Տարածող թերմոստատ ՝ օգտագործելով ESP8266/NodeMCU և Blynk. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ես վերջերս գնել եմ տաքացվող պրոպագատոր, որը պետք է օգնի ծաղկի և բանջարեղենի սերմերը բողբոջել սեզոնի սկզբին: Այն եկավ առանց ջերմաստիճանի: Եվ քանի որ թերմոստատները բավականին թանկ են, որոշեցի ինքս պատրաստել: Քանի որ ես ցանկանում էի օգտագործել այս հնարավորությունը Blynk- ի հետ մի փոքր խաղալու համար, ես հիմնեցի իմ ջերմաչափը ESP8266/NodeMCU զարգացման տախտակի վրա, որի շուրջը ես գտնվում էի:

Նախորդ նախագծերի համար ես շատ եմ օգտագործել instructables.com- ի նման կայքերը ոգեշնչման և օգնության համար, երբ խրվում էի: Ոչ այնքան արդարացի է, որ ինքս մի փոքր ներդրում կատարեմ, ուստի ահա իմ առաջին խրատականը երբևէ:

Մերժում. Այս նախագիծը աշխատում է AC 230V- ով, ինչը բավականին վտանգավոր է, և ամեն ինչ սխալ կարող է ձեզ սպանել: Ես պատասխանատվություն չեմ կրում որևէ վնասի, վնասվածքների կամ մարդկային կորուստների համար: Կատարեք սա ձեր ռիսկով:

Քայլ 1: Իմ օգտագործած իրերի ցանկը

1 NodeMCU V3.0

2 DS18B20 1-լարային ջերմաստիճանի տվիչ

1 ռելեի մոդուլ

1 LCD1602 I2C էկրան

3 գունավոր կոճակ

1 պատյան 158x90x60 թափանցիկ ծածկով

1 5V USB հեռախոսի լիցքավորիչ

1 Կարճ USB 2.0 A արականից արական սեռի միկրո 5 կապի տվյալների մալուխ

1 4.7kΩ դիմադրություն

Նրբատախտակի 1 անջրանցիկ բլոկ ՝ մոտ 10x5x2 սմ

1 հատ սպիտակ պլաստմասե խողովակ, տրամագիծը ՝ 12 մմ, երկարությունը ՝ 16 սմ

1 230V հոսանքի մալուխ `խրոցակով

1 230V կանացի վարդակից (2 կապում)

1 230V կանացի վարդակից (3 կապում)

1 6 դիրք 2 տող տերմինալային բլոկ

1 ստերեո աուդիո մալուխ ՝ մեկ ծայրում 3,5 մմ ստերեո միակցիչով

1 3.5 մմ ստերեո վարդակից կին

2 M16 մալուխային գեղձի միակցիչ

1 կտոր սպիտակ պերսպեքս մոտ 160x90

Եվ միացման լարեր, ջերմության նվազման խողովակներ, սոսինձ, երկկողմանի սոսինձ ժապավեն, սև լակի ներկ, PCB տախտակի անջատիչ, M3 պտուտակներ և 1.5 մմ/6.5 մմ/12 մմ/16 մմ փորվածք

Քայլ 2. Թերմոստատի նախագծում

Ինչպես ասվեց, թերմոստատը կուտակված է ESP8266/NodeMCU զարգացման տախտակի շուրջ:

Տարածողի և հողի և օդի իրական ջերմաստիճանը չափվելու է 2 ջերմաստիճանի տվիչներով: Այս տվիչներն ունեն այսպես կոչված 1-Wire ինտերֆեյս, ինչը նշանակում է, որ դրանք կարող են զուգահեռաբար միացվել մեկ մուտքային պորտին: Ինչպես նշվեց այս հիանալի տվյալների թերթիկում, 1-Wire ավտոբուսը պահանջում է մոտ 5kΩ արտաքին քաշման դիմադրություն: Ես օգտագործում եմ 4.7kΩ ռեզիստոր սենսորների ազդանշանային գծի և NodeMCU- ի 3.3V- ի միջև:

Հողի ցանկալի ջերմաստիճանը բարձրացնելու կամ նվազեցնելու համար ավելացվում է 2 կոճակ, ինչպես նաև 16x2 նիշանոց LCD էկրան `ընթացիկ և նպատակային ջերմաստիճանների վերաբերյալ որոշակի հետադարձ կապ ապահովելու համար: Այս LCD էկրանն ունի ներկառուցված լուսավորություն: Որպեսզի լուսավոր լուսավորությունն անընդհատ միացված չլինի, որոշեցի որոշ ժամանակ անց մի քանի կոդ ավելացնել էկրանը մթագնելու համար: Որպեսզի կարողանամ կրկին ակտիվացնել լուսային լուսավորությունը, ես ավելացրեցի ևս մեկ կոճակ: Ի վերջո, ռելեի մոդուլը ավելացվում է `էներգիայի փոխանցման միացման և անջատման ջերմային մալուխին միացնելու համար:

Վերևի նկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես են այս բաղադրիչները միացված հիմնական միավորին:

Քայլ 3. Թերմոստատի պատրաստում «Բլինք»

Քանի որ հետագայում մեզ անհրաժեշտ են Blynk հավելվածի որոշ տվյալներ մեր ծածկագրում, եկեք նախ հոգ տանք Blynk բիզնեսի մասին:

Հետևեք Blynk- ի մեկնարկի հրահանգներին:

Այժմ ստեղծեք նոր նախագիծ Blynk հավելվածում: Որպես նախագծի անուն ընտրեցի «Քարոզիչ»: Սարքերի ցանկից ընտրեք 'NodeMCU', կապի տեսակը 'WiFi' է: Ինձ դուր է գալիս մութ թեման, ուստի ընտրեցի «Մութ»: OK կոճակը սեղմելուց հետո կցուցադրվի պատուհան, որտեղ նշվում է, որ ձեր էլ. Փոստի հասցեին ուղարկվել է Auth Token: Ստուգեք ձեր փոստը և գրեք այս նշանը, որը մեզ պետք է NodeMCU ծածկագրում հետագայում:

Հպեք այժմ ցուցադրվող դատարկ էկրանին և ավելացրեք.

• 2 չափիչ (յուրաքանչյուրը 300 էներգիա, այսինքն 600 ընդհանուր)
• 1 SuperChart (900 էներգիա)
• 1 արժեքի ցուցադրում (200 էներգիա)
• 1 սահիկ (200 էներգիա)
• 1 LED (100 էներգիա)

Սա հենց սպառում է ձեր 2000 էներգիայի անվճար հաշվեկշիռը;-)

Վերոնշյալ նկարները ցույց են տալիս, թե ինչպես դասավորել էկրանը այս տարրերով: Հպելով յուրաքանչյուր տարրին, մանրամասն կարգավորումները կարող են ճշգրտվել (նաև ցուցադրվում է վերևի նկարներում):

Ավարտելուց հետո ակտիվացրեք ձեր նախագիծը `ընտրելով« խաղալ »կոճակը: Հավելվածը (իհարկե) չի կարողանա միանալ, քանի որ դեռ միանալու բան չկա: Այսպիսով, եկեք անցնենք հաջորդ քայլին:

Քայլ 4: Այն օրենսգիրքը, որը ստիպում է ամեն ինչ աշխատել

Այժմ ժամանակն է ծրագրավորել մեր ESP8266/NodeMCU- ն: Ես դրա համար օգտագործում եմ Arduino IDE հավելվածը, որը կարելի է ներբեռնել այստեղ: ESP8266/NodeMCU- ի համար այն տեղադրելու համար նայեք Մագեշ ayայակումարի այս հիանալի հրահանգին:

Իմ Propagator Thermostat- ի համար ստեղծած կոդը կարելի է գտնել ստորև բերված Thermostat.ino ֆայլում:

Եթե ցանկանում եք կրկին օգտագործել այս ծածկագիրը, համոզվեք, որ կոդի մեջ թարմացրել եք ձեր WiFi SSID- ը, գաղտնաբառը և ձեր Blynk Authorization նշանը:

Քայլ 5. ructերմաստիճանի ցուցիչի մոդուլի կառուցում

Տարածողի հիմքը կլցվի սուր ավազի շերտով կամ մոտ 2 սմ հաստությամբ շատ մանր բեկորով: Սա ավելի հավասարաչափ կտարածի ստորին ջերմությունը: «Հողի» ջերմաստիճանը ճիշտ չափելու համար ես որոշեցի գնալ անջրանցիկ DS18B20 ջերմաստիճանի տվիչի համար: Չնայած իմ տարածիչը եկավ ներսում գտնվող անալոգային ջերմաչափով `օդի ջերմաստիճանը չափելու համար, ես որոշեցի ավելացնել մեկ այլ ջերմաստիճանի տվիչ` օդի ջերմաստիճանը էլեկտրոնային եղանակով չափելու համար:

Երկու սենսորները գեղեցիկ տեղադրելու համար ես ստեղծեցի մի պարզ փայտե կառույց: Ես վերցրեցի անջրանցիկ նրբատախտակի մի կտոր և 6,5 մմ անցք փորեցի մի կողմից ՝ հողի ջերմաստիճանի տվիչը պահելու համար, սենսորային մետաղալարն անցնելով բլոկի միջով: Դրա կողքին ես նրբատախտակի բլոկի կենտրոնում բացեցի 12 մմ անցք ՝ ընդհանուր բարձրության մոտ 3/4 -ին, իսկ կողքից ՝ բլոկի կեսից 6,5 մմ անցք, որն ավարտվեց 12 մմ անցքով: Այս անցքը պահում է օդի ջերմաստիճանի տվիչը:

Օդի ջերմաստիճանի տվիչը ծածկված է պլաստմասե սպիտակ խողովակով, որը տեղավորվում է 12 մմ անցքի ներսում: Խողովակի երկարությունը մոտ 16 սմ է: Խողովակի ստորին կեսում (որտեղ գտնվում է սենսորը) փորված են 1.5 մմ տրամագծով մի քանի անցքեր, վերին կեսը ներկված է սև գույնով: Գաղափարն այն է, որ խողովակի սև հատվածում օդը մի փոքր տաքանում է, բարձրանում է վերև և փախչում ՝ դրանով իսկ ստեղծելով օդի հոսք սենսորի շուրջը: Հուսանք, որ դա հանգեցնում է օդի ջերմաստիճանի ավելի լավ ընթերցման: Ի վերջո, ավազի կամ ավազի ներթափանցումից խուսափելու համար սենսորային մալուխների անցքերը լցված են սոսինձով:

Սենսորները միացնելու համար ես օգտագործեցի հին ստերեո աուդիո մալուխ, որը մի ծայրում ունի ստերեո 3.5 մմ միակցիչ: Ես կտրեցի միակցիչները մյուս կողմից և զոդեցի 3 լարերը (իմ աուդիո մալուխը պղնձե հիմք ունի, կարմիր և սպիտակ մետաղալարեր).

- սենսորներից (գետնից) երկու սև լարերն անցնում են աուդիո մալուխի գրունտի լարին

- երկու կարմիր լարերը (+) անցնում են կարմիր մետաղալարով

- երկու դեղին լարերը (ազդանշանը) անցնում են սպիտակ մետաղալարով

Ես մեկուսացրեցի զոդման մասերը առանձին `ջերմության նվազեցման խողովակով: Նաև օգտագործեց ջերմության նվազեցման որոշ խողովակներ `երկու սենսորային լարերը միասին պահելու համար:

Ավարտված ջերմաստիճանի տվիչի մոդուլը ցուցադրված է վերը նշված 4 -րդ նկարում:

Peratերմաստիճանի տվիչի մոդուլի ավարտից հետո այն տեղադրվում է ջեռուցվող տարածիչի կենտրոնում `օգտագործելով երկկողմանի սոսինձ ժապավեն: Հաղորդալարը սնվում է գոյություն ունեցող բացվածքով (որը ես պետք է մի փոքր մեծացնեի, որպեսզի մետաղալարերը տեղավորվեն) տարածման բազայում:

Քայլ 6. Թերմոստատի մոդուլի կառուցում

ESP8266/NodeMCU- ն, դիսփլեյը, ռելեն և 5 Վ էլեկտրամատակարարումը կոկիկ տեղավորվում են թափանցիկ ծածկով 158x90x60 մմ պատյանում:

Ինձ պետք էր հիմքի ափսե ՝ NodeMCU, LCD էկրանը և ռելեը պատյանում տեղադրելու համար: Ես մտածեցի 3D տպագիր բազային պլանշետ պատվիրելու մասին, ուստի ստեղծեցի.stl ֆայլ SketchUp- ում: Ես փոխեցի իմ կարծիքը և պարզապես ինքս պատրաստեցի 4 մմ սպիտակ խորշի կտորից: SketchUp- ի օգնությամբ ես ստեղծեցի ձևանմուշ ՝ նշելու 3 մմ անցքերի ճշգրիտ տեղը: Օրինակ. Տե՛ս.skp ֆայլը: Բաղադրիչները տեղադրված են հիմքի ափսեի վրա `օգտագործելով համապատասխան երկարության որոշ անջատիչներ:

Գործի կողային մասերում ես փորեցի կոճակների և միակցիչների անցքերը, տեղադրեցի կոճակները և միակցիչները և լարեցի դրանք տարբեր գույնի լարերի միջոցով, որպեսզի խուսափեմ սխալ միացումներից: Ես զգուշորեն լարեցի 230V AC մասերը: Կրկին. 230V AC- ը կարող է վտանգավոր լինել, համոզվեք, որ գիտեք, թե ինչ եք անում նախագծի այս հատվածը պատրաստելիս:

5 Վ էլեկտրամատակարարումը և տերմինալային բլոկը պահվում են գործի ներքևի մասում ՝ երկկողմանի սոսինձ ժապավենով:

Մետաղալարերը NodeMCU- ին միացնելուց հետո մի քանի կռիվ պահանջվեց, որպեսզի պատյան մեջ մ 3 որոշ պտուտակներով ամրացվի:

Վերջնական գործողություն. Տեղադրեք թափանցիկ ծածկը, և մենք ավարտեցինք:

Քայլ 7: Եզրակացություն

Իսկապես զվարճալի էր կառուցել այս տերմոստատը իմ տարածողի համար, և հետևել դրա կառուցման իմ առաջընթացին և գրել ուսանելի:

Թերմոստատը գործում է որպես հմայիչ, և այն վերահսկելը և վերահսկելը Blynk հավելվածի միջոցով նույնպես լավ է աշխատում:

Բայց կատարելագործման տեղ միշտ էլ կա: Ես մտածում եմ ջերմաստիճանի վերահսկողությունը բարելավելու մասին ՝ «թիրախը գերազանցելուց» շատ խուսափելու միջոցով: Հավանաբար, ես կանդրադառնամ այսպես կոչված PID գրադարանին:

Մեկ այլ գաղափար. Ես կարող եմ ավելացնել «Over The Air» OTA տարբերակը ՝ NodeMCU ծրագրակազմը թարմացնելու համար ՝ առանց ամեն անգամ պատյանը բացելու: