ESP32 IoT ջրատաքացուցիչ. 12 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Cayenne IoT գեյզերը (ԱՄՆ -ում տաք ջրի բաք) էներգախնայող սարք է, որը կօգնի ձեզ վերահսկել և վերահսկել ձեր տնային տնտեսությունների տաք ջուրը, նույնիսկ տնից բացակայության դեպքում: Դա թույլ կտա միացնել և անջատել ձեր գեյզերը, որոշել այն միացնել/անջատել որոշակի ժամանակներում, չափել գեյզերի ջերմաստիճանը, սահմանել ջերմաստիճանի խնայողության առավելագույն ջերմաստիճանը և այլն: Այն պատրաստված է մեկ տարրով բարձր ճնշման էլեկտրական գեյզերների համար: Այն կարող է հեշտությամբ փոփոխվել այլ գեյզերների կոնֆիգուրացիաների համար, ինչպիսիք են ցածր ճնշումը, երկակի տարրը և այլն: Իմ գեյզերը նույնպես տեղադրված է ուղղահայաց:

Անվտանգության համար ես պահեցի իմ մեխանիկական ջերմաստիճանը իր խողովակի մեջ: Temperatureրի ջերմաստիճանը ես չափում եմ երկու DS18B20 ջերմաստիճանի տվիչներով, մեկը `ամրացված իմ գեյզերի ներքևի մասում, տարրից ներքև, մյուսը` տաք ջրի ելքին: Անվտանգության նկատառումներից ելնելով ՝ երբեք չպետք է հեռացնեք մեխանիկական թերմոստատը: Մեխանիկական թերմոստատի փոխարինումը էլեկտրոնային տվիչով կարող է վտանգավոր լինել, քանի որ սենսորը կամ միկրոկառավարիչը (սարքավորումները կամ ծրագրակազմը կարող են անսարք լինել) և կարող են հանգեցնել գոլորշու պայթյունների, որոնք կարող են սպանել մարդկանց:

Այս նախագիծը ներառում է լուրջ պինդ վիճակի ռելեի միացում ձեր գեյզերային տարրի հետ: Դա անելու համար կարող է պահանջվել որակավորված էլեկտրիկ (օրենքով): Մի աշխատեք ձեր AC (ցանցի) վրա, եթե դրանում վստահ չեք:

Ձեր ESP32- ը տվյալներ կհրապարակի MQTT- ի միջոցով Cayenne IoT Cloud կոչվող ծառայության վրա: Դուք կկարողանաք օգտագործել Cayenne- ի վահանակը `ձեր գեյզերը վերահսկելու և վերահսկելու և ջեռուցման ժամանակները պլանավորելու համար:

Պարագաներ:

• ESP32 Wemos lolin կամ ցանկացած այլ ESP32: ESP8266- ը նույնպես կաշխատի, բայց դիպչող կապի գործառույթը չի աշխատի: WiFi- ով աշխատող Arduino- ն նույնպես պետք է անի
• Պինդ վիճակի ռելե (SSR), գնահատված 30 ամպեր կամ ավելի
• Heatsink for SSR
• 3 (2 հնարավոր է) Dalas կիսահաղորդչային ջերմաստիճանի տվիչներ, DS18B20:
• Պատյան
• Որոշ jumper մալուխներ
• Էլեկտրական մալուխներ, որոնք հարմար են ձեր գեյզերի հոսանքի համար
• Տերմինալային բլոկներ
• USB սնուցման աղբյուր ESP32- ի համար
• Լիթիումի մարտկոց ՝ ESP32- ը սնուցելու համար, եթե այն ցանցից է:

Քայլ 1: Պահանջվող հմտություններ

ESP32 ծրագրավորում Arduino IDE- ում, գրադարանների տեղադրում

Հիմնական էլեկտրոնիկա

Էլեկտրական ցանցի իմացություն (սովորաբար AC 110 - 240 վոլտ)

Cayenne.mydevices.com- ի որոշ գիտելիքներ

Քայլ 2. Գեյզերների և սենսորների տեղադրման ջերմային պրոֆիլը

Տաք ջուրն ավելի ցածր խտություն ունի, քան սառը ջուրը: Հետևաբար, տանկի վերևի ջուրը ավելի տաք կլինի, քան տանկի ներքևի մասում, քանի որ տաք ջուրը կբարձրանա: Գեյզերի ելքը նույնպես սովորաբար վերևում է, իսկ մուտքը `ներքևում, ինչը հետագայում նպաստում է ջերմային բնութագրին:

Իմ նախագծում ես օգտագործել եմ երեք ջերմաստիճանի տվիչ: Մեկը ներքևում, մեկը վերևում և շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի ցուցիչ: Մի քանի փորձերի հիման վրա ես որոշեցի օգտագործել ներքևի ջերմաստիճանի տվիչը որպես իմ ցուցիչ, որ բաքը տաք է: Վերևի սենսորի խնդիրն այն է, որ այն մի քանի աստիճանով կբարձրանա այն պահին, երբ տաք ներդիրը բացվի մի քանի վայրկյան, և բաքի վերևում կարող է պարզապես մի փոքր տաք ջուր մնալ: Կարող եք որոշել երկու սենսորների միջև միջին օգտագործել:

Քայլ 3: Կառուցեք ձեր սարքաշարը

Միացրեք SSR- ը PIN 15 -ին և GND- ին

Միացրեք բոլոր 3 DS18B20 տվիչները ՝ դեղին PIN 16 -ին, սև GND- ին, կարմիր ՝ 3.3 վոլտ: Օգտագործեք 4.7KOhms քաշքշիչ ՝ PIN 16 և 3.3 վոլտ միջև: (Հիշեք, որ DS18B20- ը մեկ մետաղալարով սարքեր են, և մեկ մետաղալարով մի քանի սարք թույլատրվում է մեկ ավտոբուսում կամ կապում):

Միացրեք ձեր վերագործարկման հպման հաղորդալարը TO- ին և վերակայեք լարերը T2- ին

Դեռ մի միացրեք ձեր կառուցվածքը ցանցին (AC): Դեռ մի տվեք տվիչները ձեր Գեյզերին: Նախ պետք է պարզել, թե որ սենսորը որ դիրքի պետք է անցնի:

Քայլ 4: Գրանցվեք որպես Կայենի օգտվող

Սա cayenne.mydevices.com ձեռնարկը չէ: Cayenne- ը mydevices.com- ի զրոյական գնային տարբերակն է

Եթե դուք ծանոթ չեք Կայենին, լրացուցիչ տեղեկություններ հասանելի են

Նախ անհրաժեշտ է գրանցվել cayenne.mydevices.com կայքում և ստանալ մուտքի և գաղտնաբառ:

Կայենի մասին լրացուցիչ տեղեկություններ հասանելի են https://developers.mydevices.com/cayenne/docs/intro/ կայքում

Կարևոր է նաև կարդալ ամբողջությամբ

developers.mydevices.com/cayenne/docs/cayenne-mqtt-api/#cayenne-mqtt-api-using-arduino-mqtt ՝ Կայենի գրադարանը Arduino ID- ին ավելացնելու համար

Քայլ 5. Տեղադրեք պահանջվող գրադարանները Arduino IDE- ում

WiFiManager

ArduinoJson տարբերակ 6.9.0

CayenneMQTT

OneWire

DallasTemperature

ArduinoOTA

Քայլ 6: Բեռնեք ESP32 ուրվագիծը

ESP32 ուրվագիծը պարունակում է բազմաթիվ ծածկագրեր: Այն ներառում է ծածկագիր

1. https://github.com/tzapu/WiFiManager: WiFi մենեջերն օգտագործվում է ձեր ESP32- ին տեղեկացնելու համար, թե որոնք են ձեր WiFi մուտքի կետերի մուտքի տվյալները: Այն հետագայում օգտագործվում է CayenneMQTT- ի մանրամասները, գեյզերի ջերմաստիճանի սահմանափակումները և 3 ջերմաստիճանի տվիչները նրա գտնվելու վայրի հետ կապելու համար (վերև, ներքև կամ շրջակա միջավայր)
2. Կայենի API- ի ծածկագիր
3. OTA (Օդային թարմացումներ): Դուք կկարողանաք թարմացնել որոնվածը WiFi- ի միջոցով: Դուք պետք է միացված լինեք ձեր տեղական WiFi- ին ՝ օգտագործելով այն նույն համակարգիչը, որն օգտագործել եք ձեր սկզբնական ուրվագիծը վերբեռնելու համար:

4. DS18B20 ջերմաստիճանի ընթերցում:

ArduinoIDE ուրվագիծը հասանելի է ՝

Քայլ 7: Ավելացրեք ձեր ESP32- ը Cayenne- ին

Այժմ կարող եք ավելացնել նոր սարք:

Մուտք գործեք cayenne.mydevices.com: Ձախ կողմում կտեսնեք բացվող ընտրացանկ Ավելացնել նոր …… Ընտրեք Սարքը/Վիջեթը: Էջ կբացվի, եթե դուք պետք է ընտրեք բերեք ձեր սեփական իրը: Նոր էջ կբացվի ձեր MQTT մանրամասներով: Գրեք ձեր MQTT USERNAME, MQTT PASSWORD, CLIENT ID: Սա ձեզ հարկավոր կլինի Cayenne MQTT բրոքերի (սերվերի) հետ հաղորդակցվելու համար: Ձեր MQTT USERNAME- ը և MQTT PASSWORD- ը միշտ նույնն են լինելու, սակայն Հաճախորդի ID- ն տարբեր կլինի յուրաքանչյուր նոր սարքի համար, ինչպես մեկ այլ ESP32, Arduino կամ Raspberry PI:

Այս ձևի վրա կարող եք նաև անուն տալ ձեր սարքին:

Քայլ 8: Գործարկեք ձեր ուրվագիծը

Վերագործարկեք ESP32- ը

Այժմ դուք պետք է տեսնեք նոր WiFi մուտքի կետ, որը կոչվում է «Slim_Geyser_DEV»: (ESP 32-ը կլինի մուտքի կետի ռեժիմում/ Ad-hoc կամ hotspot ռեժիմում) ՝ օգտագործելով ձեր համակարգիչները WiFi որոնում/ սկանավորում:

Մուտք գործեք այս նոր մուտքի կետ: Գաղտնաբառը/Անվտանգության բանալին գաղտնաբառ է:

Ձեր դիտարկիչը պետք է գնա «192.168.4.1» վայրէջքի էջ, եթե ոչ, ապա դա արեք ձեռնարկով:

Գնացեք WiFi կազմաձևում

Այժմ կազմաձևման էջը պետք է բացվի: Այն պետք է ավտոմատ կերպով սկանավորի ձեր ինտերնետային մուտքի կետը, ընտրեք այն, մուտքագրեք գաղտնաբառը, Cayenne MQTT մանրամասները: Մնացածը թողեք նույնը: Tempերմաստիճանի բոլոր արժեքները մետրային են (Deg Celcius):

Կտտացրեք պահպանել: Այժմ ESP32- ը կփորձի միանալ ձեր wifi- ին և Cayenne սերվերին:

Անջատեք «Slim_Geyser_DEV» - ից և միացրեք ձեր համակարգիչը ձեր տան մուտքի կետին:

Քայլ 9. Կառուցեք ձեր Cayenne վահանակը

Այժմ դուք պետք է մուտք գործեք cayenne.mydevices.com ՝ օգտագործելով ձեր կայեն հավատարմագրերը:

Ձեր սարքը պետք է նշված լինի ցանկի ձախ գոտում (իմը Geyser_DEV է):

Այժմ կարող եք ձեր բոլոր տվիչներն ու ռելեները (կամ ալիքները) ավելացնել ձեր վահանակին ՝ կտտացնելով հավելման նշանները:

Ալիքի 0 պատկերակի վրա կտտացրեք կարգավորումները և անունը փոխեք «Geyser Bottom TEMP» - ի: Ընտրեք համապատասխան պատկերակ (ջերմաստիճանի զոնդ) և ընտրեք տասնորդական թվերի թիվը ՝ 1: Նույնը կատարեք 1, 2, 5, 6 ալիքների համար

4 -րդ և 8 -րդ ալիքների համար տասնորդական թիվը փոխեք 0 -ի և անվանեք դրանք «** Գեյզերի կարգավիճակ (1 = ՄԻԱ,ՎԱ,, O = ԱՆFԿԱ)ՎԱ ** **)

և "*Ավտոմատ ջեռուցման ռեժիմ (0 = Ձեռնարկ, 1 = Ավտոմատ)*" համապատասխանաբար:

3 -րդ և 7 -րդ ալիքները պետք է լինեն կոճակներ

Գնացեք ցանկի ձախ սանդղակում Ավելացնել ընտրացանկի նոր տարր, գնացեք Սարք/Վիջեթ> Պատվերով վիջեթներ> Կոճակ

Անվանեք «Միացնել/անջատել գեյզերը» կոճակը, ընտրել Սարքի անունը (Geyser_DEV), ՏՎՅԱԼՆԵՐ = Թվային շարժիչ, 3 -րդ ալիք, Միավոր = Թվային մուտքի/ելք, պատկերակ = անջատիչ անջատիչ: Կտտացրեք ավելացնել վիջեթը:

Նույնը արեք 7 -րդ ալիքի դեպքում

9 -րդ ալիքը պետք է վերածվի սահիչի

Գնացեք ցանկի ձախ սանդղակում Ավելացնել ընտրացանկի նոր տարր, գնացեք Սարք/Վիջեթ> Պատվերով վիջեթներ> Սահող և ընտրեք համապատասխան արժեքները, ինչպես պատկերում:

Այժմ կարող եք ձեր վիջեթները տեղաշարժել:

Քայլ 10. Սենսորների դիրքորոշումների պարզում

Քանի որ երեք Temp տվիչները միացված են միևնույն քորոցին (One Wire Bus), դուք պետք է պարզեք, թե որ սենսորը որտեղ պետք է գնա:

Ստուգեք ձեր Cayenne վահանակը և նշեք երեք ջերմաստիճանը: Նրանք պետք է լինեն քիչ թե շատ նույնը: Մեկը տաքացրեք տաք ջրով կամ ձեռքով: Ուշադրություն դարձրեք սենսորին, որը տաքանում է վահանակի վրա: Համապատասխան նշեք ձեր սենսորին: Դա արեք մյուս 2 սենսորների դեպքում:

Քայլ 11: Շրջակայքում խաղալ (փորձարկել) Ձեր վահանակը

Խաղացեք վահանակի կառավարման վահանակների հետ: Միացրեք/անջատեք անջատիչը և տեսեք, թե արդյոք SSR լուսարձակը լուսավորվում է: Միացրեք նաև ավտոմատ ջեռուցման ռեժիմը, տաքացրեք ներքևի սենսորը և տեսեք, թե արդյոք SSR անջատիչը, երբ հասնում է ցանկալի ջերմաստիճանը:

Այժմ կարող եք 2 սենսորները միացնել գեյզերին և շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի տվիչը `համապատասխան դիրքի: Կարող եք նաև SSR- ը միացնել ձեր ցանցին:

Քայլ 12: Պլանավորեք ձեր գեյզերը

Այժմ կարող եք միացնել/ անջատել միջոցառումներ ձեր Գեյզերի միջոցով

Գործիքային վահանակի վրա ընտրեք Ավելացնել նոր> Իրադարձություն