Otevře se na nové kartě

FireBeetle ESP32 návody: Sestavení malého elektrického větráku

Články30.12.2018
Autor: Petr Šrámek

Níže uvedený článek je článek přeložený ze stránek dfrobot.com.

Připravte se na léto s vlastním větráčkem.

Koupil jsem malý větrák z internetu. Je dobrý, jen není řiditelný.

Nicméně, je to problém? Ne! Jako kreativní inženýr, je můj čas se předvést!

Malý bílý větrák na červené krabičce s displejem ChoCho

Vypadá roztomile, že? Koukněte na následující video pro detaily přeměny.

https://youtu.be/gXHrgqHaEsQ

Potřebné vybavení

1 x FireBeetle ESP32 IOT Mikrokontroler (podporuje Wi-Fi a Bluetooth)

1 x FireBeetle Pouzdro Gravity I/O Expansion Shield

1 x Gravity: I2C OLED-2864 displej

1 x BME teplotní-vlhkostní senzor

1 x EC11J rotační kodér

1 x 9g mikro servo (1.6 kg) (SKU:SER0006)

10 x kablík Dupot

1 x Pouzdro od Overlord 3D tiskárny

Není potřeba pájet po celou dobu práce.
Součástky pro větrák: vývojové desky, kabely, servo a červený 3D tištěný kryt

Propojení zařízení:

Připojte I2C rozhraní OLED12864 přímo na I2C rozhraní Gravity Expansion shield. Poté připojte pin A z rotačního kodéru EC11J na D0, pin B na D1 a pin C na D8. Následně připojte mikro servo na D3 a SPI rozhraní BME280 přímo na SPI rozhraní Gravity Expansion shield, CS (chip select) na D5.

Schéma obvodu je níže:

Schéma zapojení Gravity Expansion shield, serva, OLED displeje a senzoru BME280

Pracovní proces:

Vytiskněte pouzdro na 3D tiskárně. Klikněte sem pro stažení programu a zdrojového kódu pro 3D tisk.

Žlutý 3D model otevřeného pouzdra pro sestavení malého elektrického větráku

Připevněte rotační enkodér na pouzdro.

Ruka drží malý rotační enkodér EC11J vedle vytištěného pouzdra

Nanášení lepidla tavnou pistolí na červené 3D tištěné pouzdro

Červené 3D tištěné pouzdro větráku s osazenými elektronickými součástkami

Ruce připojují ventilátor k sestavě s deskou FireBeetle ESP32

Připevněte OLED2864 na pouzdro. Připojte OLED displej na I2C rozhraní desky Gravity pomocí kablíků Dupont.

Připojte BME280. Senzor BME280 používá rozhraní SPI. Jeho zapojení je naznačeno ve schématu výše.

Umístěte větrák.

Odstraňte lithiovou baterii a připojte napájení větráku na zdroj a na GND (zem) desky FireBeetle ESP8266. Poté připojte lithiové baterie k FireBeetle ESP8266. Nakonec připojte mikro servo na D3.

Ruce sestavují malý větrák s elektronikou a připojují bílý díl

Ruka připojuje vodiče k malému větráku a elektronické desce

Zapojování mikro serva do sestavovaného malého elektrického větráku

Dokončete montáž přístroje.

Přiklopte spodní část, připevněte ho horkým lepidlem a stáhněte si následující program:

#include  // Only needed for Arduino 1.6.5 and earlier

#include  

#include „SSD1306.h“ // alias for `#include „SSD1306Wire.h“`

#include „OLEDDisplayUi.h“

#include „images.h“

#include

#include

 

#define SEA_LEVEL_PRESSURE  1013.25f

#define BME_CS D5

 

SimpleTimer timer;

int timeCounter = 0;

 

boolean uiEnable = true;

 

DFRobot_BME280 bme(BME_CS); //SPI

 

SSD1306  display(0x3c, D7, D6);

Servo  mymotor;  

 

OLEDDisplayUi ui( &display );

 

enum model{

  MODEL_NULL,

  MODEL_LEFT,

  MODEL_RIGHT,

  MODEL_BUTTON

};

 

enum setFrame{

  SET_NULL,

  SET_FRAME_2_ON,

  SET_FRAME_2_OFF,

  SET_FRAME_3_ON,

  SET_FRAME_3_OFF

};

 

enum motorModel{

  MOTOR_AUTO,

  MOTOR_STATIC

};

 

char commondModel = MODEL_NULL;

char setFrameValue = SET_NULL;

 

char motorState = MOTOR_STATIC;

 

int encoderPinA = D0;

int encoderPinB = D1;

int buttonPin = D8;

 

volatile int lastEncoded = 0;

volatile long encoderValue = 0;

 

long lastencoderValue = 0;

 

int lastMSB = 0;

int lastLSB = 0;

 

int speedValue = 5;

int angleValue = 90;

boolean dir = true;

 

int frameIndex = 0;

 

long readEncoderValue(void){

    return encoderValue/4;

}

 

boolean isButtonPushDown(void){

  if(!digitalRead(buttonPin)){

    delay(5);

    if(!digitalRead(buttonPin)){

      while(!digitalRead(buttonPin));

      return true;

    }

  }

  return false;

}

 

void msOverlay(OLEDDisplay *display, OLEDDisplayUiState* state) {

  if(frameIndex == 0)

    return;

  display->setTextAlignment(TEXT_ALIGN_RIGHT);

  display->setFont(ArialMT_Plain_10);

  display->drawString(128, 0, String(angleValue));

}

 

void drawFrame1(OLEDDisplay *display, OLEDDisplayUiState* state, int16_t x, int16_t y) {

  display->setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT);

  display->setFont(ArialMT_Plain_24);

  display->drawString(15 + x, 10+ y, „ChoCho“);

}

 

void drawFrame2(OLEDDisplay *display, OLEDDisplayUiState* state, int16_t x, int16_t y) {

  float temp = bme.temperatureValue();

  float pa = bme.pressureValue();

  float hum = bme.altitudeValue(SEA_LEVEL_PRESSURE);

  float alt = bme.humidityValue();

  // Demonstrates the 3 included default sizes. The fonts come from SSD1306Fonts.h file

  // Besides the default fonts there will be a program to convert TrueType fonts into this format

  display->setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT);

  display->setFont(ArialMT_Plain_16);

  display->drawString(x, y,String(„Temp: „)+String(temp));

  display->drawString(x, 17 + y, String(„Hum:  „)+String(alt));

  display->drawString(x, 34 + y, String(„Pa:   „)+String(pa));

}

 

void drawFrame3(OLEDDisplay *display, OLEDDisplayUiState* state, int16_t x, int16_t y) {

  // Text alignment demo

  display->setFont(ArialMT_Plain_16);

  // The coordinates define the left starting point of the text

  display->setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT);

  display->drawString(x,  y, „Set Speed“);

  display->drawString(40+x, y+17,String(speedValue));

}

 

void drawFrame4(OLEDDisplay *display, OLEDDisplayUiState* state, int16_t x, int16_t y) {

  // Text alignment demo

  display->setFont(ArialMT_Plain_16);

  // The coordinates define the left starting point of the text

  display->setTextAlignment(TEXT_ALIGN_LEFT);

  display->drawString(x,  y, „FAN Model“);

  if(motorState == MOTOR_STATIC){

    display->drawString(40+x, y+27,“STATIC“);

  }else if(motorState == MOTOR_AUTO){

    display->drawString(40+x, y+27,“AUTO“);

  }

}

 

// This array keeps function pointers to all frames

// frames are the single views that slide in

FrameCallback frames[] = { drawFrame1, drawFrame2, drawFrame3, drawFrame4};

 

// how many frames are there?

int frameCount = 4;

 

// Overlays are statically drawn on top of a frame eg. a clock

OverlayCallback overlays[] = { msOverlay };

int overlaysCount = 1;

 

void ec11Init(void){

  pinMode(encoderPinA, INPUT); 

  pinMode(encoderPinB, INPUT);

  pinMode(buttonPin, INPUT);

  digitalWrite(encoderPinA, HIGH); //turn pullup resistor on

  digitalWrite(encoderPinB, HIGH); //turn pullup resistor on

  attachInterrupt(D0, updateEncoder, CHANGE); 

  attachInterrupt(D1, updateEncoder, CHANGE);

}

 

void displayInit(void){

  ui.setTargetFPS(60);

  ui.setActiveSymbol(activeSymbol);

  ui.setInactiveSymbol(inactiveSymbol);

  ui.setIndicatorPosition(BOTTOM);

  ui.setIndicatorDirection(LEFT_RIGHT);

  ui.setFrameAnimation(SLIDE_LEFT);

  ui.setFrames(frames, frameCount);

  ui.setOverlays(overlays, overlaysCount);

  ui.disableAutoTransition();

  ui.switchToFrame(frameIndex);

  ui.init();

  display.flipScreenVertically();

}

 

void motorInit(void){

  mymotor.attach(D3);

  mymotor.write(speedValue);

}

 

void updateUi(void){

  if(timeCounter>50){

    display.displayOff();

    uiEnable = false;

  }else{

    display.displayOn();

    uiEnable = true;

    timeCounter++;

  }

  if(commondModel == MODEL_RIGHT){

    frameIndex++;

    if(frameIndex > 3)

      frameIndex = 0;

    ui.switchToFrame(frameIndex);

  }else if(commondModel == MODEL_LEFT){

    frameIndex–;

    if(frameIndex < 0)

      frameIndex = 3;

    ui.switchToFrame(frameIndex);

  }

  commondModel = MODEL_NULL;

}

 

void updateMotor(void){

  if(motorState == MOTOR_AUTO){

   if(dir == true){

    angleValue += speedValue;

   }else{

    angleValue -= speedValue;

   }

  }

 

   if(angleValue > 180)

    dir = false;

   else if(angleValue < 0)

    dir = true;

     

   mymotor.write(angleValue);

}

 

void doButton(void){

  if(isButtonPushDown()){

    if(uiEnable == false){

      commondModel = MODEL_NULL;

    }else{

      commondModel = MODEL_BUTTON;

    }

    timeCounter = 0;

  }

   

  if(readEncoderValue()!=0){

    long value = readEncoderValue();

    if(uiEnable == true){

      if(value > 0){

        commondModel = MODEL_RIGHT;

      }else{

        commondModel = MODEL_LEFT;

      }

    }

    timeCounter = 0;

    encoderValue = 0;

  }

  if(frameIndex == 2){

    if(commondModel == MODEL_BUTTON){

      if(setFrameValue == SET_FRAME_2_ON){

        setFrameValue = SET_FRAME_2_OFF;

      }else{

        setFrameValue = SET_FRAME_2_ON;

      }

      commondModel = MODEL_NULL;

    }

 

    if(setFrameValue == SET_FRAME_2_ON){

      if(commondModel == MODEL_RIGHT){

        speedValue++;

      }else if((commondModel == MODEL_LEFT)){

        speedValue–;

      }

 

      if(speedValue > 20)

       speedValue = 20;

      if(speedValue < 0)

       speedValue = 0;

 

       commondModel = MODEL_NULL;

    }

  }

 

   if(frameIndex == 3){

    if(commondModel == MODEL_BUTTON){

      if(setFrameValue == SET_FRAME_3_ON){

        setFrameValue = SET_FRAME_3_OFF;

      }else{

        setFrameValue = SET_FRAME_3_ON;

      }

      commondModel = MODEL_NULL;

    }

 

    if(setFrameValue == SET_FRAME_3_ON){

      if((commondModel == MODEL_RIGHT) || (commondModel == MODEL_LEFT)){

        motorState = (motorState==MOTOR_AUTO)?MOTOR_STATIC:MOTOR_AUTO;

      }

      commondModel = MODEL_NULL;

    }

  }

}

 

void setup() {

  ec11Init();

  displayInit();

  motorInit();

  bme.begin();     

  timer.setInterval(200,updateUi);

  timer.setInterval(50,updateMotor);

}

 

void loop(){

  int remainingTimeBudget = ui.update();

  if (remainingTimeBudget > 0) {

    delay(remainingTimeBudget);

  }

  doButton();

  timer.run();

}

 

void updateEncoder(){

  int MSB = digitalRead(encoderPinA); //MSB = most significant bit

  int LSB = digitalRead(encoderPinB); //LSB = least significant bit

 

  int encoded = (MSB << 1) |LSB; //converting the 2 pin value to single number

  int sum  = (lastEncoded << 2) | encoded; //adding it to the previous encoded value

 

  if(sum == 0b1101 || sum == 0b0100 || sum == 0b0010 || sum == 0b1011) encoderValue ++;

  if(sum == 0b1110 || sum == 0b0111 || sum == 0b0001 || sum == 0b1000) encoderValue –;

 

  if(uiEnable == false)

    encoderValue = 0;

  lastEncoded = encoded; //store this value for next time

}

Skvěle. Máme hotovo!

Originální článek je dostupný zde.

Sdílejte článek:
Tričko Chiptron s potiskem Trust me, I'm a maker
Ukaž světu,
že jsi Maker!
Koupit tričko
Kafe pro Chiptrona
Dodej energii dalšímu článku
Buy Me a Coffee

Související články

Jak vytvořit chytré, barevné světlo postavené na FireBeetle ESP32 IOT mikrokontroléru

Schémata zapojení modré, zelené a červené LED k výstupům mikrokontroléru
Články26.11.2018

Níže uvedený článek je článek přeložený ze stránek dfrobot.

FireBeetle Board-ESP32 Projects – Noste zapalovač vždy s sebou

Růžový elektronický zapalovač s LED displejem na zápěstí
Články11.11.2018

Níže uvedený článek je článek přeložený ze stránek dfrobot.

ESP32 a Beetle BLE: Chytrá zásuvka

Bílá chytrá zásuvka s modrým čelem a dvěma kolíky
Články17.03.2019

Níže uvedený článek je článek přeložený ze stránek dfrobot.

O ESP32 a doske FireBeetle 1.

Vývojová deska DFRobot FireBeetle s ESP32 držená v ruce
Články18.01.2018

Článek mi zaslal Richard Štefún, za zaslání článku mu tímto děkuji.

Jak vyrobit baterii z ovoce pro low-power vývojovou desku s ESP32

Digitální multimetr Rigol DM3058E zobrazuje naměřený proud 897 µA
Články11.11.2018

Níže uvedený článek je článek přeložený ze stránek dfrobot.

3D tištěná krabička meteostanice s radiačním štítem pro AirBoard/Meteo Mini a senzorem SEN55

3D tištěná krabička pro meteostanici se senzorem SEN55 a MeteoMini nebo AirBoard
Články07.07.2025

Článek by se mohl jmenovat „Jak jsem vymazlil vymazlenou 3D tištěnou krabičku s radiačním štítem pro meteostanici pro senzor SEN5x a řídící desku Air Board“. A přesně to by vystihlo mé úsilí. Tuto krabičku jsem totiž vylepšil o prostor pro…

Trendy