Погоняв куски химеры на макетных досках, пришёл к выводу, что в данном конкретном случае можно будет обойтись без кастомной “материнской платы”. В будущем, конечно, придётся ею заморочиться, если решу делать контроллеры “умного дома” на базе ESP32. Нужно будет что-нибудь условно универсальное, компактное, влезающее в стандартную стенную электрокоробку, как это уже было сделано на базе ардуины. Но в данном проекте оно пока без надобности.

До кучи, как уже говорилось ранее, проект являет собой чреду спонтанных решений “по месту” и складывается по мере развития, а не согласно заранее продуманному во всех деталях Плану. Какая, нафиг, “материнская плата” в таких условиях?! Только хардкор, навесной монтаж и термосопли!


Итак… Устройство в целом представляет собой кучу всяких готовых модулей которые относительно просто объединяются между собой в нечто целое:

Даже не сомневайтесь – представленные выше схемы нарисованы уже постфактум и основаны на той топологии вермишели, что напаялась в кузове по ходу дела. Впрочем… Могло быть и хуже…

Основной запчастью тут является центральная консоль, где сосредоточены основные компоненты:

По каким-то независящим от моего разума причинам, фотографии ее, как отдельной запчасти не существует. Но – не страшно. Она будет более чем в полной мере представлена дальше на фото, уже в компании остальных запчастей.


Один из ключевых органов управления химерой – кнопки. Ранее уже упоминалось, что их решено было делать самостоятельно.

Непременно упёрлось в ухо сделать их с подсветкой. Но по загашникам обнаружился изрядный пробел такого рода компонентов. В целом-то, кнопок у меня там тонна всяких, но именно с подсветкой оказались только очень крупные экземпляры. Такие, которые можно нажимать чуть ли не сразу всей ладонью. Не прокатит…

Ну, ОК… Голоса в голове сказали, что вот такая конструкция из примитивных базовых запчастюлек должна предоставить мне желаемое без необходимости напрягать амазоновскую службу доставки:

К тому же, было очевидно, что рано или поздно я все равно упрусь в чего-нибудь особенно шизоидное из той же серии, и ни на каких амазонах с алибабаями это будет не найти в принципе. Хороший повод испытать себя в качестве производителя.

Оказалось, что сделать такую кнопку, действительно, очень просто и она оказывается вполне надёжной. Вот тут представлены все стадии, которые кнопка прошла от набора запчастей до готового экземпляра:

Помимо того, что, в данном случае, размер кнопки подгонялся под то, что нужно, а не наоборот (как это происходит в случае использования “заводской” покупной кнопки), так оно ещё и вышло существенно быстрее, чем покупка/доставка. Комплект деталек принтер печатал около полутора часов. Менее часа на сборку.

Тем не менее, конечно, на будущее надо будет разнообразить репертуар загашников по части кнопок с подсветкой… Два с половиной часа, безусловно, быстрее чем покупка и ожидание доставки из магазина, но, все же, существенно дольше, чем просто достать из коробочки в загашнике.

Вот так эти кнопки вписались в корпус, наряду с прочими готовыми компонентами:

То, что там на кнопках такое коричневое – просто флюс, оставшийся от пайки. Потом он был отмыт. Внутри своих корпусов все компоненты садятся с небольшой натяжкой, так, что никакого клея для их закрепления не нужно вовсе. Клеить надо только “донышко” к основному “цилиндру” и потом уже всю кнопку в сборе приклеить к лицевой панели. Разбирать это все не планируется, поэтому в ход пошло цианокрилатное средство для склеивания пальцев…


Другая деталь, потребовавшая ручного изготовления: “сенсорный массив”, состоящий из датчика температуры/влажности/давления и фоторезистора, выполняющего функции датчика освещенности:

Тут уже ручная работа была обусловлена, в основном, требованиями эстетизьма и общей концепции внешнего вида всего устройства в целом.

Дело в том, что на морде лица панели и без того уже торчит купол сенсора движения. Т.о., была попытка соорудить что-то в пару ему, что будет симметрично располагаться на корпусе в той же самой области, по бокам от ручки регулировки громкости колонок:

Хотя полностью идентичными эти купола быть, конечно, не могут. Для “сенсорного массива” нужно, чтобы купол предоставлял свободный доступ атмосферы к датчику температуры/влажности/давления и, при этом, был бы достаточно прозрачным для доступа света к датчику освещенности. Отсюда все эти прорези и тип материала.

Про тип материала, кстати… Очевидно, что для печати купола использовался “прозрачный” фотополимер. И у того типа, что был у меня в наличии, выявилось интересное свойство. После печати и засветки, он становится “желтым”:

Но это мы уже проходили… Ранее я печатал из этого фотополимера держалку метчиков на пегборд и так же был поначалу разочарован этой нездоровой желтизной. Однако, держалка для метчиков была сугубо утилитарной штукой и мне тогда было вообще в принципе наплевать, какого цвета она будет. Отпечатал из того что первым под руку подвернулось.

Однако, через несколько дней, обратил внимание, что крепление утратило желтизну и стало, действительно, полупрозрачным:

Из этого был сделан вывод, что таково уж свойство данного фотополимера.

Так же, из этого следует, что деталь, только что вынутая из УФ-сушилки, все ещё не является завершённой. Хотя она таковой и кажется. Процесс её полного устаканивания и окончательной полимеризации идёт ещё в течение нескольких дней. Необходимо про это помнить.

Так или иначе, о первичной желтизне “прозрачного” фотополимера можно особо не переживать. Как бы отвратительно это не выглядело поначалу:

Обратите на это внимание дальше на фотографиях. Всю эту бодягу я собирал неспешно по чуть-чуть в течение недели и на фото отчётливо видно, как менялся цвет этого кумпола по ходу пьесы.

В общем и целом, морда оказалась укомплектована всеми нужными органами оправления и сенсорами. Под всякие дисплеи, светодиодные кольца и прочее ничего делать было не нужно совсем. Эти модули просто привинчивались на посадочные места, предусмотренные на панели.

Почти все детали и модули этого проекта так или иначе уже использовались где-то еще. Соответственно, все стойки, отверстия и проёмы под них, просто копипастились в модель из других файлов. Это свело время разработки модели всей морды буквально до часа-полутора, после чего она сходу отправилась на печать в принтер. Вышла с первой же попытки без необходимости внесения изменений.


Настала очередь той части химеры, которая отвечает за звук.

По бокам от центральной консоли нарисовались динамики колонок. Вот в таких индивидуальных креплениях каждый:

Хочу специально отметить, что полости за динамиками потом будут набиты синтепоном из старой плюшевой игрушки, пожертвованной Псом для проекта (он даже потрудился предварительно изорвать её в клочья для удобства), а в боковых стенках корпуса добавлю злую пародию на фазоинверторные трубки, длину и диаметр которых подберу исключительно “на глазок”.

Простите, я вынужден был это написать. Эти строки никто кроме меня ещё не прочитал, но и сейчас я прям физически ощутил ударную волну, пришедшую из будущего после публикации поста – бомбануло у знакомых аудиофилов! Осторожнее там, за линией Кармана. Берегите себя и возвращайтесь обратно – то ли ещё будет! :-)

В общем, отпечатать, скрутить вместе:

В качестве усилителя было взято что-то из категории якобы “AB” от одного из якобы ведущих китайских якобы производителей под названием, которое через неделю уже и не встретится на амазоне:

Усилитель располагается по центру консоли, аккурат между ящиков с динамиками:

Спереди динамики прикрыты декоративными “сотами” из полупрозрачного зелёного пластика в тон общей изысканной расцветки кабинета:

Для меня стало сюрпризом, что эти “соты” таки удалось распечатать фотополимером в виде одного куска. Все же, они не такие уж и маленькие…

До последнего был уверен, что либо выйдут за границы печати, либо, в силу недостаточного количества подпорок, оторвутся от стола под собственным весом. А, вот, поди ж ты… И уместилось, и не оторвалось… Время печати каждой такой мордочки составило 10 с копейками часов. Но результат того стоил!

Лично по мне, так оно отлично звучит в итоге! Да, конечно, уже подключил и попробовал, как же без этого. И плевать, что устройство еще не готово:

Нормуль для видео самоделкиных с ютубчика и репертуара радио “Воруй/Убивай“. А, поскольку, это именно то, что звучит у меня в кабинете 99.9% времени, то можно смело говорить о соответствии устройства своему назначению.

К вопросу качества звучания я ещё вернусь позже. Во-первых, необходимо ещё доделать корпус. Во-вторых, есть у меня одна идея насчёт объективности теста, но её надо сперва опробовать. В-третьих, наверняка останутся ещё выжившие аудиофилы, над которыми можно будет поиздеваться всласть…


Настала очередь контроллера и преобразователя питания на 3.3 вольта.

Тут проблема в том, что сигнальное напряжение у ESP-шки, именно 3.3 вольта. Это значит, что вся переферия с которой она общается, должна иметь на своих выходах то же самое напряжение. Особенно это касается дисплея и сенсора температуры/влажности/давления. Они общаются по i2c-шине с контроллером и данные гоняются в обе стороны: из контроллера в экран и из сенсора в контроллер.

Однако, в целях минимизации количества проводов, вообще все-все, что ни есть на морде консоли (кроме усилителя), было удобнее запитать одной сквозной шиной. И я сильно сомневаюсь, что внутренний преобразователь ESP потянет эту новогоднюю елку без последствий для себя. Там одно только светодиодное кольцо гораздо кушать, как не в себя (24 адресных WS2811 в пике при полной яркости могут всосать до полутора ампер).

Самым простым выходом стало добавление в цепь отдельного DC-DC преобразователя с 5 вольт блока питания (нужных непосредственно контроллеру) на 3.3 вольта (с которых кормится периферия и которыми она общается с контроллером).

Все это организовано в виде крепления, которое отлично располагается в непосредственной близости от того, чем контроллер управляет(ся):

Вышло вполне компактно и аккуратно, не смотря на то, что все подключалось навесным монтажом.


Последнее из того, что готово на текущий момент – блок с силовыми ключами, которые будут управлять светом…

Для этих места в области передней консоли уже не нашлось. Да и не нужны они там. Мосфеты, радиаторы, выделяемое ими тепло, рож вот это все. Контроллер прекрасно обойдётся без дополнительных источников тепла в непосредственной близости от себя.

Блок ключей представляет собой четыре стандартных модуля (мосфеты IRF520), собранных на общей монтажной платформе:

Кстати, часто спрашивают… Нафига я, даже в примитивных по форме деталях, делаю вот эти все безумные бордюрчики, подкосы, переборки, скругления, выступы, проемы и т.п.? Типа, это все увеличивает время печати детали и все можно нарисовать гораздо проще. Тем более, что этого всего не будет никогда видно внутри устройства.

Да, можно нарисовать проще. Но дело вовсе не в простоте или сложности. И, даже не в красоте. Т.о. я просто увеличиваю длину сплошных периметров в пределах каждого печатаемого слоя. Больше длина сплошных периметров = крепче деталь. Очень-очень сильно крепче.

Не столько, даже, потому, что я стараюсь делать распорки и подкосы в местах сосредоточения нагрузок, сколько тупо потому, что в моих деталях почти нет воздуха и при этом они не представляют собой монолитный куб с 100% заполнением.

При моделировании, придерживаюсь правила, согласно которому, толщина любой стенки или перемычки лежит в пределах от 0.04 до 0.08 дюйма (1-2 ваших мм.). Это эмпирически найденные величины, наиболее комфортные для печати на том принтере, что у меня есть.

В результате, детали получаются довольно изящные, технологичные по виду, лёгкие, прочные и с относительно небольшом расходом пластика. Свидетельством тому является то, что среди всех моих поделок, зафиксирована всего одна сломанная в процессе эксплуатации устройства деталь.

Время печати – да. Оно из-за такого подхода увеличивается. Но, право же, когда в среднем, речь идёт о 5-10 часах работы принтера, то мне там уже глубоко до фонаря, будет оно печатать ещё на пару часов дольше или нет. Один хрен, запустил, да спать пошёл…

Короче… Место для этой сборки ключей было выбрано прямо на блоке питания. Для этого пришлось слегка просверлить крышку его корпуса:

Заодно, сделал “отвод” от встроенного в блок питания вентилятора:

Фишка в том, что вентилятор у этого блока питания, типа, “умный”. Он не работает постоянно. Только, когда блок питания нагревается выше установленного предела. А происходит это, в основном, когда он кормит две шпалы со светодиодами, каждая из которых жрет чуть ли не по 3 ампера. В то же самое время начинают греться и мосфеты ключей, которые этими лампами управляют.

Вентилятор внутри блока питания работает только для самого этого блока питания. Причем, нагретый воздух он будет выгонять в общий внутренний объем корпуса. Это не очень хорошо для и без того греющихся там поблизости мосфетов, нехорошо для ESP и уж совсем нехорошо для температурного датчика, который должен мерить температуру в комнате, а не температуру раскаленного докрасна корпуса устройства.

Было бы логичным добавить в систему второй, вытяжной вентилятор. Ну – вот. Будучи связанным с вентилятором в блоке питания он будет им же и управляться автоматически. Когда блок питания не тратит свои силы на мощные осветительные приборы, то и мосфеты не греются. А больше там и греться то нечему, по большому счету. Ну, тогда и нефиг вытяжной вентилятор гонять. И контроллеру не надо об этом голову ломать, кстати, тоже.


На текущий момент химера выглядит следующим образом:

Собственно, ей не хватает только внешнего корпуса. Вот им я и планирую заняться по вечерам на этой неделе…

Окончание читайте в следующей части цикла…


P.S. Думаю, очевидно, что прошивку для контроллера я просто собрал из двух прошивок от “розеток для настольных ламп” и “комнатного погодного датчика” про которые рассказывал в прошлой части повествования. Вообще делать ничего почти не надо было.

Пришлось заменить библиотеку для кольца адресных светодиодов. Ибо ESP люто невзлюбила адафрутовскую библиотеку, которая использовалась ранее для ардуин. Перевёл все на FastLED. Она и легче, и адекватнее в использовании и, вообще, я её сам в последнее время люблю больше. Соответственно, пришлось переписать пару вызовов функций из за разницы в синтаксисе.

Ну и весь старый самописный блок общения контроллера с “центральным сервером” выкинул нахрен. На ESP все это делается намного проще, удобнее и короче, чем на ардуине с прилепленным к ней модулем WiFi.

Вся эта фигня заняла буквально один вечер, большую часть которого, в основном, была посвящена подбору наиболее приятных глазу оттенков свечения светодиодов на кольце…