Wi-Fi智能秤的制作圖解

步驟1：工具和材料

此項(xiàng)目中使用了以下工具和材料：

工具和材料：

3D打印機(jī)（鏈接/鏈接/鏈接）。它用于打印電子設(shè)備封裝的外殼。

焊鐵和焊絲。部分組件（例如ESP8266 Firebeetle和LED矩陣蓋）未附帶焊接端子。我需要焊接一些電線或引腳以連接這些設(shè)備。

收縮管。 還必須焊接每個(gè)稱重傳感器的導(dǎo)線?？梢允褂靡黄湛s管來更好地隔離導(dǎo)體。

螺絲刀。使用一些螺絲安裝結(jié)構(gòu)。使用一套螺絲刀。

螺絲。 我用了一些螺絲將3D打印部件固定在秤的底座上。

M2x6mm螺栓。它們用于將電子元件安裝在外殼內(nèi)。

1.75mm PLA （鏈接/鏈接/鏈接）您想要的任何顏色。

FireBeetle ESP8266開發(fā)板。使用Arduino IDE非常容易使用和編程。它具有內(nèi)置的Wi-Fi模塊，因此您可以在各種項(xiàng)目中使用它。它有一個(gè)3.7V電池的連接器，這對組裝這個(gè)項(xiàng)目非常有用。我還有一個(gè)內(nèi)置電池充電器。當(dāng)連接到USB插頭時(shí)，它將為電池充電。如果您愿意，也可以使用其他基于ESP8266的板（鏈接/鏈接/鏈接）。在您選擇的電路板上下降，連接和充電電池或連接LED矩陣會(huì)更困難一些。案件的尺寸也需要驗(yàn)證。

Firebeetle覆蓋 - 24x8 LED矩陣。該模塊易于安裝在Firebeetle ESP8266開發(fā)板上。我用它來顯示微控制器測量的值，顯示一些狀態(tài)等。如果你愿意，你也可以使用其他類型的顯示器，如普通的LCD顯示器（鏈接/鏈接/鏈接）或OLED顯示器（鏈接/鏈接/鏈接） 。

HX711模塊（鏈接/鏈接/鏈接）。這用作稱重傳感器放大器。四個(gè)應(yīng)變式稱重傳感器連接到該模塊，它與ESP8266微控制器進(jìn)行串行通信。

50kg稱重傳感器（x4）; （鏈接/鏈接/鏈接）。它們用于衡量用戶的體重。其中四個(gè)用于最大重量200公斤。

Micro USB線;

6根母 - 母跨接線;

2 x 15 mm膠合板（30 x 30 cm）。它被用作規(guī)模的基礎(chǔ)。

上面描述的鏈接只是建議你在哪里可以找到本教程中使用的項(xiàng)目（并支持我未來的黑客攻擊）。您可以隨意在其他地方搜索它們并在您最喜歡的商店購買。

我使用的是FireBeetle ESP8266開發(fā)板，由DFRobot友情提供。它工作得很好！我還用NodeMCU板測試了代碼。它也工作得很好（雖然連接的時(shí)間明顯更長。..。..我仍然不知道為什么。..。..）。

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第2步：3D建模

智能秤使用Fusion 360 CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。該模型由三個(gè)不同的3D打印部件組成：蓋子，外殼和底座。

外殼為電子設(shè)備提供外殼，保護(hù)它們免受物理接觸。電子元件安裝在蓋板部分（使用一些螺栓）。這部分有一個(gè)前遮陽板，顯示器安裝在那里。稱重傳感器適合腳部，允許傳感器連接到底座。

步驟3：3D打印

你可以在以下網(wǎng)站上下載所有stl文件：

https://www.thingiverse.com/thing:2934791

https://pinshape.com/items/45555- 3D-印刷DIY-Wi-Fi的智能刻度

https://www.youmagine.com/designs/diy-wi-fi-smart-scale

HTTPS：//cults3d.com/en/3d-model/gadget/diy-wi-fi-smart-scale

https://www.myminifactory.com/object/3d-print-diy-wi- fi-smart-scale-66654

我在PLA中打印了整個(gè)結(jié)構(gòu)，使用了兩種不同的顏色。整個(gè)打印花了我5點(diǎn)30分左右，使用0.2毫米分辨率和10％填充。無需支持。

這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)原型。請注意，它是為給定的ESP8266開發(fā)板模型（ESP8266 Firebeetle）設(shè)計(jì)的。

如果您沒有3D打印機(jī)，可以執(zhí)行以下操作：

請朋友為您打印;

找到附近的黑客/制造商空間。可以快速打印此模型中使用的部件。一些黑客/制造商空間只會(huì)向您收取使用的材料;

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改進(jìn)！您可以嘗試組裝沒有3D打印部件的結(jié)構(gòu)。

步驟4：木工

我的秤的基礎(chǔ)是兩塊15毫米30 x 30厘米的膠合板。

我用一把螺絲刀做了一些整體來傳遞稱重傳感器的導(dǎo)線，

步驟5：準(zhǔn)備電子設(shè)備：ESP32 Firebeetle和LED矩陣

某些組件在安裝前必須焊接在這個(gè)案子上。

我將一個(gè)公母針桿焊接到ESP8266模塊上。通過這種方式，我可以在其頂部，陰性連接器上連接LED矩陣屏蔽，并使用公引腳連接到HX-711模塊（用于傳感器）。

我還需要焊接LED矩陣上的公針桿，以便它可以連接到ESP8266模塊。

步驟6：準(zhǔn)備電子設(shè)備：HX711和稱重傳感器

焊接HX711端子

大多數(shù)HX711電路板沒有焊接引腳在他們的終端上。我焊接了一個(gè)公引腳條，后來用于連接ESP8266開發(fā)板和稱重傳感器。

焊料稱重傳感器信號端子

稱重傳感器通常有三根電線（黑色，白色和紅色）。紅線是信號線，我連接到HX711模塊。為此，我使用了兩個(gè)女性 - 女性跳線。我切斷了跳線的一側(cè)，并將它的電線焊接到稱重傳感器的紅線上。我在焊料周圍使用了一個(gè)收縮管，以便更好地隔離。

我還必須焊接白色和黑色稱重傳感器電線，但只有在傳感器定位并連接到結(jié)構(gòu)后才能完成。

步驟7：組裝比例 - Pt1

首先，我必須將傳感器安裝在3D打印的腳部件內(nèi)。它們被鎖定在這個(gè)名聲中，然后使用一些螺絲固定在結(jié)構(gòu)上。

我使用了四個(gè)M2x1.6mm將顯示器連接到3D打印的封面部分。另外兩個(gè)螺栓用于HX-711模塊。 ESP8266使用內(nèi)螺紋桿連接到顯示模塊。四線跳線將HX-711連接到ESP8266模塊。有關(guān)后續(xù)步驟的更多信息。

封面部分適合3D打印機(jī)殼內(nèi)部。外殼有另外兩個(gè)矩形孔：一個(gè)用于HX-711模塊和負(fù)載傳感器之間的電纜，另一個(gè)用于USB電纜，用于為電路供電和上傳代碼。只有在連接傳感器后才會(huì)關(guān)閉案例（如下一步所示）。

步驟8：組裝比例 - Pt2

一旦3D打印零件和木板準(zhǔn)備就緒，是時(shí)候組裝結(jié)構(gòu)了。采取了以下步驟：

1。將稱重傳感器安裝在第一個(gè)木制面板上。我用過各自的螺絲。

2。在每個(gè)傳感器正上方的木板上制作一個(gè)孔。電纜穿過這些孔到達(dá)面板的另一側(cè)。

3。根據(jù)下一步所示的圖像焊接電線。

左上白線《=》右上白線

左下白線《=》右下白電線

左上黑線《=》左下黑線

右上黑線《=》右下黑線

使用一些收縮管以隔離電線。

4。附3D打印的外殼。將紅線穿過其中一個(gè)孔并將它們連接到HX711模塊。

5。使用四個(gè)螺釘將第二個(gè)面板安裝在第一個(gè)面板的頂部。

步驟9：最終觸摸

我畫了木板并在表殼上添加了一些細(xì)節(jié)，以便更好地完成。

您可以選擇不同的顏色，甚至可以在表面添加不同的材料。

步驟10：連接電路

根據(jù)原理圖連接每個(gè)設(shè)備。

HX711 - 輸入：

左上角稱重傳感器信號（紅線）=》 HX711 E-針

左下傳感器信號（紅線）=》 HX711 A +針

右上方稱重傳感器信號（紅線）=》 HX711 A-引腳

右下方稱重傳感器信號（紅線）=》 HX711 E +引腳

HX711-輸出（使用母 - 母跳線） ：

HX711 Vcc引腳=》 ESP8266 3.3V引腳

HX711 GND引腳=》 ESP8266 GND引腳

HX711 SCK引腳= 》 ESP8266 GPIO 12（引腳D9）

HX711 DT引腳=》 ESP8266 GPIO 0（引腳D8）

顯示模塊：

將它連接到Firebeetle ESP8266的頂部

當(dāng)所有設(shè)備都已接線時(shí)，關(guān)閉機(jī)箱，在ESP8266上插入U(xiǎn)SB機(jī)箱并準(zhǔn)備上傳代碼。

步驟11：在Arduino IDE上設(shè)置FireBeetle ESP8266

對于這個(gè)項(xiàng)目，我使用了Arduino IDE用于編程我的ESP8266。如果您之前已經(jīng)使用過Arduino，這是更簡單的方法，而且您不需要學(xué)習(xí)新的編程語言，例如Python或Lua。

如果您以前從未這樣做過，那么首先你會(huì)必須為Arduino軟件添加ESP8266板支持。

1。下載并安裝Arduino IDE最新版本

您可以在Arduino的網(wǎng)站上找到適用于Windows，Linux或MAC OSX的最新版本：https：//www.arduino.cc/en/main/software

免費(fèi)下載，將其安裝到您的計(jì)算機(jī)上并啟動(dòng)它。

2。添加ESP8266主板

Arduino IDE已經(jīng)支持很多不同的主板：Arduino Nano，Mine，Uno，Mega，Yún等。不幸的是ESP8266默認(rèn)不支持開發(fā)板。因此，為了將您的代碼上傳到ESP8266基板，您必須首先將其屬性添加到Arduino的軟件中。

導(dǎo)航到文件》首選項(xiàng)（在Windows操作系統(tǒng)上為Ctrl +）;

將以下URL添加到Additional Boards Manager文本框（Preferences窗口底部的文本框）：https：//raw.githubusercontent.com/DFRobot/FireBeetle-ESP8266/master/package_firebeetle8266_index.json

如果文本框不是空白，則表示之前已經(jīng)在Arduino IDE上添加了其他板。在上一個(gè)URL和上面的URL末尾添加一個(gè)逗號。

點(diǎn)擊“確定”按鈕并關(guān)閉“首選項(xiàng)”窗口。

導(dǎo)航工具》板》板卡管理器，添加您的Firebeetle ESP8266板。

在搜索文本框中鍵入“Firebeetle-ESP8266”，選擇“DFRobot的FireBeetle-ESP8266”并安裝它。

現(xiàn)在您的Arduino IDE已準(zhǔn)備就緒使用Firebeetle ESP8266開發(fā)板。

3。添加庫

以下庫將用于我們的Arduino代碼。下載以下庫：

Adafruit NeoPixel庫（https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel）

Arduino http客戶端庫（https://github.com）/arduino-libraries/ArduinoHttpClient）

Arduino IO庫（https://github.com/adafruit/Adafruit_IO_Arduino）

Adafruit MQTT庫（https://github.com/adafruit/Adafruit_MQTT_Library）

HX711庫（https://github.com/bogde/HX711）

Firebeetle LED矩陣庫（https://github.com/Chocho2017/FireBeetleLEDMatrix）

導(dǎo)航到Arduino IDE上的Sketch - 》 Include Library - 》 Manage Libraries 。..并添加上面的庫。

第12步：Adafruit.IO配置

有許多數(shù)據(jù)記錄服務(wù)可用于將微控制器與網(wǎng)絡(luò)通信。通過這些服務(wù)，您可以上傳/下載云中的數(shù)據(jù)，并做很多很酷的事情?？匆幌挛业慕坛?，了解如何使用Arduino + ESP8266從迷你氣象站發(fā)送數(shù)據(jù)，例如Thinkgspeak。

Adafruit.IO就是其中一項(xiàng)免費(fèi)服務(wù)。它非常容易使用，并承諾為每個(gè)人帶來物聯(lián)網(wǎng)！

創(chuàng)建Adafruit IO網(wǎng)絡(luò)直播

以https：/登錄/io.adafruit.com/

在 Feed》創(chuàng)建新Feed 添加名為“my weight”的新Feed。它將創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫，我們將使用它存儲小工具收到的命令。

復(fù)制您的Adafruit.IO密鑰，該密鑰稍后將用于允許您的設(shè)備訪問數(shù)據(jù)庫。導(dǎo)航設(shè)置》查看AIO密鑰并復(fù)制活動(dòng)密鑰代碼。稍后您將需要它用于Arduino（NodeMCU）代碼。

在下一步中，我將向您展示如何配置IFTTT，這是我在此項(xiàng)目中使用的另一個(gè)平臺。每當(dāng)NodeMCU測量您的體重時(shí)，它都會(huì)將此值保存在Adafruit.IO數(shù)據(jù)庫中。然后IFTTT平臺將該值發(fā)送到健身追蹤平臺（Fitbit，Strava，iOS Health或Misfit）。

步驟13：IFTTT配置

IFTTT是一個(gè)免費(fèi)的平臺，可以幫助您連接應(yīng)用和設(shè)備。您可以使用它將智能手機(jī)與其他小工具連接，或者在您喜愛的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（如Google，F(xiàn)acebook，Twitter，Instragram等）和其他物理設(shè)備之間共享數(shù)據(jù)。最好的部分是它真的很容易使用！

IFTTT使用“if this then that”邏輯，其中“this”表示將觸發(fā)由“that”給出的給定動(dòng)作的服務(wù)。通過這種方式，您可以創(chuàng)建連接Web服務(wù)和設(shè)備的小程序。

對于這個(gè)項(xiàng)目，我使用IFTTT從Fitaf的Adafruit.io數(shù)據(jù)庫推送測量的重量。

首先，你需要登錄：

https://ifttt.com/

然后在智能手機(jī)上安裝IFTTT應(yīng)用程序。您可以在Google Play商店中找到它：

https://play.google.com/store/apps/details？id=com.ifttt.ifttt

您還可以找到它在Apple商店（適用于iPhone用戶）：

https://itunes.apple.com/us/app/ifttt/id660944635？mt=8

在網(wǎng)站上，瀏覽到New Applet（單擊登錄旁邊的箭頭按鈕以訪問菜單）。我下一步我會(huì)告訴你我是如何創(chuàng)建我的applet的。

第14步：IFTTT Applet - IOS健康

在網(wǎng)站上創(chuàng)建小程序：

點(diǎn)擊 +此;在 Seach service 文本框中輸入“adafruit”并選擇 Adafruit.IO》任何新數(shù)據(jù)的。正如它在IFTTT網(wǎng)站上所描述的那樣，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)觸發(fā)器，只要您的Feed中有新數(shù)據(jù)，就會(huì)觸發(fā)該觸發(fā)器。選擇“我的體重”飼料;

現(xiàn)在選擇 +那;

輸入“ios health”并選擇 iOS Health》記錄您的體重。這樣可以為 iOS Health 保存新的重量測量值。點(diǎn)擊添加成分，然后選擇值。

完成小程序并將其打開。

測試：

在Adafruit.io上，選擇您的Feed，操作》添加數(shù)據(jù);

輸入您當(dāng)前的體重（或任何其他值）。該值將存儲在Adafruit.io數(shù)據(jù)庫中。 IFTTT將收聽并上傳至Fitbit數(shù)據(jù)庫;

登錄您的Fitbit帳戶，驗(yàn)證您當(dāng)前的體重是否已更新。

步驟15：IFTTT Applet - Fitbit

在網(wǎng)站上創(chuàng)建小程序：

點(diǎn)擊 +此;輸入“ adafruit“在 Seach服務(wù)文本框中選擇 Adafruit.IO》任何新數(shù)據(jù)。正如它在IFTTT網(wǎng)站上所描述的那樣，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)觸發(fā)器，只要您的Feed中有新數(shù)據(jù)，就會(huì)觸發(fā)該觸發(fā)器。選擇“我的體重”飼料;

現(xiàn)在選擇 +那;

輸入“fitbit”并選擇 Fitbit》記錄您的體重。這為Fitbit節(jié)省了新的重量測量。點(diǎn)擊添加成分，然后選擇值。

完成小程序并將其打開。

測試：

在Adafruit.io上，選擇您的Feed，操作》添加數(shù)據(jù);

輸入您當(dāng)前的體重（或任何其他值）。該值將存儲在Adafruit.io數(shù)據(jù)庫中。 IFTTT將收聽并上傳至Fitbit數(shù)據(jù)庫;

登錄您的Fitbit帳戶，驗(yàn)證您當(dāng)前的體重是否已更新。

步驟16：ESP8266代碼

此時(shí)小工具幾乎完成了！

下載Arduino代碼并在Arduino IDE上打開它。必須更新一些參數(shù)（WIFI_SSID，WIFI_PASS，IO_USERNAME，IO_KEY和calibration_factor）。更新它們，并將代碼上傳到ESP8266。代碼將立即開始運(yùn)行。

要校準(zhǔn)比例，請?jiān)诒壤捻敳糠胖靡粋€(gè)已知的重量對象，并調(diào)整其因子直到它指示正確的值。您可以在您信任的另一個(gè)比例上測量自己的體重，它們會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)等級上再次測量您的體重并相應(yīng)地調(diào)整因子。

智能秤將嘗試連接WiFi網(wǎng)絡(luò)并開始采取一些措施。如果測量的重量超過給定值（THRESHOLD），它將讀取給定次數(shù)的重量（NUM_MEASUREMENTS）并計(jì)算平均重量。如果兩次連續(xù)測量之間的重量變化超過一定值（THRESHOLD1），則重新開始該過程。

確定平均值后，它將顯示在LED矩陣上并傳輸?shù)紸rdafruit。 IO。比例將等到用戶退出并重新啟動(dòng)。

步驟17：用法

智能秤將嘗試連接WiFi網(wǎng)絡(luò)并開始采取一些措施。如果測量的重量超過給定值（THRESHOLD），它將讀取給定次數(shù)的重量（NUM_MEASUREMENTS）并計(jì)算平均重量。如果兩次連續(xù)測量之間的重量變化超過一定值（THRESHOLD1），則重新開始該過程。

確定平均值后，它將顯示在LED矩陣上并傳輸?shù)紸rdafruit。 IO。比例將等到用戶退出并重新啟動(dòng)。

步驟18：最終注意事項(xiàng)

我在此項(xiàng)目中付出了很多努力，使其盡可能清晰和有教育意義。如果你喜歡它，請不要忘記“喜歡”和“分享”它。你的支持對于我的工作非常重要！ ：D

責(zé)任編輯：wv