資料介紹
描述
動(dòng)機(jī)
我們最終厭倦了夜間照亮我們車道邊緣的通用太陽(yáng)能充電草坪燈(它們最終都失效了),并用一串市電供電的 LED 燈取而代之。
現(xiàn)在我們需要一個(gè)日落驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān),以便每天日落后自動(dòng)將它們打開(kāi)幾個(gè)小時(shí)。是時(shí)候?qū)emos D1 Mini進(jìn)行一些愛(ài)和矯枉過(guò)正了。
哲學(xué)
如果它昨天起作用而你沒(méi)有碰它,那么它今天應(yīng)該起作用。 永遠(yuǎn)。沒(méi)有更新。沒(méi)有“您是否嘗試過(guò)再次打開(kāi)和關(guān)閉電源”。
另外,在建造東西時(shí),先嘗試使用手頭的零件,然后再購(gòu)買新的零碎零件。
Wemos LOLIN D1 迷你
如果不是很明顯,我非常喜歡這些微控制器板。我已經(jīng)嘗試遷移到更新的更閃亮的那些,但我只是不斷回到這個(gè)舊的最愛(ài),原因之一是:它很管用。
主要特征:
足夠小的外形
足夠強(qiáng)大,有足夠的存儲(chǔ)空間
比較便宜
足夠老且成熟,可以為 3rd 方外圍設(shè)備提供良好的驅(qū)動(dòng)程序
可靠的內(nèi)置 WiFi 以及良好的客戶端和服務(wù)器驅(qū)動(dòng)程序
Wemos LOLIN D1 迷你
為了快速參考,這是我從Renzi Mischianti找到的最好的引出線圖:
Wemos LOLIN D1 迷你引出線
特征
以下是我希望該設(shè)備具備的功能:
日落時(shí)點(diǎn)亮一段可配置的時(shí)間
覆蓋模式以在其他時(shí)間輕松打開(kāi)它們(例如凌晨 3 點(diǎn))
自動(dòng)計(jì)時(shí)(沒(méi)有這種閃爍的12:00垃圾)
全年自動(dòng)調(diào)整日落時(shí)間
使用覆蓋、檢查和配置的簡(jiǎn)單瀏覽器 Web 界面
點(diǎn)擊以顯示 IP 地址(以便將來(lái)不可避免地重新分配)
我不會(huì)給出按數(shù)字繪畫的說(shuō)明。相反,我將只提供完整的原理圖和我的 Arduino 草圖的來(lái)源,以及關(guān)于每個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的一些注釋。我懷疑沒(méi)有人會(huì)構(gòu)建這個(gè)確切的設(shè)備,但可能會(huì)從出于其他目的復(fù)制一個(gè)或多個(gè)功能中受益。
我利用了 D1 mini 的內(nèi)置 Wifi 和網(wǎng)絡(luò)功能。我在其他項(xiàng)目中同時(shí)使用了服務(wù)器和客戶端部分,所以我已經(jīng)有了代碼來(lái)克服大多數(shù)常見(jiàn)問(wèn)題。我將串行輸出保留在實(shí)時(shí)版本中,這樣我就可以輕松連接 USB 電纜并在將來(lái)失敗時(shí)診斷初始化。
下圖是顯示我的簡(jiǎn)單 Web 用戶界面的屏幕截圖:
網(wǎng)頁(yè)界面功能
我ESP8266WebServer 用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,這個(gè)文檔實(shí)際上非常好。我對(duì)標(biāo)簽和
刷新的使用是讓一些 Web 按鈕起作用的快速而骯臟的方法。
設(shè)備接口
在設(shè)備上安裝 OLED 顯示屏的唯一原因是,我們可以很容易地知道分配給它的 IP 地址,這樣我們就可以在瀏覽器中實(shí)際找到 Web 服務(wù)器。但是,一旦你有了一個(gè)顯示,你也可以包含其他診斷信息:我只是復(fù)制了與 Web UI 相同的東西:
然而,OLED 顯示器確實(shí)會(huì)隨著時(shí)間的推移(約 4-5 年)而燒毀,因此不要讓它們“始終開(kāi)啟”是有道理的。出于這個(gè)原因,我使用麥克風(fēng)傳感器作為開(kāi)關(guān)來(lái)打開(kāi) OLED 15 秒。外殼構(gòu)成了一個(gè)方便的音箱,因此您只需用指關(guān)節(jié)輕敲音箱即可打開(kāi) OLED。我有一個(gè)關(guān)于使用MAX9814 作為音頻開(kāi)關(guān)的項(xiàng)目,更詳細(xì)地描述了這個(gè)技巧。
MAX9814麥克風(fēng)
功率繼電器
最初我以為我可以使用像VO12642T這樣的 MOSFET 開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)單地切換 12V 電源,因?yàn)樗梢蕴幚?2A 并將該電流與精密電子設(shè)備隔離開(kāi)來(lái)。然而,在測(cè)量外部 LED 燈的電流消耗為 1.7A 后,我不得不換成容量更大的東西,以免接近 2A 的限制。我手頭有一個(gè) 10A 繼電器分線板,所以我用它代替。
10A繼電器——無(wú)魔藍(lán)煙!
原理圖
添加一個(gè) 7805 穩(wěn)壓器,從 12V LED 驅(qū)動(dòng)器為我們提供 5V 電源,電路就差不多完成了。我為精密的電子設(shè)備添加了一個(gè) 1A 的保險(xiǎn)絲(因?yàn)槲易兝狭?,也變聰明了)。另一件需要記住的重要事情是,并非所有精致的東西都是 5V:OLED 和 MAX9814 都有 3.3V 邏輯電平,并且足夠小,可以使用 D1 mini 的 3.3V 電源供電。
日落開(kāi)關(guān)原理圖
網(wǎng)頁(yè)服務(wù)
我一直在使用 Arduino millis(),它并不是非常準(zhǔn)確,并且每大約 50 天就會(huì)循環(huán)一次。我的解決方案是使用免費(fèi)的公共網(wǎng)絡(luò)服務(wù)worldtimeapi.org每 24 小時(shí)重置一次時(shí)間。我在新西蘭的 API 是:http://worldtimeapi.org/api/timezone/pacific/auckland
注意:http://,不是https://
我使用第二個(gè)免費(fèi)的公共網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來(lái)獲取我所在位置今天的日落時(shí)間(是的,我可以算一下,但我很懶,我已經(jīng)上網(wǎng)了)。在我打電話更新時(shí)間的同時(shí),我還打電話給sunrise-sunset.org來(lái)獲取我所在位置今天的日落時(shí)間。使用谷歌地圖獲取經(jīng)度和緯度。API 調(diào)用類似于:http://api.sunrise-sunset.org/json?lat=-YY.YYYY&lng=XX.XXXX
注意:http://,不是https://
這些 Web 服務(wù)調(diào)用是使用可靠的 WiFiClient 進(jìn)行的,該文檔非常好。
這兩個(gè) Web 服務(wù)都以 JSON 格式返回響應(yīng)。我發(fā)現(xiàn)這個(gè)JSON 庫(kù)非常適合解析這些響應(yīng)。
因此,作為提醒,您需要根據(jù)您的詳細(xì)信息在我的代碼中自定義三件事:
STASSID 和STAPSK - 您自己家庭 WiFi 的 ssid 和密碼
根據(jù)您的時(shí)區(qū)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)用的 URLworldtimeapi.org
根據(jù)您的位置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)用的 URLsunrise-sunset.org
使用的 Arduino 庫(kù)
Arduino IDE 2.x 的屏幕截圖以防萬(wàn)一您在尋找正確的驅(qū)動(dòng)程序時(shí)遇到困難:
https://arduinojson.org
https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306
https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
最后一個(gè)可能是您為使用 Wemos LOLIN D1 mini 而安裝的,我相信它包括 Web 服務(wù)器和客戶端庫(kù)。
集會(huì)
我將微控制器電路安裝在同一個(gè)外殼內(nèi),該外殼裝有交流電源到 LED 燈的 12V 直流電源。我在以前的項(xiàng)目中犯過(guò)把東西做得太緊太小的錯(cuò)誤。我也犯了一個(gè)錯(cuò)誤,就是把東西弄得太難拆開(kāi)并帶出現(xiàn)場(chǎng)并放回工作臺(tái)。
為什么不用木頭?
使用我的 Dremel 的切割刀片可以很容易地取下 4 毫米厚的“工藝”膠合板,并使其尺寸完美適合擠壓配合:緊貼在外殼中,但仍然可以輕松移除。
主要部件用螺絲固定在膠合板上。微控制器上的 USB 端口仍然可以訪問(wèn)。與 12V 電源和 LED 的 3 個(gè)連接很容易斷開(kāi)和重新連接。
結(jié)語(yǔ)
我一開(kāi)始提到的“哲學(xué)”是有抱負(fù)的:設(shè)計(jì)需要進(jìn)化到這種理想狀態(tài)。
所以,當(dāng)我將來(lái)發(fā)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)有什么問(wèn)題時(shí),我會(huì)修復(fù)它并更新這個(gè)項(xiàng)目。東西只需要可靠地工作。
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