אוקי. אז איפה מתחילים?… אולי בלמי המדריך הזה מיועד. ובכן, אם אין לכם שום רקע בכלל בכלל בתכנות של מיקרובקרים, חלק גדול ממה יהיה כאן זה סינית. עדיין אפשר יהיה לגלול למטה, לעבוד כמו תוכי ולחבר את הכל לפי התמונות והשרטוטים וזה אמור לעבוד. אם אתם שועלי אלקטרוניקה וותיקים, זה לא המדריך בשבילכם. זה איזה שהוא בסיס ממוקד על esp8266 – בקר תואם ארדואינו (אם אפשר לקרוא לו כך) שפוקד על ממסר לצורך הפעלה של… כמעט כל דבר שההפעלה שלו היא באמצעות מתג פשוט (נורה, גוף חימום, מנוע, מקרר, ברז גינה). ברז גינה היא דוגמא מעולה לשימוש בממסרים שבה עשיתי שימוש בעבר, בגינה שלי. הסיבה שהחלפתי את שיטת השליטה בברזי הגינה היא שבקופסת המחשב המאולתרת שלי, בגלל החום שנוצר בתוכה, בחורף נוצר עיבוי והאלקטרוניקה נרטבה ונשרפה. אז החלפתי לממסרי בית חכם קצת יותר אטומים (על כך אולי במדריך אחר).

מה יהיה לנו במדריך הזה? בקר מתוכנת מסוג esp8266, וממסר אחד בלבד. בגדול זהו, מלבד כבלים ומטריצה (שאפילו לא הכרחית). כרגע אפילו לא נחבר שום דבר במוצא, פשוט נפעיל את המעגל על יבש.

בקר esp8266

האינטרנט מפוצץ בתיעוד על esp8266, ובגלל שאני מנסה בעיקר לתת מענה לקהל הישראלי כרגע, אדלג על כל מה שבחוץ, אשלח אתכם להרחיב את ידיעותיכם אם תבחרו בכך, אחר כך. כרגע אנסה לתמצת.

esp8266 הוא בקר שניתן לתכנת אותו. מחשב קטן. מי שמכיר את הבקר המפורסם arduino אז זה דומה אליו מאוד, ואפילו משתמשים באותה סביבת עבודה. מה ההבדלים המהותיים? פעם הבדלי המחיר היו משמעותיים, אבל לesp8266 יש יותר זיכרון, ויש לו רכיב WiFi מובנה, מה שעושה אותו לכלי מצויין לפיתוח שימושים של IoT (האינטרנט של הדברים), כמו רכיבים שונים של בית חכם וכו’. יש עוד כל מיני הבדלים אבל יודעים מה? זה לא באמת משנה כרגע. אם יש לכם arduino שוכב בבית איפה שהוא, המדריך הזה, בשינוי זעום, יעבוד ממש אותו דבר גם איתו.

את התכנות אנחנו מבצעים בסביבת העבודה של arduino. אם לא עבדתם עד עכשיו עם משפחת הESP תצטרכו להתקין את הדרייבר של הלוחות הללו אבל זה עניין חד פעמי.

esp8266 או בשמו השני NodeMCU V3

מודולת הממסר

ממסרים באים בהמון צורות וגדלים, אבל רכיבי ממסר שכבר מולחמים ללוחות מתאימים לארדואינו ותואמיו קל לזהות.

הממסר הוא רכיב די פשוט מבחינת הפעלה – מדובר על מפסק אלקטרומגנטי, שממותג (מופעל) על ידי פיקוד במתח נמוך מהבקר (על הממסר כתוב 5v אבל עוד לא מצאתי מודולה שבה הממסר לא הגיב ל3.3v של הesp8266. יש לו שלוש כניסות לחיבורי Dupont, או 20M – החיבור המרובע הסטנדרטי בעולם הבקרים המתוכנתים – כניסת מתח, כניסת אדמה, וכניסת הפיקוד. ויש לו שלוש יציאות, אשר בדרך כלל, אבל לא תמיד, מסודרות כשהאדמה באמצע ובשני הצדדים שתי יציאות שונות, האחת תסגור מעגל כשהמעגל פתוח ועונה לשם Normaly Open – בקיצור NO והשניה כשהמעגל סגור Normaly Close – או NC. שני המצבים מאפשרים לשלוט האם כאשר הבקר מפעיל את הממסר, המעגל יסגר (NO) או ינותק (NC).

בנוסף, על המודולה נוכל למצוא נורית לד שתציין אם הממסר מופעל כרגע או לא. הממסר גם יצקצק, יעשה תיק כל פעם שהוא נדלק וכבה, כיוון שבפנים יש ממש מתג פיזי שמופעל חשמלית ואנחנו נשמע אותו נדרך או משוחרר כמו הרבה מתגים אחרים שעושים רעש כשהם עוברים ממצב למצב.

המודולות באות גם בסטים של 2,4,6 ו8 וניתן למצוא אפילו יותר. מודולת כאלו ידרשו כניסה דיגיטלית עבור כל אחד מהממסרים, אבל מעבר לזה, זה מאוד דומה למודולה בודדת.

חשוב לציין שיש דרכים נוספות למתג, אבל הממסרים הללו מיוחדים ושימושיים במיוחד כשהם נדרשים במעגלים שבהם המתח והזרם ואפילו סוג המתח (ישיר או חילופין) שונה ממתח וזרם בבקר המערכת. למשל, ניתן למתג כל מתח עד 240v גם בזרם חילופין של 10A. זה אומר שכמעט כל מכשיר חשמלי פשוט (שאין לו מעגל הפעלה מורכב כמו מכונת כביסה או מזגן) יכול להיות מופעל באמצעות הממסר – גוף חימום, מאוורר, מקרר, נורות וכו’.

מודולת הממסר והחיבורים שלה

חיבור הבקר לממסר

בהזנחת המעגל שאותו אנחנו רוצים להפעיל, שמתקיים מהממסר והלאה, החיבור בין הבקר לממסר הוא פשוט ביותר ודורש בסה”כ שלושה חוטים.

חוט אחד בין המתח מהבקר (במקרה שלנו 3.3v) אל הכניסה בממסר שמסומנת למתח, חוט אחד בין האדמה (Ground, G או GND) לבין כניסת האדמה בממסר, וחוט נוסף בין יציאת הפיקוד שבחרנו (במקרה שלי, D0 או GPIO5) מהבקר אל כניסת הפיקוד בממסר.

חיבור בין המססר לבקר

הקוד להפעלה בסיסית

עכשיו פשוט מעתיקים את הקוד הבסיסי הזה, בוחרים את הPort הנכון ואת הבקר (שאחרי ההתקנה של ספריות הESP8266 יופיע כ”Generic esp8266″) ומעלים את הקוד.

const int relay = 5;

void setup() {
Serial.begin(115200);
pinMode(relay, OUTPUT);
}

void loop() {
// Normally Open configuration, send LOW signal to let current flow
// (if you're usong Normally Closed configuration send HIGH signal)
digitalWrite(relay, LOW);
Serial.println("Current NOT Flowing");
delay(1500);

// Normally Open configuration, send HIGH signal stop current flow
// (if you're usong Normally Closed configuration send LOW signal)
digitalWrite(relay, HIGH);
Serial.println("Current Flowing");
delay(1500);
}

ו... זהו לחלק זה

במסך הסיריאלי תוכלו לראות את האינדיקציה המודפסת לכך שהמיתוג עובד, ובמקביל לכך, אם חיברתם נכון את הממסר והוא תקין, תוכלו לראות את נורית הלד כאינדיקציה ולשמוע קליק כל פעם שהנורית נדלקת וכבה.

בעיקרון, גם אם הבקר שלכם הוא esp32 או אפילו ארדואינו התוכנה תהיה זהה, רק ההגדרות של היציאות משתנות, לפי היציאות הזמינות על הבקר שבחרתם והשם שלו.

דוגמאות לשימוש בממסר(ים)

בדוגמא כאן למטה אנחנו משתמשים בחמישה ממסרים שמחוברים לחמישה לייזרים במתח 24v, והספק של 40w במקסימום לכל לייזר, מה שאומר שבמקסימום זה כמעט 1.7 אמפר לכל לייזר. זה חייב מעגל הפעלה אחר.

וכאן, אפשר לראות מעגל הפעלה של 230v בAC, זרם חילופין. מנוע של ראש מאוורר, זה שמזיז את המאוורר ימינה ושמאלה, וזה גם מחייב מעגל הפעלה שונה מהבקר שעובד על זרם ישר במתח של 3.3v.