描述

在之前的一個教程中，我們看到了如何使用 ATTINY 85 制作一個簡單的溫度計，它可以使用單塊電池持續 140 天，并且使用我在視頻中展示的相同電池在 40 多天后仍然可以正常工作。

但在電子設備和編程方面，它有點笨拙。因此，在本教程中，讓我向您展示如何制作一個沒有人要求的功能的類固醇溫度計，但通過這樣做，我希望您在此過程中一定會學到很多電子產品。

該設備將具有以下功能：

• 使用 WebSockets 實時讀取
• 不使用時自動休眠
• 從網頁控制溫度計
• 時尚的 PCB 設計
• 集成ESP-01F編程器
• 集成脂質充電電路
• 3D打印案例

補給品

這些是可以幫助您輕松完成此項目的產品列表

（會員鏈接）

• ESP-01F
• 貼片電阻：
• 貼片電容：
• BC817晶體管：
• CP2102 集成電路：
• TP4056 集成電路：
• 貼片 LED :?
• 電壓調節器：
• 微型 USB：
• 白色 PLA：
• PETG燈絲：
• DS18B20：
• OLED 顯示屏：
• 電阻器套件：
• 3d 打印機：
• 打印機升級：

第 1 步：為什么選擇 ESP-01F？

在版本 1 中，閃存非常有限，幾乎沒有 8kb，我在運行不同的庫時有些吃力。所以，這次我選擇了 esp-01f，它帶有 1MB 的閃存，是 ATTINY 85 的 128 倍。除此之外，它還具有 WiFi、UART、高達 160MHz 的更高時鐘速度等功能。盡管對于這個特定的項目并不重要，但我們可以調整規格以使溫度計看起來更有肌肉感。

但它確實是有代價的，esp-01f 是一個非常耗電的模塊，因為板載 wifi 連接，但是通過將模塊置于深度睡眠狀態，它應該消耗僅 20uA 可以大大降低這種功耗。數據表。

第 2 步：其他組件

其他組件與溫度計版本 1 類似。對于顯示屏，我將使用相同的 0.91 英寸 128X32 OLED 顯示屏，用于溫度傳感器 DS18B20 探頭，最后為電池使用小型 150MAh lipo 電池。

一切看起來都很容易組合，但強大的力量帶來了巨大的責任。有很多小細節，我們至少要在最低限度內完成這個項目。

第 3 步：較小的細節

首先，esp-01f 的尺寸非常緊湊，沒有內置天線。因此，要么我們必須在 PCB 上構建一個，要么添加一個外部的，否則將存在穩定性問題和更短的 wifi 連接范圍。

但我不會做這兩件事，因為我還沒有發現將 wifi 與溫度計集成的任何真正目的，但也許有一天我會這樣做，但在那之前我可以在沒有天線的情況下進行管理。

無論如何，除了這個編程之外，這個模塊很笨拙而且超級難，因為它占用的空間很小，而且無法將它焊接到任何性能板上。我以前的許多編程方法和技術都不能很好地處理這個問題。

第 4 步：USB 轉串口轉換器

這就是我計劃集成一個 USB 到串行轉換器來對 esp-01f 進行編程的原因。就像 Arduino、Nodemcu 等開發板上的那些一樣。所以，從技術上講，如果你能給溫度計提供更多的引腳排列，它就可以用作開發板，這就是我說它使用類固醇的原因之一。

要實現串行編程器有很多選擇，我們可以使用最便宜的 CH340，主要在 Arduino 克隆上看到，或者使用最昂貴的 FTDI，它以前用于原始 Arduino 開發板。但我不會使用它們，因為它們的 IC 封裝非常大，而且比 wifi 模塊本身大得多。

第 5 步：CP2102 USB 轉串口

所以，我選擇了CP2012。這是 Silicon Labs 的 USB 到串行轉換器，主要用于 NodeMCU 和 ESP32 開發板，與 FTDI 相比，它們的價格相當適中，而且 IC 封裝的尺寸非常小，非常適合我們的設備。

第 6 步：充電電路

最后，有一個問題，鋰聚合物電池。由于它是可充電電池，因此我們需要為其充電。我們可以做到這一點的一種方法是將電池取出并充電，然后在完成后將其重新打開。但它又讓我們回到了老問題。開始笨拙而不優雅。因此，我們將添加一個 tp4056 IC 和一個微型 USB 來擁有一個板載充電電路。

第 7 步：使用 PCBWay 打印 PCB

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我與這個項目 PCB 贊助商 PCBWay 一起發送了 Gerber 文件進行制造。

如果您的項目需要定制 PCB，他們提供 10 個定制 PCB，價格低至 5 美元，并且您可以為您的 PCB 選擇各種定制，例如阻焊層、絲綢層和表面光潔度的顏色。在您的第一個訂單中，您將獲得 5 美元的優惠券！因此，基本上，您只需在第一個訂單期間支付運費。因此，請查看描述中的鏈接以訪問他們的網站。

現在 PCB ( Gerber ) 已經準備好了。是時候焊接了！

第8步：焊接

一切都很好，看起來很好，直到我意識到我犯的錯誤。OLED 顯示屏正對著另一個方向。但修復非常簡單。我只需要用電線而不是插頭引腳來焊接 OLED。

從這里開始，賽道變得光滑。只需插入微型 USB，充電電路即可為電池充電，只需將此微型 USB 連接到 PC，您就可以使用 Arduino IDE 對 esp-01f 進行編程。

第 9 步：對智能溫度計進行編程

在這個版本中編程非常簡單。只需在 Arduino IDE 中打開代碼（Github ）“ Thermometer V2.ino ”并設置 Arduino IDE 以將代碼上傳到 esp8285。當您按下上傳按鈕時，代碼應該會自動使用最新代碼閃爍 esp8285，但如果沒有，只需在上傳過程中單擊并按住程序按鈕，如第一張圖片所示。

第 10 步：網頁

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我有點討厭 Web 開發，但無論如何我還是設法用WebSockets構建了一個草率的網頁，以顯示來自溫度傳感器的一些實時溫度讀數。它不使用任何花哨的庫或花哨的框架。它是用 HTML、CSS 和 Vanilla Javascript（代碼）編寫的。

第 11 步：3D 打印和組裝！

由于電路板已準備就緒，我想為溫度計制作一個時髦的外殼。我想過做一個煙斗，但不幸的是，我在做PCB設計時沒有同樣的想法。所以它很難建造，而且看起來也不是很好，所以我不得不放棄這個想法。

相反，我測量了 PCB 的確切尺寸并開始設計一個簡單優雅的外殼，同時仍然設法在沒有任何緊固件的情況下像版本 1 一樣輕松訪問電路。

然后剩下的只是 3D 打印和組裝！

3D打印

• 打印機 - Ender 3v2（Cura 切片機）
• 支持 - 打開
• 層高 - 0.2mm
• 燈絲 - PLA+
• 噴嘴溫度 - 210c
• 噴嘴加熱床 - 72c

第 12 步：測試智能溫度計

讓我快速帶您了解它的工作原理。

只需單擊頂部按鈕，這將重置 esp 并將其從睡眠模式中喚醒。一旦設備處于活動狀態，它將打開我們可以連接的接入點。連接后打開任何網絡瀏覽器并搜索代碼中分配的 IP 地址或搜索“ http://temperature.local ”。就是這樣，現在我們可以通過單擊開始測量溫度并在網頁上查看實時數據。

您也可以通過單擊睡眠按鈕使溫度計進入睡眠狀態。這將清除顯示屏并使溫度計進入深度睡眠狀態。

如果設備開啟超過一分鐘且沒有人連接到網頁，設備將自動進入深度睡眠以節省電量。

第 13 步：功耗

正如我在教程開始時告訴你的那樣，由于 ESP-01F，功耗將高于版本 1。因此，如果您在接入點打開且客戶端已連接時看到萬用表讀數，則功耗約為93mA 。當溫度計處于深度睡眠狀態時，它消耗大約1.8mA的電流，與之前的版本相比，它消耗低于 60uA 的電流非常顯著。

考慮到 ESP-01F 消耗大約 20uA（來自數據表），總電路消耗仍應少于 100uA。它消耗 1.8mA 的原因是因為我們添加了其他功能，例如充電電路和板載 CP2102 USB 轉串口編程器。

第14步：最后的想法！

與現有的溫度計相比，該設備沒有太大的價值，但是構建一個具有所有用戶友好界面（如按鈕和板載編程器）的設備對于初學者甚至一些中級學習者來說都是相當具有挑戰性的。我希望至少這個教程能給你一些關于構建一個更復雜的項目以及如何處理它的想法。

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