გამავრცელებელი თერმოსტატი ESP8266/NodeMCU და ბლინკის გამოყენებით: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

მე ცოტა ხნის წინ შევიძინე გახურებული პროპაგანდა, რომელიც უნდა დაეხმაროს ჩემს ყვავილისა და ბოსტნეულის თესლის გაჩენას სეზონის დასაწყისში. მოვიდა თერმოსტატის გარეშე. და რადგან თერმოსტატები საკმაოდ ძვირია, მე გადავწყვიტე საკუთარი ხელით გამეკეთებინა. რამდენადაც მინდოდა ეს შესაძლებლობა გამომეყენებინა ბლინკთან ცოტათი თამაშისთვის, მე დავამყარე ჩემი თერმოსტატი ESP8266/NodeMCU განვითარების დაფაზე, რომლის გარშემოც ვიწექი.

წინა პროექტებისთვის, მე ვიყენებდი საიტებს, როგორიცაა instructables.com ბევრს ინსპირაციისთვის და დახმარებისთვის, როდესაც დავრჩებოდი. არა უმეტეს სამართლიანი, რომ მცირე წვლილი შევიტანო საკუთარ თავში, ასე რომ, აქ არის ჩემი პირველი სასწავლო ინსტრუქცია!

პასუხისმგებლობის შეზღუდვის განაცხადი: ეს პროექტი მუშაობს AC 230V– ზე, რაც საკმაოდ სახიფათოა და რაიმე არასწორმა შეიძლება მოგკლას. მე არ ვიქნები პასუხისმგებელი ზიანის, დაზიანებების ან სიცოცხლის დაკარგვისათვის. გააკეთე ეს შენივე რისკით

ნაბიჯი 1: იმ ნივთების ჩამონათვალი, რაც მე გამოვიყენე

1 NodeMCU V3.0

2 DS18B20 1 მავთულის ტემპერატურის სენსორი

1 სარელეო მოდული

1 LCD1602 I2C ჩვენება

3 ფერადი ღილაკი

1 158x90x60 ქეისი გამჭვირვალე საფარით

1 5V USB ტელეფონის დამტენი

1 მოკლე USB 2.0 A Male to B Male მიკრო 5 პინის მონაცემთა კაბელი

1 4.7kΩ რეზისტორი

პლაივუდის 1 წყალგაუმტარი ბლოკი, დაახლოებით 10x5x2 სმ

1 ცალი თეთრი პლასტმასის მილი, დიამეტრი 12 მმ, სიგრძე 16 სმ

1 230V დენის კაბელი დანამატით

1 230V ქალის კვების ბლოკი (2 ქინძისთავი)

1 230V ქალის კვების ბლოკი (3 პინი)

1 6 პოზიცია 2 რიგის ტერმინალის ბლოკი

1 სტერეო აუდიო კაბელი 3.5 მმ სტერეო ჯეკის დანამატით ერთ ბოლოში

1 3.5 მმ სტერეო სოკეტი ქალი

2 M16 საკაბელო ჯირკვლის კონექტორი

1 ცალი თეთრი პერსპექსი დაახლოებით 160x90

და ზოგიერთი დამაკავშირებელი მავთული, სითბოს შემცირების მილი, წებო, ორმხრივი წებოვანი ლენტი, შავი სპრეი საღებავი, PCB დაფის დამცავი გამყოფი, M3 ჭანჭიკები და 1.5 მმ/6.5 მმ/12 მმ/16 მმ საბურღი

ნაბიჯი 2: თერმოსტატის დიზაინი

როგორც ითქვა, თერმოსტატი აგებულია ESP8266/NodeMCU განვითარების დაფის გარშემო.

ნიადაგისა და ჰაერის ფაქტობრივი ტემპერატურა გამრავლებელში იზომება 2 ტემპერატურის სენსორით. ამ სენსორებს აქვთ ეგრეთწოდებული 1-მავთულის ინტერფეისი, რაც იმას ნიშნავს, რომ მათი დაკავშირება შესაძლებელია ერთ შესასვლელ პორტთან პარალელურად. როგორც აღნიშნულია ამ ბრწყინვალე მონაცემთა ფურცელში, 1-Wire ავტობუსი მოითხოვს გარე გამწევ რეზისტორს დაახლოებით 5kΩ. მე ვიყენებ 4.7kΩ რეზისტორს სენსორების სიგნალის ხაზსა და NodeMCU- ს 3.3V შორის.

იმისათვის, რომ შესაძლებელი იყოს ნიადაგის სასურველი ტემპერატურის გაზრდა ან შემცირება, დამატებულია 2 ღილაკი, ასევე 16x2 პერსონაჟის LCD ეკრანი, რათა გამოხმაურდეს მიმდინარე და მიზნობრივ ტემპერატურაზე. ამ LCD ეკრანს აქვს ჩაშენებული განათება. იმისთვის, რომ შუქნიშანი ყოველთვის არ იყოს ჩართული, გადავწყვიტე გარკვეული დროის შემდეგ დავამატო კოდი ეკრანის დაბნელებისთვის. იმისათვის, რომ კვლავ შევძლო განათების გააქტიურება, დავამატე კიდევ ერთი ღილაკი. დაბოლოს, სარელეო მოდული ემატება ენერგიის გამათბობელ კაბელში ჩართვას და გამორთვას.

ზემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს, თუ როგორ არის დაკავშირებული ეს კომპონენტები მთავარ ერთეულთან.

ნაბიჯი 3: თერმოსტატის "ბლინკის" დამზადება

იმის გამო, რომ ჩვენ გვჭირდება გარკვეული მონაცემები ბლინკის აპლიკაციიდან ჩვენს კოდში, მოდით, პირველ რიგში ვიზრუნოთ ბლინკის ბიზნესზე.

მიჰყევით ბლინკის დაწყების ინსტრუქციის პირველ 3 საფეხურს.

ახლა შექმენით ახალი პროექტი ბლინკის აპლიკაციაში. როგორც პროექტის სახელი ავირჩიე 'პროპაგანდა'. მოწყობილობების სიიდან აირჩიეთ "NodeMCU", კავშირის ტიპია "WiFi". მომწონს მუქი თემა, ამიტომ ავირჩიე 'ბნელი'. OK ღილაკზე დაჭერის შემდეგ გამოჩნდება ფანჯარა, რომელშიც ნათქვამია, რომ Auth Token გაიგზავნა თქვენს ელ.ფოსტის მისამართზე. შეამოწმეთ თქვენი წერილი და ჩაწერეთ ეს ნიშანი, ჩვენ მოგვიანებით გვჭირდება NodeMCU კოდი.

შეეხეთ ცარიელ ეკრანზე, რომელიც ახლა ნაჩვენებია და დაამატეთ:

• 2 საზომი (თითოეული 300 ენერგია, ასე რომ 600 სულ)
• 1 სუპერჩარტი (900 ენერგია)
• 1 ღირებულების ჩვენება (200 ენერგია)
• 1 სლაიდერი (200 ენერგია)
• 1 LED (100 ენერგია)

ეს ზუსტად მოიხმარს თქვენს 2000 ენერგიის უფასო ბალანსს;-)

ზემოთ მოყვანილი სურათები აჩვენებს როგორ განვათავსოთ ეკრანი ამ ელემენტებით. თითოეული ელემენტის დაჭერით შესაძლებელია დეტალური პარამეტრების მორგება (ასევე ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ სურათებში).

დასრულების შემდეგ გააქტიურეთ თქვენი პროექტი ღილაკზე "დაკვრა". აპლიკაცია (რა თქმა უნდა) ვერ დაუკავშირდება, რადგან დასაკავშირებლად ჯერ არაფერია. მოდით გადავიდეთ შემდეგ ეტაპზე.

ნაბიჯი 4: კოდი, რომელიც ყველაფერს ამუშავებს

ახლა დროა დაპროგრამდეს ჩვენი ESP8266/NodeMCU. ამისათვის ვიყენებ Arduino IDE პროგრამას, რომლის გადმოწერაც აქ შეგიძლიათ. ESP8266/NodeMCU– ს დასაყენებლად, გადახედეთ მაგეს ჯაიაკუმარის ამ დიდ ინსტრუქციას.

კოდი, რომელიც შევქმენი ჩემი Propagator Thermostat– ისთვის, შეგიძლიათ იხილოთ ქვემოთ Thermostat.ino ფაილში.

თუ გსურთ ხელახლა გამოიყენოთ ეს კოდი, დარწმუნდით, რომ განაახლოთ თქვენი WiFi SSID, პაროლი და თქვენი Blynk ავტორიზაციის ჟეტონი კოდში.

ნაბიჯი 5: ტემპერატურის სენსორის მოდულის აგება

გამავრცელებლის ფუძე ივსება მკვეთრი ქვიშის ფენით ან ძალიან წვრილი ხრეშით, დაახლოებით 2 სმ სისქით. ეს უფრო თანაბრად გაავრცელებს ქვედა სითბოს. "ნიადაგის" ტემპერატურის სათანადოდ გაზომვის მიზნით, მე გადავწყვიტე წყალგაუმტარი DS18B20 ტემპერატურის სენსორი. მიუხედავად იმისა, რომ ჩემი პროპაგანდა მოვიდა შიდა ანალოგური თერმომეტრით ჰაერის ტემპერატურის გასაზომად, მე გადავწყვიტე დავამატო სხვა ტემპერატურის სენსორი ჰაერის ტემპერატურის ელექტრონულად გაზომვისთვისაც.

ორივე სენსორის ლამაზად ჩასატარებლად, მე შევქმენი მარტივი ხის კონსტრუქცია. მე ავიღე წყალგაუმტარი პლაივუდის ნაჭერი და გავუღიმე 6.5 მმ -იანი ხვრელი გვერდიდან გვერდზე, რომ შეენარჩუნებინა ნიადაგის ტემპერატურის სენსორი, რაც სენსორის მავთულს ბლოკში გადიოდა. ამის შემდეგ მე გავაღე პლაივუდის ბლოკის ცენტრში 12 მმ -იანი ხვრელი, მთლიანი სიმაღლის დაახლოებით 3/4 და გვერდიდან 6,5 მმ -იანი ხვრელი, ბლოკის ნახევარში, დამთავრებული 12 მმ -იანი ხვრელით. ამ ხვრელს აქვს ჰაერის ტემპერატურის სენსორი.

ჰაერის ტემპერატურის სენსორი დაფარულია პლასტმასის თეთრი მილით, რომელიც ჯდება 12 მმ -იანი ხვრელის შიგნით. მილის სიგრძე დაახლოებით 16 სმ. მილს აქვს რამდენიმე 1.5 მმ -იანი ხვრელი გაბურღული ქვედა ნახევარში (სადაც არის სენსორი), ზედა ნახევარი შეღებილია შავად. იდეა ის არის, რომ მილის შავ ნაწილში ჰაერი ოდნავ თბება, მაღლა ადის და გარბის, რითაც ქმნის ჰაერის ნაკადს სენსორის გარშემო. ვიმედოვნებთ, რომ ეს გამოიწვევს ჰაერის ტემპერატურის უკეთეს კითხვას. დაბოლოს, ქვიშის ან ხრეშის შესვლის თავიდან ასაცილებლად, სენსორული კაბელების ხვრელები ივსება წებოთი.

სენსორების დასაკავშირებლად გამოვიყენე ძველი სტერეო აუდიო კაბელი, რომელსაც ერთ ბოლოში აქვს სტერეო 3.5 მმ -იანი ჯეკი. მე გათიშა კონექტორები მეორე მხარეს და შევაერთე 3 მავთული (ჩემს აუდიო კაბელს აქვს სპილენძის გრუნტი, წითელი და თეთრი მავთული):

- ორივე შავი მავთული სენსორებიდან (მიწიდან) გადადის აუდიო კაბელის მიწის მავთულზე

- ორივე წითელი მავთული (+) გადადის წითელ მავთულზე

- ორივე ყვითელი მავთული (სიგნალი) გადადის თეთრ მავთულზე

მე იზოლირებული soldered ნაწილები ინდივიდუალურად ზოგიერთი სითბოს შემცირება მილები. ასევე გამოიყენება სითბოს შემცირების მილები, რომ შეინარჩუნოს 2 სენსორის მავთული ერთად.

დასრულებული ტემპერატურის სენსორის მოდული ნაჩვენებია მე -4 სურათზე ზემოთ.

ტემპერატურის სენსორის მოდულის დასრულების შემდეგ, იგი დამონტაჟებულია გახურებული გამავრცელებლის ცენტრში, ორმხრივი წებოვანი ლენტის გამოყენებით. მავთული იკვებება არსებული გამჭვირვალე საშუალებით (რომელიც მე ცოტათი უნდა გამეზარდა, რათა მავთული მოერგო) პროპაგატორის ბაზაზე.

ნაბიჯი 6: თერმოსტატის მოდულის აგება

ESP8266/NodeMCU, დისპლეი, რელე და 5V კვების ბლოკი ლამაზად ჯდება 158x90x60 მმ კორპუსში გამჭვირვალე საფარით.

მე მჭირდებოდა საბაზისო დაფა NodeMCU, LCD დისპლეის და სარელეო საქმის შიგნით დასაყენებლად. ვიფიქრე 3D დაბეჭდილი საბაზისო ფირფიტის შეკვეთაზე, ამიტომ შევქმენი.stl ფაილი SketchUp– ში. მე შევიცვალე აზრი და უბრალოდ თვითონ გავაკეთე 4 მმ თეთრი წვეროდან. SketchUp– ის გამოყენებით, მე შევქმენი შაბლონი 3 მმ – იანი ხვრელების ზუსტი ადგილის აღსანიშნავად. მაგალითისთვის იხილეთ.skp ფაილი. კომპონენტები დამონტაჟებულია საყრდენ ფირფიტაზე, შესაბამისი სიგრძის ზოგიერთი გამყოფი შუალედის გამოყენებით.

მე გავაღე ხვრელები ღილაკებისა და კონექტორების შემთხვევაში, დავაყენე ღილაკები და კონექტორები და შევაერთე ისინი სხვადასხვა ფერის მავთულის გამოყენებით, რათა თავიდან ავიცილოთ არასწორი კავშირები. მე ყურადღებით დავაკავშირე 230V AC ნაწილები. კიდევ ერთხელ: 230V AC შეიძლება იყოს საშიში, დარწმუნდით, რომ იცით რას აკეთებთ პროექტის ამ ნაწილის მომზადებისას!

5V კვების ბლოკი და ტერმინალის ბლოკი ინახება ქეისის ბოლოში, ორმაგი ცალმხრივი წებოვანი ლენტით.

მავთულის NodeMCU– სთან დაკავშირების შემდეგ, საჭირო იყო რაღაც ძაბვა, რათა დაედგინა ბაზის ფირფიტა კორპუსში m3 ჭანჭიკებით.

საბოლოო მოქმედება: განათავსეთ გამჭვირვალე საფარი და ჩვენ დავასრულეთ!

ნაბიჯი 7: დასკვნა

მართლაც სახალისო იყო ამ გამავრცელებლისთვის ამ თერმოსტატის აგება და მისი პროგრესის თვალყურის დევნება და ამ ინსტრუქციის წერა.

თერმოსტატი მუშაობს როგორც ხიბლი და მისი კონტროლი და მონიტორინგი Blynk აპლიკაციის გამოყენებით ასევე კარგად მუშაობს.

მაგრამ ყოველთვის არის გაუმჯობესების ადგილი. მე ვფიქრობ ტემპერატურის კონტროლის გაუმჯობესებაზე "მიზნის გადაჭარბებული გადაჭარბების" თავიდან აცილების გზით. ალბათ მე შევხედავ ეგრეთ წოდებულ PID ბიბლიოთეკას.

კიდევ ერთი იდეა: მე შეიძლება დავამატო OTA ვარიანტი "ჰაერში", რომ განაახლოთ NodeMCU პროგრამული უზრუნველყოფა ყოველ ჯერზე საქმის გახსნის გარეშე.