Wi-Fi智能秤的制作图解

步骤1：工具和材料

此项目中使用了以下工具和材料：

工具和材料：

3D打印机（链接/链接/链接）。它用于打印电子设备封装的外壳。

焊铁和焊丝。部分组件（例如ESP8266 Firebeetle和LED矩阵盖）未附带焊接端子。我需要焊接一些电线或引脚以连接这些设备。

收缩管。 还必须焊接每个称重传感器的导线。可以使用一片收缩管来更好地隔离导体。

螺丝刀。使用一些螺丝安装结构。使用一套螺丝刀。

螺丝。 我用了一些螺丝将3D打印部件固定在秤的底座上。

M2x6mm螺栓。它们用于将电子元件安装在外壳内。

1.75mm PLA （链接/链接/链接）您想要的任何颜色。

FireBeetle ESP8266开发板。使用Arduino IDE非常容易使用和编程。它具有内置的Wi-Fi模块，因此您可以在各种项目中使用它。它有一个3.7V电池的连接器，这对组装这个项目非常有用。我还有一个内置电池充电器。当连接到USB插头时，它将为电池充电。如果您愿意，也可以使用其他基于ESP8266的板（链接/链接/链接）。在您选择的电路板上下降，连接和充电电池或连接LED矩阵会更困难一些。案件的尺寸也需要验证。

Firebeetle覆盖 - 24x8 LED矩阵。该模块易于安装在Firebeetle ESP8266开发板上。我用它来显示微控制器测量的值，显示一些状态等。如果你愿意，你也可以使用其他类型的显示器，如普通的LCD显示器（链接/链接/链接）或OLED显示器（链接/链接/链接） 。

HX711模块（链接/链接/链接）。这用作称重传感器放大器。四个应变式称重传感器连接到该模块，它与ESP8266微控制器进行串行通信。

50kg称重传感器（x4）; （链接/链接/链接）。它们用于衡量用户的体重。其中四个用于最大重量200公斤。

Micro USB线;

6根母 - 母跨接线;

2 x 15 mm胶合板（30 x 30 cm）。它被用作规模的基础。

上面描述的链接只是建议你在哪里可以找到本教程中使用的项目（并支持我未来的黑客攻击）。您可以随意在其他地方搜索它们并在您最喜欢的商店购买。

我使用的是FireBeetle ESP8266开发板，由DFRobot友情提供。它工作得很好！我还用NodeMCU板测试了代码。它也工作得很好（虽然连接的时间明显更长。..。..我仍然不知道为什么。..。..）。

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第2步：3D建模

智能秤使用Fusion 360 CAD软件进行设计。该模型由三个不同的3D打印部件组成：盖子，外壳和底座。

外壳为电子设备提供外壳，保护它们免受物理接触。电子元件安装在盖板部分（使用一些螺栓）。这部分有一个前遮阳板，显示器安装在那里。称重传感器适合脚部，允许传感器连接到底座。

步骤3：3D打印

你可以在以下网站上下载所有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中打印了整个结构，使用了两种不同的颜色。整个打印花了我5点30分左右，使用0.2毫米分辨率和10％填充。无需支持。

这是一个实验原型。请注意，它是为给定的ESP8266开发板模型（ESP8266 Firebeetle）设计的。

如果您没有3D打印机，可以执行以下操作：

请朋友为您打印;

找到附近的黑客/制造商空间。可以快速打印此模型中使用的部件。一些黑客/制造商空间只会向您收取使用的材料;

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改进！您可以尝试组装没有3D打印部件的结构。

步骤4：木工

我的秤的基础是两块15毫米30 x 30厘米的胶合板。

我用一把螺丝刀做了一些整体来传递称重传感器的导线，

步骤5：准备电子设备：ESP32 Firebeetle和LED矩阵

某些组件在安装前必须焊接在这个案子上。

我将一个公母针杆焊接到ESP8266模块上。通过这种方式，我可以在其顶部，阴性连接器上连接LED矩阵屏蔽，并使用公引脚连接到HX-711模块（用于传感器）。

我还需要焊接LED矩阵上的公针杆，以便它可以连接到ESP8266模块。

步骤6：准备电子设备：HX711和称重传感器

焊接HX711端子

大多数HX711电路板没有焊接引脚在他们的终端上。我焊接了一个公引脚条，后来用于连接ESP8266开发板和称重传感器。

焊料称重传感器信号端子

称重传感器通常有三根电线（黑色，白色和红色）。红线是信号线，我连接到HX711模块。为此，我使用了两个女性 - 女性跳线。我切断了跳线的一侧，并将它的电线焊接到称重传感器的红线上。我在焊料周围使用了一个收缩管，以便更好地隔离。

我还必须焊接白色和黑色称重传感器电线，但只有在传感器定位并连接到结构后才能完成。

步骤7：组装比例 - Pt1

首先，我必须将传感器安装在3D打印的脚部件内。它们被锁定在这个名声中，然后使用一些螺丝固定在结构上。

我使用了四个M2x1.6mm将显示器连接到3D打印的封面部分。另外两个螺栓用于HX-711模块。 ESP8266使用内螺纹杆连接到显示模块。四线跳线将HX-711连接到ESP8266模块。有关后续步骤的更多信息。

封面部分适合3D打印机壳内部。外壳有另外两个矩形孔：一个用于HX-711模块和负载传感器之间的电缆，另一个用于USB电缆，用于为电路供电和上传代码。只有在连接传感器后才会关闭案例（如下一步所示）。

步骤8：组装比例 - Pt2

一旦3D打印零件和木板准备就绪，是时候组装结构了。采取了以下步骤：

1。将称重传感器安装在第一个木制面板上。我用过各自的螺丝。

2。在每个传感器正上方的木板上制作一个孔。电缆穿过这些孔到达面板的另一侧。

3。根据下一步所示的图像焊接电线。

左上白线《=》右上白线

左下白线《=》右下白电线

左上黑线《=》左下黑线

右上黑线《=》右下黑线

使用一些收缩管以隔离电线。

4。附3D打印的外壳。将红线穿过其中一个孔并将它们连接到HX711模块。

5。使用四个螺钉将第二个面板安装在第一个面板的顶部。

步骤9：最终触摸

我画了木板并在表壳上添加了一些细节，以便更好地完成。

您可以选择不同的颜色，甚至可以在表面添加不同的材料。

步骤10：连接电路

根据原理图连接每个设备。

HX711 - 输入：

左上角称重传感器信号（红线）=》 HX711 E-针

左下传感器信号（红线）=》 HX711 A +针

右上方称重传感器信号（红线）=》 HX711 A-引脚

右下方称重传感器信号（红线）=》 HX711 E +引脚

HX711-输出（使用母 - 母跳线） ：

HX711 Vcc引脚=》 ESP8266 3.3V引脚

HX711 GND引脚=》 ESP8266 GND引脚

HX711 SCK引脚= 》 ESP8266 GPIO 12（引脚D9）

HX711 DT引脚=》 ESP8266 GPIO 0（引脚D8）

显示模块：

将它连接到Firebeetle ESP8266的顶部

当所有设备都已接线时，关闭机箱，在ESP8266上插入USB机箱并准备上传代码。

步骤11：在Arduino IDE上设置FireBeetle ESP8266

对于这个项目，我使用了Arduino IDE用于编程我的ESP8266。如果您之前已经使用过Arduino，这是更简单的方法，而且您不需要学习新的编程语言，例如Python或Lua。

如果您以前从未这样做过，那么首先你会必须为Arduino软件添加ESP8266板支持。

1。下载并安装Arduino IDE最新版本

您可以在Arduino的网站上找到适用于Windows，Linux或MAC OSX的最新版本：https：//www.arduino.cc/en/main/software

免费下载，将其安装到您的计算机上并启动它。

2。添加ESP8266主板

Arduino IDE已经支持很多不同的主板：Arduino Nano，Mine，Uno，Mega，Yún等。不幸的是ESP8266默认不支持开发板。因此，为了将您的代码上传到ESP8266基板，您必须首先将其属性添加到Arduino的软件中。

导航到文件》首选项（在Windows操作系统上为Ctrl +）;

将以下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，则表示之前已经在Arduino IDE上添加了其他板。在上一个URL和上面的URL末尾添加一个逗号。

点击“确定”按钮并关闭“首选项”窗口。

导航工具》板》板卡管理器，添加您的Firebeetle ESP8266板。

在搜索文本框中键入“Firebeetle-ESP8266”，选择“DFRobot的FireBeetle-ESP8266”并安装它。

现在您的Arduino IDE已准备就绪使用Firebeetle ESP8266开发板。

3。添加库

以下库将用于我们的Arduino代码。下载以下库：

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

Arduino http客户端库（https://github.com）/arduino-libraries/ArduinoHttpClient）

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

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

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

Firebeetle LED矩阵库（https://github.com/Chocho2017/FireBeetleLEDMatrix）

导航到Arduino IDE上的Sketch - 》 Include Library - 》 Manage Libraries 。..并添加上面的库。

第12步：Adafruit.IO配置

有许多数据记录服务可用于将微控制器与网络通信。通过这些服务，您可以上传/下载云中的数据，并做很多很酷的事情。看一下我的教程，了解如何使用Arduino + ESP8266从迷你气象站发送数据，例如Thinkgspeak。

Adafruit.IO就是其中一项免费服务。它非常容易使用，并承诺为每个人带来物联网！

创建Adafruit IO网络直播

以https：/登录/io.adafruit.com/

在 Feed》创建新Feed 添加名为“my weight”的新Feed。它将创建一个数据库，我们将使用它存储小工具收到的命令。

复制您的Adafruit.IO密钥，该密钥稍后将用于允许您的设备访问数据库。导航设置》查看AIO密钥并复制活动密钥代码。稍后您将需要它用于Arduino（NodeMCU）代码。

在下一步中，我将向您展示如何配置IFTTT，这是我在此项目中使用的另一个平台。每当NodeMCU测量您的体重时，它都会将此值保存在Adafruit.IO数据库中。然后IFTTT平台将该值发送到健身追踪平台（Fitbit，Strava，iOS Health或Misfit）。

步骤13：IFTTT配置

IFTTT是一个免费的平台，可以帮助您连接应用和设备。您可以使用它将智能手机与其他小工具连接，或者在您喜爱的网络服务（如Google，Facebook，Twitter，Instragram等）和其他物理设备之间共享数据。最好的部分是它真的很容易使用！

IFTTT使用“if this then that”逻辑，其中“this”表示将触发由“that”给出的给定动作的服务。通过这种方式，您可以创建连接Web服务和设备的小程序。

对于这个项目，我使用IFTTT从Fitaf的Adafruit.io数据库推送测量的重量。

首先，你需要登录：

https://ifttt.com/

然后在智能手机上安装IFTTT应用程序。您可以在Google Play商店中找到它：

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

您还可以找到它在Apple商店（适用于iPhone用户）：

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

在网站上，浏览到New Applet（单击登录旁边的箭头按钮以访问菜单）。我下一步我会告诉你我是如何创建我的applet的。

第14步：IFTTT Applet - IOS健康

在网站上创建小程序：

点击 +此;在 Seach service 文本框中输入“adafruit”并选择 Adafruit.IO》任何新数据的。正如它在IFTTT网站上所描述的那样，它会创建一个触发器，只要您的Feed中有新数据，就会触发该触发器。选择“我的体重”饲料;

现在选择 +那;

输入“ios health”并选择 iOS Health》记录您的体重。这样可以为 iOS Health 保存新的重量测量值。点击添加成分，然后选择值。

完成小程序并将其打开。

测试：

在Adafruit.io上，选择您的Feed，操作》添加数据;

输入您当前的体重（或任何其他值）。该值将存储在Adafruit.io数据库中。 IFTTT将收听并上传至Fitbit数据库;

登录您的Fitbit帐户，验证您当前的体重是否已更新。

步骤15：IFTTT Applet - Fitbit

在网站上创建小程序：

点击 +此;输入“ adafruit“在 Seach服务文本框中选择 Adafruit.IO》任何新数据。正如它在IFTTT网站上所描述的那样，它会创建一个触发器，只要您的Feed中有新数据，就会触发该触发器。选择“我的体重”饲料;

现在选择 +那;

输入“fitbit”并选择 Fitbit》记录您的体重。这为Fitbit节省了新的重量测量。点击添加成分，然后选择值。

完成小程序并将其打开。

测试：

在Adafruit.io上，选择您的Feed，操作》添加数据;

输入您当前的体重（或任何其他值）。该值将存储在Adafruit.io数据库中。 IFTTT将收听并上传至Fitbit数据库;

登录您的Fitbit帐户，验证您当前的体重是否已更新。

步骤16：ESP8266代码

此时小工具几乎完成了！

下载Arduino代码并在Arduino IDE上打开它。必须更新一些参数（WIFI_SSID，WIFI_PASS，IO_USERNAME，IO_KEY和calibration_factor）。更新它们，并将代码上传到ESP8266。代码将立即开始运行。

要校准比例，请在比例的顶部放置一个已知的重量对象，并调整其因子直到它指示正确的值。您可以在您信任的另一个比例上测量自己的体重，它们会在物联网等级上再次测量您的体重并相应地调整因子。

智能秤将尝试连接WiFi网络并开始采取一些措施。如果测量的重量超过给定值（THRESHOLD），它将读取给定次数的重量（NUM_MEASUREMENTS）并计算平均重量。如果两次连续测量之间的重量变化超过一定值（THRESHOLD1），则重新开始该过程。

确定平均值后，它将显示在LED矩阵上并传输到Ardafruit。 IO。比例将等到用户退出并重新启动。

步骤17：用法

智能秤将尝试连接WiFi网络并开始采取一些措施。如果测量的重量超过给定值（THRESHOLD），它将读取给定次数的重量（NUM_MEASUREMENTS）并计算平均重量。如果两次连续测量之间的重量变化超过一定值（THRESHOLD1），则重新开始该过程。

确定平均值后，它将显示在LED矩阵上并传输到Ardafruit。 IO。比例将等到用户退出并重新启动。

步骤18：最终注意事项

我在此项目中付出了很多努力，使其尽可能清晰和有教育意义。如果你喜欢它，请不要忘记“喜欢”和“分享”它。你的支持对于我的工作非常重要！ ：D

责任编辑：wv