ESP32 Եղանակային կայանի արևային էներգիա ՝ 9 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Այս ձեռնարկում մենք պատրաստվում ենք կառուցել WiFi միացված եղանակային կայանի նախագիծ:

Թիրախը եղանակային կայանի նախագծումն է ՝ գրեթե բոլոր հնարավոր հատկանիշներով.

• Showույց տալ ընթացիկ պայմանները, ժամանակը, ջերմաստիճանը, խոնավությունը, ճնշումը
• Showույց տալ առաջիկա օրերի կանխատեսումը
• Թարմացում եթերում
• Ներկառուցված վեբ կայք ՝ կազմաձևման և տվյալների ներկայացման համար
• Պատմության վիճակագրության համար տվյալները ամպի վրա վերբեռնեք
• Ինտեգրված Aple Home Kit- ի կամ MQTT- ի հետ
• Acceped Accu սնուցվում է հնարավոր լիցքավորմամբ կամ միանում արևային վահանակին

Չեմ կարող ավելին և ոչ ավելին երևակայություն ավելացնել, թե ինչ այլ բան պետք է լինի կամ կարող է լինել

Քայլ 1: Պահանջվող մասեր

• ESP32 (ես օգտագործել եմ dev module)
• 2,8 "240x320 TFT LCD SPI ILI9341
• Պլաստիկ պատյան
• 3 x 18650 Accu
• Եղանակի սենսոր BME280 ՝ ջերմաստիճանը, խոնավությունը և ճնշումը չափելու համար
• USB լիթիումի լիցքավորման մոդուլ
• DC-DC քայլ UP18650
• մարտկոցի պահոց (3 հատ)
• HC-SR505 Շարժման դետեկտոր
• 220 Om դիմադրություն
• 2x 10 kOm դիմադրիչներ
• TIP120 NPN տրանզիստորը (Դարլինգթոն) կարող է օգտագործվել ցանկացած այլ համատեղելի
• ButtonWires, անջատիչ, զոդման տախտակ….

Քայլ 2: Էլեկտրամոնտաժ և հավաքում

Առաջին քայլը կայանների հզորությունների հավաքումն է:

Ես պլաստիկ պատյանը բաժանեցի երկու մասի, որոնցից մեկն օգտագործվում է մարտկոցի, անջատիչի, USB լիցքավորիչի և DC-DC- ի համար: Տեղյակ եղեք USB լիցքավորիչի մոդուլը բավականին ուշադիր, ուստի ես օգտագործել եմ ալյումինի ափսե և դրա վրա տեղադրել USB լիցքավորիչ ՝ օգտագործելով Star 922 սոսինձ:

Երկրորդ քայլը վերահսկիչների մասի հավաքումն է:

Տեսեք միացման սխեմա, թե ինչպես պետք է այն միացված լինի

Այս նպատակով ես օգտագործել եմ Հացի տախտակ ՝ հետևյալ քայլերով

• Sոդման ESP32 dev տախտակ
• Oldոդման վահան `TFT էկրանը պահելու համար
• Sոդեք այլ էլեկտրոնային բաղադրիչներ `BME280, դիմադրիչներ, կոճակներ
• Բաղադրիչների միջև զոդման միացում ըստ սխեմայի

Երրորդ քայլը պլաստիկ պատյանի երկրորդ հատվածին հացի տախտակի տեղադրումն է պատրաստել: Իմ 3d տպիչի վրա ես տպել եմ երկու ձող, դրանք պտուտակներով ամրացրել և կտրատել ուղղանկյուն կտրվածքով:

Ես պլաստմասե ձողեր եմ սոսնձել պլաստիկ պատյանի մարմնի վրա: Այժմ, երբ սոսինձը չորանում է, հացի տախտակը հանվում է պտուտակներով:

Հաջորդ քայլը հետևյալն է.

• Էլեկտրաէներգիայի աղբյուրի զոդման լարեր
• Oldոդման լարեր մարտկոցի լարման կարգավիճակի համար
• Sոդման և ամրացման շարժման դետեկտոր

Վերջնական քայլ.

• կարգաբերեք DC-DC փոխարկիչը `կարգավորելով ելքային լարման 5 վ
• միացրեք կայանի վերահսկիչի երկու մաս `հոսանքի լարերին և լարման ընթերցմանը

Շարժման դետեկտորի և կոճակի համար ես լրացուցիչ անցքեր եմ արել դեմքի կողմից:

Քայլ 3: Ներբեռնեք որոնվածը ESP32- ում

Այս նախագծի համար ես օգտագործել եմ ունիվերսալ ծրագրակազմ, որը մշակվել է իմ կողմից

Խնդրում ենք դիտել github էջը ESPHomeController. Սա պարունակում է ամբողջական հրահանգներ, թե ինչպես կազմել և կարգավորել:

! Եթե ծանոթ չեք կոմպիլյացիայի և Arduino- ի հետ, նայեք մի քայլ ՝ պատրաստ որոնվածը ներբեռնելու համար

Երբ առաջին անգամ բեռնում եք որոնվածը, ESP32- ը կսկսի կազմաձևման ռեժիմում (Մուտքի կետի ռեժիմ)

Դուք պետք է կազմաձևեք դրանք: Այդ նպատակով բացեք ցանկացած WiFi սարքի ցանկում: Գտեք HomeController և միացեք դրան: Գրավված պորտալը պետք է ինքնաբերաբար սկսվի: Եթե ոչ, մուտքագրեք ձեր դիտարկիչի url: 192.168.4.1 և կտեսնեք կազմաձևման էկրան

Հետևեք հրահանգներին և կազմաձևեք WiFi- ի հավատարմագրերը ձեր WiFi ցանցին:

ESP- ն դրանից հետո կվերագործարկվի որպես WiFi հաճախորդ և կկապվի ձեր Wifi- ին:

Երբ տեղի է ունենում sson կապի հաստատում, այն ինքնաբերաբար կտեղադրի Spiffs ֆայլային համակարգը և ներբեռնում է վեբ պորտալի համար անհրաժեշտ ֆայլերը.

• index.html
• filebrowse.html
• js/bundle.min.js.gz

Ներբեռնումը տեղի է ունենում https://github.com/Yurik72/ESPHomeController/tree/… թղթապանակից

Այժմ դուք կարող եք տեսնել ֆայլի բովանդակությունը վեբ դիտարկիչի միջոցով: դրա համար այժմ պետք է ձեր ESP32- ի IP հասցեն

Դուք կարող եք գտնել այն հետևյալ եղանակներից մեկով.

• Օգտագործելով սերիական նավահանգստի մոնիտորը ՝ ESP32 տեղեկամատյանները տեսնելու համար
• Օգտագործելով ցանկացած tcp սկաներ ՝ ձեր ցանցային սարքերը սկանավորելու համար
• Սեղմեք եղանակային կայանի կոճակը և կտեսնեք համակարգի տեղեկատվությունը

Դիտեք https://192.168.0. XX/browse և կտեսնեք ձեր ESP ֆայլերի ցուցակը

(192.168.0. XX- ը ձեր սարքի IP հասցեն է

Վերջնական կարգաբերման համար անհրաժեշտ է պատրաստել կազմաձևման ֆայլեր:

Քայլ 4: Պատրաստի որոնվածի բեռնում

Այս բաժինը հատուկ լսողական լսողների համար է, ովքեր չեն պատրաստվում ինքնուրույն որոնվածը արտադրել: Պարզապես պետք է վերբեռնել «պատրաստ» որոնվածը

1. Չբեռնեք ֆլեշ վերբեռնման գործիքներ այս էջից

2. Ներբեռնեք կցված (քաղվածք արխիվներից) HomeController.bin և bootloader_qio_80m.bin ֆայլերը ձեր կոշտ սկավառակի վրա

3. Սկսեք ներբեռնման ESP32 գործիքը և արժեքները մուտքագրեք ըստ էկրանի պատկերի

4. Կտտացրեք սկիզբը

Քայլ 5: Կազմաձևում

Նախքան կազմաձևման պատրաստումը սկսելը, ձեզ հարկավոր է.

1. Ստեղծեք ձեր ալիքը բաների և բանալիի համար: Պատրաստեք 4 դաշտ և ճիշտ անվանեք դրանք peratերմաստիճան, Խոնավություն, Pressնշում, Լարում
2. Գրանցվեք Weather.com- ում ՝ ձեր api բանալին ստանալու համար

Thingspeak- ը անհրաժեշտ է ձեր տվյալները վերբեռնելու և միտումները և արժեքները վերահսկելու համար

Եղանակը անհրաժեշտ է կանխատեսման տվյալներ ստանալու համար:

Լավ, վերջապես ձեզ հարկավոր է ստեղծել services.json ֆայլ հետևյալ բովանդակությամբ

[{"ծառայություն". "TimeController", "name": "Time", "enabled": true, "interval": 1000, "timeoffs": 7200, "dayloffs": 3600, "server": "pool.ntp.org »,« թույլ է տալիս քնել ». ճշմարիտ, «ընդմիջում» ՝ 900000, «i2caddr» ՝ 118, «uselegacy» ՝ ճշմարիտ, «temp_corr» ՝-3.0, «hum_corr» ՝ 10.0}, {«ծառայություն» ՝ «WeatherClientController», «անուն» ՝ «WeatherForecast», «միացված» ՝ ճշմարիտ, «միջակայք» ՝ 500000, «uri» ՝ «https://api.weather.com/v3/wx/forecast/daily/5day?geocode=50.30, 30.70 & format = json & units = m & language = hy -US & apiKey = weatherapi "}, {" service ":" WeatherDisplayController "," name ":" WeatherDisplay "," enabled ": true," interval ": 500}, {" enabled ":" true "," interval ": 600000, «կապ» ՝ 36, «ծառայություն» ՝ «LDRController», «name» ՝ «LDR», «cvalmin» ՝ 0.0, «cvalmax» ՝ 7.2, «cfmt» ՝ «%. 2f V», «ակտիպ»: 10}, {"service": "ThingSpeakController", "name": "ThingSpeak", "enabled": true, "interval": 1200000, "value": [1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0], "apiKey": "thingspea kapi "}, {" enabled ": true," interval ": 1," pin ":" "," service ":" ButtonController "," name ":" Button "," pins ": [27]}]

! Խնդրում ենք փոխարինել

• thingspeakapi ձեր thingspeak api բանալիով
• weatherapi եղանակի api բանալիով
• աշխարհագրական ծածկագիր ձեր գտնվելու վայրի հետ, որի համար ցանկանում եք կանխատեսում ստանալ

Քան պատրաստեք triggers.json երկրորդ ֆայլը

[{"type": "BMEToWeatherDisplay", "source": "BME", "destination": "WeatherDisplay"}, {"type": "TimeToWeatherDisplay", "source": "Time", "destination": "WeatherDisplay "}, {" type ":" WeatherForecastToWeatherDisplay "," source ":" WeatherForecast "," destination ":" WeatherDisplay "}, {" type ":" BMEToThingSpeak "," source ":" BME "," destination ": "ThingSpeak", "t_ch": 1, "h_ch": 2, "p_ch": 3}, {"type": "ButtonToWeatherDisplay", "source": "Button", "destination": "WeatherDisplay"}, { "type": "LDRToThingSpeak", "source": "LDR", "destination": "ThingSpeak", "ch": 4}]

Երկու ֆայլերը պետք է բարձրացվեն մինչև esp- ի արմատը:

Դուք կարող եք դա անել դիտարկիչի միջոցով ՝ https://192.168.0. XX/browse, որտեղ https://192.168.0. XX- ը ձեր սարքի IP հասցեն է

Վերբեռնելուց հետո ESP- ը պետք է վերագործարկվի, և ամեն ինչ արվել է ճիշտ: Esp- ը ցույց կտա համապատասխան էկրանը, ինչպես վերևի լուսանկարում և տեսանյութում

Քայլ 6: Կարգավորում և էներգիայի սպառում

Ես օգտագործում եմ իմ սարքը Արևային վահանակի հետ կապով և համոզված լինել, որ այն կարող է աշխատել «անսահմանափակ»

էներգիայի սպառումը կարևոր է, և մի քանի փորձից հետո ես օգտագործել եմ երկու հիմնական հնարք

Նվազեցրեք TFT էկրանի հիմնական լուսադիոդի սպառումը:

Չափման համաձայն այն ուտում է 15-20 մԱ (շատ), ուստի ես մարտավարություն եմ կիրառել Շարժման դետեկտորի հետ: Այն հիանալի է աշխատում Շարժման դետեկտորներ, որոնք ունակ են ճանաչել ցանկացած հայտնաբերում մինչև 8-10 մետր և բարձրացնել լարումը ազդանշանային մալուխի վրա: Սա բացումներ է տրանզիստոր և հետնահոս Led ստանում են ուժ: Սովորաբար դետեկտորը պահում է այս վիճակը մինչև 10 վրկ, ինչը ավելի քան անհրաժեշտ է մոնիտորը տեսնելու համար, բայց շարժումները շարունակելու դեպքում ազդանշանը դեռ բարձր է, և LED լուսավորվում է:

Նման մոտեցումն ինձ տալիս է մեծ տնտեսություն ՝ առանց լրացուցիչ էֆեկտների, ես որևէ խնդրի չեմ հանդիպում ՝ երբ ցանկանամ տեսնել իմ էկրանը

2. Նվազեցրեք էներգիայի սպառումը ESP32- ով

Երբ ESP- ն միացված է WiFi- ին, այն անընդհատ ուտում է 7-10 մԱ, ես խոսում եմ մշտական ժամանակի մասին, այլ ոչ թե գործարկման և առաջին միացման: Սա կարող է ընդունելի լինել, եթե դուք միշտ տեսել եք իրական ամսաթիվը և ժամը, մուտք գործել ձեր համակարգ Apple տնային հավաքածուից

Իմ արևային էներգիայի համար նույնպես ձմռանը այն պետք է համապատասխանի առանց լրացուցիչ էներգիայի աղբյուրների աշխատանքներին, Հետևաբար, ես որոշեցի պարբերաբար տեղադրել ESP32 քնի ռեժիմը (ուտելը 1 մԱ -ից պակաս է): Սա լավ է ինձ համար, օրինակ ՝ ESP- ն քնում է 20 րոպե, քան արթնանում, էկրանը թարմացնելը (իրական տվյալները և կանխատեսումը) տվյալները ուղարկում է բաների խոսքին և նորից քնի ռեժիմին:

Թերությունները հետևյալն են.

• Եղանակի էկրանը ցուցադրում է ժամանակի հնացած արժեքներ
• Քնի ժամանակ դիտարկիչից և Apple Home Kit- ից հասանելի չէ կայանը

Ձեզանից է կախված որոշելը, թե որն է ավելի կարևորը, կարող եք դա պարզապես վերակազմավորել:

Խնդրում ենք դիտել services.json ֆայլը և տողը

[{"ծառայություն". "TimeController", "name": "Time", "enabled": true, "interval": 1000, "timeoffs": 7200, "dayloffs": 3600, "server": "pool.ntp.org »,« թույլ է տալիս քնել »՝ ճշմարիտ,« քնի տիպ »՝ 1,« քնի ժամանակ »՝ 900000,« վերսկսման ժամանակ »՝ 18000000}

«թույլ է տալիս քնել». ճշմարիտը ընդհանրապես հնարավորություն է տալիս քնել, եթե այնտեղ տեղադրեք կեղծ կամ հեռացնեք պարամետրը (կեղծը կանխադրված է) ESP- ն երբեք չի քնի

«sleepinterval». 900000 սա միլիոն է, կամ 15 րոպե, նշանակում է, որ յուրաքանչյուր 15 րոպե ESP- ն կարթնանա և կատարում է անհրաժեշտ անձնակազմ

Այսպիսով, այժմ բոլորը հեշտությամբ կարող են խաղալ ըստ անհրաժեշտության

Քայլ 7: Սենսորների կարգավորում

Ներքին ջեռուցման ազդեցությունը BME280 ջերմաստիճանի տվիչի վրա նվազագույնի հասցնելու համար

Հարմարանքներ Ես մի խողովակ արեցի սենսորի և անցքերի շուրջ: Սարսափել իմ ռեժիմում, երբ LED- ն սովորաբար անջատված է, և ESP- ն քնում է, այնքան էլ կարևոր չէ: Այլ դեպքերում BME280 սենսորը պետք է ինչ -որ տեղ տեղափոխվի `ներքին ջեռուցման ազդեցությունը բացառելու համար: Որքան փոքր ազդեցություն գտա, ուստի փոխհատուցման երկու պարամետր կա

"hum_corr": 10.0

ինչը նշանակում է, որ այդ արժեքները կավելացվեն չափումից հետո

Երկրորդը մարտկոցի լարման չափագրումն է, {"միացված" ՝ "ճշմարիտ", "ընդմիջում" `600000," քորոց "՝ 36," ծառայություն "՝" LDRController "," name ":" LDR "," cvalmin ": 0.0," cvalmax ": 7.2," cfmt ":"%. 2f V "," acctype ": 10}, «կալվալին» ՝ 0.0

"cvalmax": 7.2

այս նպատակների համար են, քանի որ լարումը չափվում է ռեզիստորների բաժանարարներից հետո և համեմատվում է 3.3 Վ -ի հետ, խաղալով cvalmax արժեքի հետ, կարող եք հասնել լարման ճշգրիտ կարգավորմանը ձեր բազմիմետր արժեքով:

Քայլ 8: Սարքի ավելացում Apple Home Kit- ում

Վերջապես, երբ ձեր սարքը ճիշտ է աշխատում, այն կարող է ավելացվել Apple Home Kit- ում, և դուք կկարողանաք տեսնել

սենսորների արժեքները Apple- ի հիմնական էկրանին:

Նախ անհրաժեշտ է սարքի վերագործարկում, քանի որ սարքը գործարկելիս այն 20 րոպե չի քնի, ավելի քան բավարար է

Բացեք Home Kit հավելվածը ձեր iOS սարքում և ընտրեք կամ ստեղծեք նոր Home1: Կտտացրեք Ավելացնել (+)

2. Ընտրեք Ավելացնել լրասարք:

3. Սեղմեք Ես կոդ չունեմ կամ չեմ կարող սկանավորել (հետագա սկանավորումը կավելացվի)

4. Եթե ամեն ինչ լավ է ընթանում, դուք պետք է ձեր նոր esp սարքը տեսնեք ցուցակում (տես նկարը)

5. Ընտրեք սարքը և հաստատեք ավելացումն առանց պաշտոնական հավաստագրի

6. Մուտքագրեք գաղտնաբառ 11111111

7. Այդ բոլորը! Դուք պետք է տեսնեք, որ սարքը հաջողությամբ զուգակցվի, հակառակ դեպքում նորից սկսեք զուգավորման գործընթացը:

Այս պարամետրերի հիման վրա Apple- ում կտեսնեք երկու սարք

1. pերմաստիճանի տվիչ և Hum սենսոր, խորանալով այն արժեքները կցուցադրի ամբողջ էկրանին

2. Լույսի ցուցիչ:) Իրականում Apple- ն ի վիճակի է ցուցադրել ligth Ambience, բայց ոչ Voltage, հետևաբար մարտկոցի լարումը ցուցադրվում է Lux- ում

Քայլ 9: OTA. Օդային թարմացումներ

Նախքան որևէ թարմացում սկսելը ավելի լավ է վերագործարկել ESP32- ը, ինչպես արդեն նշվել է, առաջին քսան րոպեն չի քնելու

Թարմացման երկու հնարավորություն կա

1. Կազմաձևում ՝ օգտագործելով https://192.168.0. XX/browse կարող եք մուտք գործել ձեր ֆայլային համակարգ ESP- ով և փոխել կազմաձևման ֆայլերը
2. Դուք կարող եք ամբողջությամբ թարմացնել որոնվածը: այս նպատակների համար նախ պետք է ստեղծել նորը: Դա կարելի է անել Arduino- ի կամ Visual Studio IDE- ի միջոցով: Այնուհետև մուտքագրեք դիտարկիչ https://192.168.0. XX/update, ընտրեք ձեր որոնվածը և սեղմեք թարմացում: Սպասեք, մինչև գործընթացը ավարտվի, և պատասխանը լավ կստանաք, հակառակ դեպքում նորից կրկնում եք քայլը