ESP8266 ტემპერატურის კონტროლირებადი რელე: 9 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ჩემი მეგობარი არის მეცნიერი, რომელიც ატარებს ექსპერიმენტებს, რომლებიც ძალიან მგრძნობიარეა ჰაერის ტემპერატურისა და ტენიანობის მიმართ. ინკუბატორის ოთახში არის პატარა კერამიკული გამათბობელი, მაგრამ გამათბობლის თერმოსტატი არ იყო საკმარისად ზუსტი, მხოლოდ ტემპერატურის შენარჩუნება 10-15 გრადუსში.

კომერციული მოწყობილობები, რომლებიც აღწერს ტემპერატურასა და ტენიანობას, შეიძლება საკმაოდ ძვირი იყოს, ხოლო მოწყობილობიდან მონაცემების მიღება შეიძლება იყოს რთული. გარდა ამისა, მათ არ შეუძლიათ ტემპერატურის კონტროლი, მხოლოდ მონაცემების ჩაწერა. მან ჰკითხა, რამდენად რთული იქნებოდა მოწყობილობის აშენება, რომელსაც შეეძლო გამათბობლის კონტროლი სარელეო საშუალებით ტემპერატურისა და ტენიანობის აღრიცხვისას. საკმარისად მარტივად ჟღერდა.

ESP8266, სარელეო, DHT22 და IoT ონლაინ პლატფორმის ხელში ჩაგდება.

ნაბიჯი 1: მარაგი

ეს პროექტი იყენებს მუჭა მარაგს, ყველა საკმაოდ გავრცელებული და შეიძლება დღეს უკვე გქონდეთ ხელთ. აქ არის სრული ჩამონათვალი იმისა, რაც მე გამოვიყენე, მოგერიდებათ საჭიროებისამებრ მორგება თქვენი პროექტის საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად.

• ESP8266 ESP-01 (ან მსგავსი ESP8266 დაფა)
• DHT-22 ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი
• ცვლადი ძაბვის მარეგულირებელი LM317 (ან სტანდარტული 3.3V რეგულატორი უფრო ადვილი იქნებოდა)
• 5V მაღალი დენის სარელეო (დავიწყე 10A– ით, მაგრამ გავაფუჭე 2 დღის განმავლობაში)
• სხვადასხვა რეზისტორები და კონდენსატორები
• ჯუმბერის მავთულები
• სტანდარტული ელექტრული განყოფილება და საფარი
• ელექტრო ბანდის ყუთი
• ძველი USB დანამატი ადაპტერით
• ძველი ელექტრო დანამატი

რეტროსპექტში, ESP-01- ის ნაცვლად NodeMCU- ის გამოყენება გაცილებით უფრო აზრიანი იქნებოდა. მე არ მქონდა იმ დროს, ასე რომ მე გავაკეთე ის, რაც ხელთ მქონდა.

ნაბიჯი 2: განყოფილების მშენებლობა

მიუხედავად იმისა, რომ მე ტექნიკურად დავიწყე მიკრო კონტროლერთან და კოდთან ერთად, აზრი აქვს, რომ ჯერ დავიწყოთ AC განყოფილებით. ამ პროექტისთვის მე გამოვიყენე ერთი ბანდის ყუთი, სტანდარტული 2-დანამატი და ძაბვის კაბელი ძველი დენის ზოლიდან.

ელექტრული სოკეტი მავთულხლართდება ორი თეთრი მავთულის შეერთებით და ორი მიწის მავთულის შეერთებით. ორი შავი მავთული გადის სარელეოს მაღალ მხარეს. დარწმუნდით, რომ ტერმინალები კარგად გაგიფუჭდებათ და არც ერთი ძაფები არ ამოიწურება, მე მავთულხლართებს დავამაგრე ისე, რომ სადგამები ერთად დარჩეს.

იყავით ფრთხილად მაღალი ძაბვის დროს და ორჯერ შეამოწმეთ თითოეული კავშირი. კარგი იდეაა, რომ დაიჭიროთ ელექტრული ლენტი თქვენს მავთულის ფილტვებზე, რათა არ დაიძაბოს

ნაბიჯი 3: კურკის დიზაინი

წრე საკმაოდ მარტივია, მაგრამ თუ თქვენ იყენებთ ESP-01- ს, როგორც მე გავაკეთე, თქვენ უნდა დაამატოთ ძაბვის რეგულატორი, რომ მიიღოთ 3.3V. სტანდარტული რელეები მოითხოვს 5V, ასე რომ თქვენ გჭირდებათ 3.3V და 5.0V სარკინიგზო.

ჩემმა წრემ გამოიყენა LM317 ძაბვის რეგულატორი რეზისტორების ნაკრებით მუდმივი 3.3V სარკინიგზო მაგისტრალის მისაღებად, მე რელეზე დასაყენებლად დავუკავშირდი USB 5V- ს. არსებობს 3.3V რელე, მაგრამ არა მაღალი დენის რელეებისთვის საჭირო, თუ თქვენ აპირებთ პატარა სივრცის გამათბობელის ჩართვას.

DHT22 მოითხოვს 4.7k გამწევ რეზისტორს.

ნაბიჯი 4: შეაერთეთ დაფა

განალაგეთ და შეაერთეთ ყველა კომპონენტი. ეს შეიძლება იყოს ცოტა სახიფათო, მაგრამ გრაფიკის ქაღალდის კვალი წინასწარ დაგეგმვა დაგეხმარებათ.

მე გამოვიყენე USB დაფა დენის დანამატისთვის, მაგრამ ის საკმაოდ სუსტი იყო და მის ნაცვლად ორი სათაურის ქინძისთავით შევცვალე. მე გამოვიყენე ორი ქალი სათაური დაფაზე და შევაერთე ორი მამაკაცის სათაური პირდაპირ ძველ USB შტეფსელზე. ეს აღმოჩნდა უფრო საიმედო და მყარი. USB გაყვანილობის ფერებია:

შავი GroundRed 5V

მე ასევე გამოვიყენე მამრობითი სათაურები, რათა გამოვავლინო DHT22 და სარელეო ქინძისთავები ჩემს დაფაზე, რომ დავკავშირო ისინი სტანდარტული ჯუმბერის მავთულხლართებთან.

დარწმუნდით, რომ მონიშნავთ თითოეულ პინს, დენის და სახმელეთო კონექტორს, თუკი ის მოგვიანებით გათიშული იქნება.

ნაბიჯი 5: დააინსტალირეთ მიკროსქემის დაფა

ბანდის ყუთის მხარეს, დააინსტალირეთ მიკროსქემის დაფა ხრახნებით და/ან ცხელი წებოთი. დარწმუნდით, რომ განთავსება გაკეთებულია ისე, რომ ჯუმბერის მავთულები მიაღწიოს ყუთში დამონტაჟებულ თქვენს რელეს და თქვენ შეგიძლიათ მარტივად შეაერთოთ თქვენი დენის კონექტორი.

დაამატეთ მხტუნავი მავთული, რომელსაც აქვს სითბოს შემცირება თქვენს DHT22 სენსორში, თქვენი მდგომარეობის შესაბამისი სიგრძით. ჩემი იყო დაახლოებით 8 სანტიმეტრი სიგრძის. სამაგიეროდ გამოვიყენე CAT5 კაბელი ისე, რომ სადენები ოდნავ მოხრილი იყოს პოზიციაში და იყოს თავისუფალი.

ნაბიჯი 6: არუდინოს კოდი

Arduino კოდი იყენებს ჩემს SensorBase კლასს, რომელიც ხელმისაწვდომია ჩემს Github გვერდზე. თქვენ არ გჭირდებათ ჩემი SensorBase კოდის გამოყენება. შეგიძლიათ პირდაპირ დაწეროთ MQTT სერვერზე და Thingspeak.

ამ პროექტს აქვს სამი ძირითადი პროგრამული უზრუნველყოფა:

1. ადგილობრივი ვებ სერვერი ღირებულებების დასადგენად და სანახავად
2. დისტანციური MQTT სერვერი მონაცემების გასაგზავნად და შესანახად
3. Thingspeak დაფა მონაცემების გრაფიკირებისთვის

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ერთი ან მეტი ეს ფუნქცია. უბრალოდ შეცვალეთ კოდი საჭიროებისამებრ. ეს არის კოდი, რომელიც მე გამოვიყენე. თქვენ დაგჭირდებათ პაროლების და API გასაღებების მორგება.

• სენსორული ბაზის კოდი Github– ზე.
• ლაბორატორიის კოდი Github– ზე.

ნაბიჯი 7: Thingspeak Dashboard

შექმენით უფასო Thingspeak ანგარიში და განსაზღვრეთ ახალი დაფა. თქვენ დაგჭირდებათ ნივთების იგივე თანმიმდევრობა, როგორც მე ქვემოთ ჩამოთვლილი, სახელებს არ აქვს მნიშვნელობა, მაგრამ წესრიგს აქვს მნიშვნელობა.

თუ გსურთ ნივთების დამატება ან წაშლა, შეცვალეთ Thingspeak პარამეტრები Arduino კოდში. ეს საკმაოდ პირდაპირ და კარგად არის დოკუმენტირებული მათ ვებგვერდზე.

ნაბიჯი 8: CloudMQTT დაყენება

ნებისმიერი MQTT სერვისი, ან მსგავსი IoT სერვისი, როგორიცაა Blynk, იმუშავებდა, მაგრამ მე ვირჩევ CloudMQTT- ის გამოყენებას ამ პროექტისათვის. მე გამოვიყენე CloudeMQTT წარსულში მრავალი პროექტისთვის და რადგან ეს პროექტი გადაეცემა მეგობარს, აზრი აქვს შექმნას ახალი ანგარიში, რომლის გადაცემაც შესაძლებელია.

შექმენით CloudMQTT ანგარიში და შემდეგ შექმენით ახალი "ინსტანცია", შეარჩიეთ "საყვარელი კატის" ზომა, რადგან ჩვენ მას ვიყენებთ მხოლოდ კონტროლისთვის, შესვლის გარეშე. CloudMQTT მოგაწვდით სერვერის სახელს, მომხმარებლის სახელს, პაროლს და პორტის ნომერს. (გაითვალისწინეთ, რომ პორტის ნომერი არ არის სტანდარტული MQTT პორტი). გადაიტანეთ ყველა ეს მნიშვნელობა თქვენს ESP8266 კოდში შესაბამის ადგილებში, რათა დარწმუნდეთ, რომ საქმე სწორია. (სერიოზულად, დააკოპირეთ/ჩასვით ღირებულებები)

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ "Websocket UI" პანელი CloudMQTT- ზე, რომ ნახოთ თქვენი მოწყობილობის კავშირები, ღილაკების დაჭერა და, უცნაურ სცენარში, რომ მიიღოთ შეცდომა, შეცდომის შეტყობინება.

თქვენ დაგჭირდებათ ეს პარამეტრები Android MQTT კლიენტის კონფიგურაციისასაც, ასე რომ, საჭიროების შემთხვევაში გაითვალისწინეთ მნიშვნელობები. ვიმედოვნებთ, რომ თქვენი პაროლი არ არის ისეთი რთული, რომ ჩაწეროთ თქვენს ტელეფონში. თქვენ არ შეგიძლიათ ამის დაყენება CloudMQTT– ში.

ნაბიჯი 9: საბოლოო ტესტირება

ახლა ჩვენ უნდა შევამოწმოთ საბოლოო მოწყობილობა.

სანამ რამეს შეამოწმებთ, ორმაგად შეამოწმეთ თითოეული მავთული და გამოიყენეთ მულტიმეტრი უწყვეტობის რეჟიმში ყველა მავთულის დასადგენად. დარწმუნდით, რომ ყველაფერი დაკავშირებულია იქ, სადაც ფიქრობთ რომ არის დაკავშირებული. იმის გამო, რომ რელე იზოლირებს მაღალ ძაბვას დაბალი ძაბვისგან, თქვენ არ გჭირდებათ ინერვიულოთ თქვენი მიკროკონტროლის გათიშვის შესახებ.

მე გამოვიყენე უბრალო ელექტრიკოსის წრიული ტესტერი, რომ გადამემოწმებინა, რომ ყველაფერი კარგად იყო დაკავშირებული მაღალი ძაბვის მხარეს და ასევე კარგად მუშაობდა ჩემი რელეს შესამოწმებლად.

დაამატეთ თქვენი ESP2866 თქვენს wifi ქსელში მოწყობილობასთან თქვენი ტელეფონის ან ლეპტოპის საშუალებით. ეს იყენებს სტანდარტულ WifiManager ბიბლიოთეკას და მას აქვს ყველა საჭირო დოკუმენტაცია თავის Github გვერდზე.

ინკანდესენტური ნათურის გამოყენებით, ჩემი DHT22 სენსორი ნათურის გვერდით მოვათავსე და ნათურა ჩავრთე განყოფილებაში. ამან საშუალება მისცა ტემპერატურა სწრაფად გაცხელდეს, რელემ გამოიწვია ნათურის გამორთვა და პროცესის გამეორება. ეს ძალიან გამოსადეგი იყო ყველაფრის შესამოწმებლად, ჩემი wifi კავშირის ჩათვლით.

თქვენმა მოწყობილობამ სწორად უნდა ჩართოს რელე როდესაც ტემპერატურა ძალიან დაბალია და გამორთეთ მას შემდეგ რაც ტემპერატურა მიაღწევს მაღალ მნიშვნელობას. ჩემი ტესტირებისას, ამან შეძლო ჩვენი ლაბორატორიის ტემპერატურის შენარჩუნება 1 გრადუსი ცელსიუსში 24 საათის განმავლობაში.