soldarlo. Una barata de una tienda de dólar sería adecuada.
• Bobinas de carga inalámbrica: uso algo como esto o esto. Es pequeño pero muy efectivo. El ESP8266 usa alrededor de 300 mA cuando transmite de forma inalámbrica. Más grande no es necesario, solo más caro. … Además, un capcitor en línea con el voltaje de CC estabilizará la carga cuando la demanda sea mayor.
• Condensador electrolítico 100uF 16v: el voltaje deberá ser de al menos 5v. Cualquier valor superior a 5v estará bien. Una gorra de 16v es excesiva, pero también barata y fácil de encontrar.
• Imán: tenía un par de imanes de neodimio por ahí, pero cualquier imán debería funcionar.
• Ventilador: utilicé un ventilador de caja barato de la tienda local por $ 12- $ 18 durante la temporada de verano. Los estilos y tamaños son ilimitados con la excepción de la sala de hardware. Cuanto más grande sea el ventilador, más fácil será apretar el hardware. Un ventilador demasiado pequeño se verá más, "Ghetto Frankenstein", mientras que el hardware se monta en el exterior. Tenga en cuenta que este ventilador tiene los devanados necesarios para que funcione el control de velocidad del ventilador.
• Control de velocidad del ventilador (opcional): esto es diferente a un interruptor de pared: atenuador de luz incandescente. Los controles de velocidad del ventilador cambian las longitudes de onda de la electricidad para optimizar la conducción por inductancia dentro de un motor de CA. Encuentre el controlador de velocidad de ventilador correcto para su ventilador. Si no utiliza un controlador de velocidad del ventilador, debe encender el riel de 5 V por separado. --Algunos pueden preferir esto, ya que le permite apagar el punto de vista y continuar usando el ventilador.
• Tubería retráctil y / o aislante de alambre de su elección. He visto pintura muy espesa, masilla de silicona, cinta eléctrica y pegamento caliente que se utilizan como aislamiento de cables. En las partes giratorias, es importante mantener el peso bajo.
• Super-Glue: Super Glue es más liviano que Hot Glue y ayuda a reducir el peso de las piezas giratorias.
• El cable aislado más pequeño y ligero que pueda encontrar. (cable de teléfono, cable de Ethernet, cinta de disco duro de bus ATA recuperada,…)

Instrumentos:

• La seguridad es lo primero: algunos anteojos de seguridad siempre son buenos. No te metas ni un poquito en este proyecto.
• Guantes de cuero: siempre debe usar guantes de cuero al perforar cualquier cosa. Los guantes de tela pueden desenredarse y quedar atrapados en una broca fácilmente, rompiendo y rompiendo los dedos y / o la broca.
• Soldador, fundente y soldadura
• Taladro y / o Dremel
• Cortacables y pelacables
• Hot Glue Gun: mi hija es la "Ninja de la pistola de pegamento caliente". Creo que literalmente puede reparar cualquier cosa con él.
• Destornillador: para desmontar el ventilador.
• Probador eléctrico
• Papel de lija: si tienes una lima de uñas, está bien. Solo necesitamos pulir los LED para que sean más opacos. El superpegamento y el bicarbonato de sodio funcionan igual de bien.

Paso 1: su punto de vista necesita energía; hay opciones

Hay dos opciones para alimentar la parte POV del ventilador. Es posible que desee que el POV se encienda con el ventilador de forma predeterminada, o puede que desee encender el POV solo algunas veces.

La OPCIÓN 1 es no usar el controlador de velocidad variable en absoluto. Simplemente ramifique la energía que ingresa al ventilador a un interruptor separado que encienda el punto de vista. Esto se explica por sí mismo. Esta puede ser una mejor opción para los ventiladores más pequeños que no tienen mucho espacio dentro de la carcasa para el controlador de velocidad variable.

La OPCIÓN 2 es reemplazar el interruptor de tres velocidades con un controlador de velocidad variable. Use la energía después del controlador de velocidad para encender el POV cada vez que el ventilador esté encendido. Esto DEDICARÁ a su ventilador como una señal de punto de vista. Esto puede ser lo que desea si no quiere que todos tomen prestado su arduo esfuerzo todo el tiempo para enfriar una habitación mientras duermen. Usé esta opción en el ventilador de caja que se muestra arriba.

Supongo que HAY una tercera opción. Puede hacer ambas cosas, derivar la alimentación de POV desde la línea de alimentación entrante a un interruptor, Y usar un controlador de velocidad variable solo para tener un mejor control de la velocidad del ventilador.

Paso 2: uso del controlador de velocidad variable

Antes de hacer cualquier cosa, conecte su ventilador a la pared y encienda el ventilador a su posición más alta. Una vez que haya configurado la configuración más alta del ventilador, desconecte el enchufe de la pared. Deje el interruptor en la posición más alta y tire de la perilla. Esto nos ayudará a encontrar el cable correcto para el controlador de velocidad del ventilador.

Los controladores de velocidad variable deben tener el ventilador configurado a la velocidad más alta. Un interruptor de ventilador de caja típico (el interruptor original que reemplazará) tiene un cable que proviene de la fuente de alimentación (extremo del tomacorriente de la pared) y tres cables que van a diferentes partes del devanado en el motor del ventilador. Uno de los tres cables entre el interruptor y el motor del ventilador enciende el ventilador a su configuración más alta. Debe encontrar qué cable es el ajuste de velocidad del ventilador más alto y etiquetarlo. Los otros dos cables serán innecesarios y se pueden aislar y / o tapar. Ahora, puede reemplazar el interruptor de tres velocidades con el controlador de velocidad variable usando el cable etiquetado.

Algunos ventiladores pueden tener una pequeña caja blanca adyacente al interruptor. No te metas con eso. Lo más probable es que sea el condensador y el sensor térmico los que accionan el ventilador.

Quería cambiar el interruptor de este ventilador desde hace mucho tiempo porque nuestro perro callejero adoptado mordió la perilla y cambió a la protuberancia que ves en la imagen de arriba. Mi ventilador tomó un destornillador Phillip del número 2 para quitar fácilmente la rejilla frontal del ventilador. Una vez tirada de la rejilla, pude acceder fácilmente al interruptor. Etiqueté los cables como en la imagen de arriba para mantenerlos organizados. Puse una raya en la línea Neutral, "N", y punteé las otras líneas.

Una vez que haya etiquetado los cables, puede cortar el interruptor. Utilice un ohmímetro para ver qué cable va al devanado de mayor velocidad del motor. El mío fue el cable número uno.

Paso 3: Placa de pruebas para tu ESP8266 (opcional)

De acuerdo, me gusta hacer una tabla de pruebas con mis proyectos solo para asegurarme de que no tengan sorpresas. Pongo todas mis cosas en un tablero y lo ejecuto.

ESP-12F Las primeras tres ilustraciones de arriba son los pines ESP-12F desnudos. La primera ilustración es para programar la placa. La segunda ilustración son solo las conexiones del ventilador. Puede usar ambos, o simplemente programarlo y colocar los segundos archivos adjuntos solos.

Supernodo La cuarta y quinta ilustración utilizan la placa Super Nodo. También puede programar esta placa y eliminar un par de interruptores y un FTDI en el ventilador. Tenga en cuenta que no puse el condensador necesario en la ilustración. Aún necesitará uno para tener una potencia constante.

NodeMCU La tercera opción es súper simple. Use un NodeMCU o equivalente (Huzzah Feather, Weemos, Sparkfun Thing,…) y elimine todos los interruptores y reguladores de 3.3v. La diferencia es el costo del NodeMCU, que es casi tres o cuatro veces el costo de un ESP-12F simple.

Paso 4: Programe el ESP8266

Veamos el código.

Hay algunas bibliotecas necesarias en este esquema. Estos serán necesarios en su IDE de Arduino. La mayoría de ellos se pueden agregar desde el "Administrador de bibliotecas" en el IDE de Arduino. Vaya a su IDE de Arduino y abra "Herramientas >> Administrador de biblioteca". El más importante es el WifiManager de tzapu.

#include //https://github.com/esp8266/Arduino

#incluir

#incluir

#incluir

#include //https://github.com/tzapu/WiFiManager ESP8266WebServer server (80); #include; WiFiUDP UDP;

Tenga en cuenta que hay un montón de comentarios en el código, por lo que se puede seguir fácilmente.

También he cambiado varias líneas de usar una conexión Wifi simple al WifiManager más dinámico. Dejé las líneas de conexión IP estática, pero las comenté. Además, tengo acceso al servidor NTP cada 24 horas en lugar de acceder al servidor en cada bucle. Su servidor NTP lo bloqueará como un virus TSR si accede a él con demasiada frecuencia.

Puede parecer un poco desordenado con todo el código adicional comentado. Siéntase libre de eliminar el código comentado. Lo dejé allí por opciones.

Haré mención de las líneas más importantes.

En la línea 42 se declara "hall_interval". El intervalo de pasillo es el tiempo entre el cambio de mensaje de texto. Está fijado en 10 segundos. Cada diez segundos, el sensor de pasillo lee la velocidad de rotación del ventilador y ajusta el texto en consecuencia. También cambia entre la hora, el texto 1 y el texto 2. Esto se puede cambiar a su gusto.

En la línea 52, es posible que desee cambiar el servidor NTP desde el que se conectará y obtener su tiempo.

¡Se debe dar crédito donde se merece! Creé mi primer punto de vista usando un Altoids Tin, un ATTiny85 y un cable telefónico. En la línea 131 menciono la fuente original del concepto de letras POV. He cambiado el código de manera bastante significativa para que sea más eficiente para este proyecto, pero no habría existido sin este comienzo.

En las líneas 291-365 se induce la página web con las bibliotecas jquery. Las bibliotecas Ajax se obtienen de un recurso externo, por lo que puede ser mejor asegurarse de que estén actualizadas.

En la línea 498, la contraseña de WifiManager debe cambiarse para reflejar lo que desea que sea. Esta es la contraseña que se necesita para configurar el ventilador POV solo la primera vez.

Siéntase libre de navegar por el resto del código. Si está en el modo de integración, puede descomentar las líneas de comentarios en serie para la depuración.

Una vez que haya subido el boceto a su ESP8266, debería ver otro punto de acceso Wifi en su teléfono o computadora portátil llamado POV_Fan. Conéctese a él, abra un navegador web y escriba la dirección IP en la barra de direcciones "192.168.4.1". Debería poder conectar su ventilador al enrutador Wifi de su red doméstica. Perderás la conexión con POV_Fan. Que no cunda el pánico. Mueva un imán hacia adelante y hacia atrás sobre el sensor de pasillo, de adelante hacia atrás. Su POV_Fan se conectará al servidor NTP y obtendrá la hora (puede tardar un minuto). Debería ver los LED parpadeando.

Paso 5: ¡Prepárate para hacer tu Frankenstein

¡¡¡¡Ponlo todo junto, sí !!!!!

Pon tu creatividad en marcha para esta parte. Cuando quitó la rejilla frontal de su ventilador, probablemente notó que no hay mucho espacio entre la parte frontal del ensamblaje de las aspas del ventilador y la parrilla. La primera foto incluida arriba muestra un ventilador con una tuerca que sujeta la cuchilla en el eje del motor. La segunda foto muestra un ventilador con una paleta de ventilador moldeada en el eje.

Pude quitar el conjunto de cuchillas con la tuerca y usar todo el espacio vacío detrás de las cuchillas también, ¡muy bien! Debería haber hecho más. Usé un Super Nodo, así que tuve que poner todos los demás componentes que rodean el eje.

El segundo juego de cuchillas fue difícil porque el eje central estaba muy cerca de la parrilla. Tuve que empotrar algunos componentes. Ojalá hubiera usado el borde exterior del ensamblaje de la cuchilla interna para colocar los componentes en lugar de intentar usar el frente. Usé un ESP-12F que era un poco más pequeño. Funciona bien. También incluí los componentes para la programación para poder modificarlos más tarde si así lo deseaba.

Reglas del compromiso

• Trate de considerar el equilibrio del ventilador. Coloque un componente de contrapeso en los LED y el sensor Hall. Si encuentra que su ventilador vibra demasiado, use algo para contrapesar las aspas (un tornillo pequeño, algo de cinta adhesiva, bolas de pegamento caliente, lo que sea…).
• Cuanto más lejos del centro del ventilador, mayor será la fuerza centrífuga sobre el componente. Asegúrelos bien.

Paso 6: Asegure sus LED y su sensor Hall

Para soldar los LED, utilicé una broca de 1/4 y medí en línea recta 1,5 cm en una placa de 2x4. Los LED se asentaron en ellos y pude soldarlos fácilmente en una matriz. Creo que 1 cm sería mejor ya que las letras tienden a ser muy altas y estiradas a 1,5 cm.

Mide tu hoja y usa una broca de 3/16 de pulgada para perforar los agujeros. Los LED deben encajar muy bien en los orificios y ser muy seguros. Use papel de lija en la parte frontal de los LED para que la luz se difunda mejor. También me gusta usar pegamento y bicarbonato de sodio para pegar los LED en su lugar y crear una mejor difusión de la luz. Superglue también es liviano en comparación con Hot Glue.

En el otro extremo del ensamblaje del ventilador, taladre o dremel tres pequeños orificios para su sensor de pasillo. Observe en la imagen que el sensor Hall es perpendicular al recorrido de la hoja. Una vez más, asegure bien sus cables. Páselos a través de los orificios del conjunto de cuchillas para mayor estabilidad.

Paso 7: suelde el producto final

Coloque sus bobinas lo más cerca posible sin tocarlas. Un par de tijeras para un CDROM antiguo es un buen espaciador si necesita calzar las bobinas. Dado que las bobinas están en el medio del conjunto de aspas del ventilador giratorio, no hay demasiada fuerza centrífuga. Puede Hot Glue con confianza.

Usé un cable USB (uno barato, no el de programación) para alimentar la bobina de la parrilla. Recuerde, las líneas eléctricas de un cable USB estándar de cuatro hilos son rojas y negras. Las líneas Blanca y Verde son líneas digitales.

Finaliza tu soldadura. Desde que abordé el mío, solo instalo un componente a la vez. Tome su tiempo. Asegúrese de que los LED estén conectados en el orden correcto. El LED No. 1 debe ser el más externo.

Cuando haya terminado de soldar, coloque un imán en el camino del sensor de pasillo. Desea que esté lo más cerca posible del sensor de pasillo durante la rotación sin golpearlo.

Paso 8: Enciéndelo

Una vez que su ventilador esté completo, ¡enciéndalo!

Si ya ha configurado su ventilador a Wifi, debería ver la dirección IP en el punto de vista del ventilador. Puede que tarde un minuto en conectarse al Wifi. Vaya a un navegador web y escriba la dirección IP en la barra de direcciones. El texto cambiará mágicamente a los dos textos que escribiste.

¡¡¡HECHO!!!