Блог 2Smart (UK)

Як створити IoT пристрій на друкованій платі – від прототипу до реального продукту

Як створити IoT пристрій на друкованій платі – від прототипу до реального продукту
Після складання прототипу Wi-Fi реле на макетній платі та підключення його до 2Smart Cloud було отримано готовий до використання пристрій. При цьому, зрозуміло, виникають незручності навіть у DIY-користувача: пристрій виглядає не цілком естетично, потрібно додаткове джерело живлення 5В… Варіант пристрою на макетній платі тим більше не підходить розробнику, який планує виведення продукту на ринок.

Для отримання повноцінного IoT пристрою необхідно допрацювати схему, щоб реле працювало від мережі 220В. А також "упакувати" цю схему на друковану плату, помістивши її в корпус.

Створення друкованої плати та корпусу для Wi-Fi реле


У прикладі з Wi-Fi реле від DIY-розробника не стоїть завдання серйозної оптимізації витрат - йдеться про невелику серію пристроїв для себе та друзів. Тому етап добірки комплектуючих та створення друкованої плати буде описано тезово.

Всі матеріали зі створення Wi-Fi реле розміщені у публічному репозиторії 2Smart Cloud. За бажанням кожен з вас може зібрати аналогічний пристрій, використовуючи цю статтю як титоріал.

Як змінилася схема пристрою


Єдине завдання при зміні схеми Wi-Fi реле – це необхідність відмовитись від додаткового джерела живлення 5В у вигляді USB-кабелю. Пристрій повинен працювати тільки від мережі 220В, керуючи живленням приєднаного до нього приладу – наприклад, звичайної настільної лампи.

Щоб вирішити це завдання, до схеми було додано додатковий елемент – перетворювач напруги (модуль живлення) AC-DC 220В/5B. Замість модуля реле встановлено звичайне реле, яке керується через транзистор (така модернізація схеми не є обов'язковою).

Створення друкованої плати


Отримавши фінальну версію схеми пристрою можна створити проект друкованої плати. Для цього підходить будь-який популярний редактор плат, наприклад, easyeda.com.

Створення проекту друкованої плати в онлайн-редакторі

Створивши проект залишається замовити виготовлення необхідної партії друкованих плат. І тому існує безліч сервісів – наприклад, jlcpcb.com.

Сервіс для замовлення готових друкованих плат

Також потрібно замовити комплектуючі, потрібні для складання партії пристроїв.

Знаючи габарити пристрою, можна створити проект корпусу в будь-якому 3D редакторі і роздрукувати його на 3D принтері.

Отримавши готові друковані плати та комплектуючі, залишається зібрати пристрої за допомогою паяльника та помістити їх у корпус.

Готові друковані плати для Wi-Fi реле

Зібране на друкованій платі Wi-Fi реле

Реле в корпусі, створеному за допомогою 3D-принтера

Прошивка пристроїв


Для прошивки готових пристроїв на друкованій платі використовується той самий фінальний код прошивки, що й для прототипу на макетній платі. Жодних змін у більшості випадків не потрібно.

Прототип IoT пристрою на макетній платі існує сенс зберегти для тестування нових можливостей. А екземпляри на друкованих платах використовувати в реальних умовах, за необхідності перепрошиваючи їх новими версіями прошивки.

При використанні прошивки на базі ESPHome виникає незручність, пов'язана з необхідністю прошивати кожного з пристроїв вручну через USB кабель. Щоб автоматизувати процес прошивки, потрібно створити Custom варіант, що дозволяє отримувати оновлення через повітря. Цьому присвячена наступна стаття цієї серії.

Wi-Fi реле на друкованій платі з підключеною настільною лампою

Посилання:


Всі статті про створення та підтримку IoT пристрою в 2Smart Cloud:

  1. Познайомся з IoT платформою – створи свій перший пристрій без мікроконтролера та керуй ним зі смартфона
  2. Як створити Wi-Fi реле з керуванням за допомогою мобільного додатка та Telegram-бота
  3. Як створити новий IoT пристрій всього за 4 кроки
  4. Як створити IoT пристрій на друкованій платі – від прототипу до реального продукту
  5. Як написати прошивку для IoT пристрою на базі SDK
  6. Як за 5 хвилин оновити прошивку і мобільний додаток готових пристроїв
  7. Збір та аналіз статистики – корисний інструмент для покращення продукту
Made on
Tilda