ŠVOK šaknų rūsiui: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Tai prietaisas, skirtas stebėti temperatūrą ir drėgmę dviejų kambarių šaltame rūsyje. Jis taip pat valdo du ventiliatorius kiekviename kambaryje, kurie cirkuliuoja orą iš išorės į kiekvieną kambarį, ir bendrauja su išmaniuoju jungikliu kiekviename kambaryje, prijungtame prie ultragarso. Tikslas yra kontroliuoti kambario temperatūrą ir drėgmę, idealiu atveju išlaikyti žemesnę nei 5 ° C temperatūrą ir apie 90%drėgmę

Prietaisas naudoja ESP8266 mikrovaldiklį, kad nuskaitytų temperatūros ir drėgmės jutiklius, valdytų ventiliatorius ir pateiktų informaciją vietiniame tinkle tinklalapyje.

Ši instrukcija nesileis į tikslią informaciją, nes:

1. Aš pamiršau nufotografuoti jį statydamas, o dabar jis sumontuotas kliento namuose!
2. Jūsų situacija bus kitokia. Tai yra orientacinis dizainas, o ne tiksliai dubliuojamas.

Priedai:

Mano naudojamos dalys yra:

• „NodeMCU 1.0 ESP8266“mikrovaldiklis. Bet koks ESP8266 veiks, jei jame bus pakankamai laisvų skaitmeninių įvesties ir išvesties kaiščių jūsų dizainui. Neįprasta išsiaiškinti, kiek kaiščių yra laisvų, kai kurie yra atskleisti, bet naudojami paleidžiant ar nuosekliai perduodant.
• prototipų lenta
• laidai, jungtys
• moteriškas antraštės lizdas, skirtas laikyti ESP8266 ir pagaminti jutiklių jungtis
• DHT22 temperatūros ir drėgmės jutikliai
• DS18B20 temperatūros jutiklis skirtas naudoti lauke
• dekonstruoti CAT5 kabeliai, skirti jutiklių laidams
• 690 omų rezistoriai, ribojantys FET vartų srovę
• 10K rezistorių iki DHT22 duomenų linijos
• 2.2K rezistorius, skirtas DS18B20 duomenų linijai ištraukti
• IRLU024NPBF HEXFET maitinimo tvarkyklės
• „San Ace 80 48VDC“ventiliatoriai
• „MeanWell“48 VDC 75 vatų maitinimo šaltinis ventiliatoriams
• kanibalizuotas 5 V telefono įkroviklis, skirtas maitinti ESP8266 ir jutiklius
• įvairūs diodai visame ventiliatoriuje, kad būtų išvengta EML (galbūt P6KE6 TVS?)

Jei norite papildomų nuorodų į bet kurį iš jų, komentuokite ir aš jas pridėsiu.

1 žingsnis: Konstrukcija - mikrovaldiklio ir jutiklio laidai

Grandinė sukonstruota ant prototipų plokštės, laikantis panašių metodų.

1. Išdėstykite komponentus ant prototipų plokštės, kad kitame žingsnyje būtų lengva prijungti. Aplink MOSFET tvarkykles nepalikau pakankamai vietos, o laidai šiek tiek susiaurėjo.
2. Lituokite moteriškas antraštes į vietą, prijunkite jas prie „NodeMCU“kaip stendą, kad būtų užfiksuoti keli kaiščiai. Tada nuimkite „NodeMCU“ir užbaikite visus kaiščius. Aš naudoju tik lizdus ant kaiščių, kurie naudojami maitinimui ir įėjimui/išėjimui. Tai padėjo užtikrinti, kad prietaisas kiekvieną kartą būtų prijungtas tinkama kryptimi.
3. Lituokite vyrišką jungtį prie 5VDC maitinimo šaltinio.
4. Lituokite atitinkamą jungtį prie plokštės prie ESP8266 „Vin“ir įžeminimo kaiščių, o po to lituokite ploną sujungimo laidą tarp jungties 5VDC ir įžeminkite prie atitinkamų lizdo kaiščių. Apsvarstykite galimybę įdėti šią jungtį taip, kad ji būtų „NodeMCU“USB prievado kelyje. NENORITE vienu metu maitinti „NodeMCU“iš šio maitinimo šaltinio ir USB. Jei įdėsite jungtį į nepatogią vietą, jums bus sunkiau tai padaryti netyčia.
5. Lituokite 3 kontaktų antgalius prie ESP8266 D1, D2 ir D3 kaiščių. Palikite daug vietos prisitraukimo rezistoriams ir visam prijungimo laidui.
6. Sukurkite atitinkamas jungtis iš jutiklių jungčių jungčių iš moterų. Aš naudoju 4 kaiščių ilgius, o vienas kaištis buvo pašalintas, kad jutikliai būtų įjungti, kad jie būtų neteisingai prijungti. Aš įdėjau 3.3 V maitinimą ir įžeminimą ant kiekvienos jungties 1 ir 4 kaiščių, o duomenis - į 2 kaištį. Geriau būtų įdėti 3.3V ir įžeminimą vienas šalia kito, o duomenis - į 4 kaištį, taigi, jei jutiklis būtų prijungtas atgal, jokia žala nebūtų padaryta.
7. Lituokite traukimo rezistorius tarp 3,3 V ir kiekvieno jutiklio duomenų linijų. DHT22 naudoja 10K prisitraukimą, o DS18B20 (esant 3,3 V) mėgsta 2,2 K traukimą.
8. Lituokite sujungimo laidą tarp kiekvienos jungties įžeminimo kaiščių ir „NodeMCU“lizdo įžeminimo kaiščio.
9. Lituokite sujungimo laidą tarp kiekvienos jungties 3.3V kaiščių ir „NodeMCU“3.3 kaiščio.
10. Lituoklio prijungimo laidas iš vienos DHT22 jungties duomenų kaiščio į „NodeMCU“lizdo D1 kaištį
11. Lituokite prijungimo laidą nuo kitos DHT22 jungties duomenų kaiščio prie lizdo D2 kaiščio
12. Lituoklio prijungimo laidas nuo DS18B20 jungties duomenų kaiščio iki kaiščio D3.
13. Matuokite nuo suplanuotų jutiklių įrengimo vietų iki įrenginio buvimo vietos.
14. Sukurkite tinkamo ilgio laidus. Tai darau išardydamas CAT 5 eterneto kabelio ilgį, įkišdamas 3 laidus į grąžto griebtuvą ir susukdamas juos. Tai suteikia naujam jutiklio kabeliui tam tikrą mechaninį stiprumą, kad jis nesusipainiotų ir nesulaužtų laido.
15. Lituokite jutiklį viename laido gale, o antraštę - kitame. Būkite atsargūs su kaiščio priskyrimu. Taip pat ant kiekvieno galo uždėkite tam tikrą įtempimą, pavyzdžiui, silicio glaistymą, epoksidą arba karštus klijus. Silicio glaistymas tikriausiai yra geriausias - karšti klijai iš tikrųjų gali sugerti drėgmę, o epoksidas gali patekti į jungtį.

2 žingsnis: Statyba - ventiliatorių tvarkyklės

Šis dizainas naudoja 48 voltų ventiliatorius dėl dviejų priežasčių:

• jie buvo prieinami ir atrodė kokybiškesni / efektyvesni nei įprasti 12 V ventiliatoriai mūsų šiukšlių krūvoje
• jie naudoja mažiau srovės nei žemesnės įtampos ventiliatoriai, todėl laidai gali būti plonesni

Žemesnės įtampos ventiliatoriai gali būti geresnis jūsų dizaino pasirinkimas.

Šiame skyriuje išsamiai aprašoma pavaros grandinės konstrukcija naudojant 3 voltų skaitmeninę išvestį iš „NodeMCU“48 voltų ventiliatoriui maitinti. Išskyrus programinę įrangą, šis skyrius yra unikaliausia įrenginio dalis. Iš pradžių jums gali būti naudinga sukurti grandinę ant duonos lentos.

1. Pereidami į kitą „NodeMCU“lizdo pusę nustatykite įeinančios 48 V maitinimo jungties vietą. Jis turėtų būti šalia to, kur bus sumontuotas maitinimo šaltinis, ir prototipų plokštės antžeminis bėgelis. Kol kas nesulituokite į vietą.
2. Išnagrinėkite aukščiau pateiktą schemą, kad suprastumėte, kaip prijungsite visus šiuos komponentus.
3. Padėkite keturis 690 omų rezistorius prie kaiščių D5, D6, D7 ir D8. Kol kas jų nesulituokite.
4. Įdėkite keturis tranzistorius į prototipų plokštę.
5. Įdėkite keturis tvirtinimo diodus į prototipų plokštę. Kiekvienam diodui sulygiuokite anodą su tranzistoriaus nutekėjimu, o katodą, kad laidas iš jo turėtų aiškų kelią į 48 V maitinimo bėgį.
6. Keturios ventiliatorių jungtys, teigiama (+) jungtis prie 48 V bėgio ir neigiama (-) prie FET šaltinio ir diodo anodo
7. Dabar sureguliuokite visas tas vietas, kol viskas bus gerai išdėstyta ir bus vietos paleisti visus prijungimo laidus.
8. Lituokite pirmąją iš keturių vairuotojo grandinių. Gerai, jei kiti iškris, kai apversite lentą. Kiti veiksmai yra sutelkti į vieną iš važiavimo grandinių. Kai jis veikia, galite pereiti prie kitų.

9. Naudodami prijungimo laidą arba komponentų laidus, lituokite vieną ventiliatoriaus tvarkyklės grandinę:

   1. vienas vartų srovės ribojimo rezistoriaus galas prie mazgo MCU kaiščių D5
   2. kitą rezistoriaus galą prie FET vartų
   3. FET nutekėjimas į žemę
   4. FET šaltinis prie diodo anodo ir ventiliatoriaus jungties neigiamas

10. Naudodami multimetrą patikrinkite jungtis. Patikrinkite, ar visų jungčių pasipriešinimas yra nulinis, bet ypač patikrinkite, ar nėra trumpojo jungimo:

    1. NE nulinis pasipriešinimas tarp 3 FET kaiščių
    2. NE nulinis pasipriešinimas ventiliatoriaus jungtyje nuo neigiamo iki teigiamo, o nulinis pasipriešinimas nuo teigiamo iki neigiamo rodo, kad diodas veikia.
    3. Atidarykite grandinę nuo kiekvieno FET kaiščio iki 48 V.
11. Dar kartą patikrinkite grandinę kitu būdu.
12. Prijunkite 5 V maitinimo šaltinį prie prototipų plokštės.
13. Prijunkite multimetro negatyvą prie žemės.
14. Įjunkite 5 V maitinimo šaltinį. Patikrinkite, ar „Vin“kaištyje yra 5 voltai
15. Prijunkite 48 V maitinimo šaltinį ir ventiliatorių. Šie ventiliatoriai turi tam tikrą paleidimo momentą, todėl laikykite jį nuspaudę spaustuku. Tai gali prasidėti įjungus grandinę.
16. Laikinai įkiškite vieną prijungimo laido gabalo galą į D5 kaiščio lizdą. Įžeminkite kaištį, įkišdami kitą laido galą į įžeminimo kaištį. Jei ventiliatorius veikė, jis turėtų sustoti, nes išjungėte FET.
17. Perkelkite laidą nuo žemės iki VIN. Ventiliatorius turėtų įsijungti.
18. Švęskite savo sėkmę, išjunkite maitinimą ir užpildykite bei išbandykite likusias ventiliatoriaus tvarkyklės grandines. Juos varo atitinkamai kaiščiai D6, D7 ir D8.

3 veiksmas: programos „NodeMCU“ir pradinė konfigūracija

1. Atsisiųskite pridėtus „Sketch“failus į naują „Arduino“projektą, sukompiliuokite ir įkelkite į „NodeMCU“.

   antrame „pagehtml.h“faile yra „javascript“didžiulės eilutės pavidalu, kuri yra ESP8266 atmintyje ir yra serveris su tinklalapiu

2. NEGALIMA maitinti „NodeMCU“iš plokštės. Atjunkite 5 V maitinimą nuo prototipų plokštės.
3. Atjunkite 48V nuo pagrindinės plokštės.
4. Įjunkite „NodeMCU“į lizdą, prijunkite USB kabelį ir blykstelėkite „NodeMCU“
5. Atidarykite „Arduino“serijos monitorių esant 115200 baudų.
6. Naudodamiesi išmaniuoju telefonu, nešiojamuoju kompiuteriu ar planšetiniu kompiuteriu, prisijunkite prie „RootCellarMon“tinklo, kuris turėtų būti rodomas, nes „NodeMCU“veikia kaip „Wi-Fi“prieigos taškas. Slaptažodis yra „opensesame“. Aš naudoju puikią IOTWebConf biblioteką, kad galėčiau konfigūruoti tinklo SSID ir slaptažodį.
7. Tada naudodami savo įrenginio žiniatinklio naršyklę, eikite į http: 192.168.4.1. Turėtumėte pamatyti puslapį, kaip parodyta aukščiau, bet su jutiklių klaidomis. Apačioje spustelėkite nuorodą Konfigūracija.

8. Sąrankos ekrane nustatykite tinklo parametrus SSID ir slaptažodį, tada spustelėkite TAIKYTI. Prisijunkite prie įprasto „Wi-Fi“tinklo. Turėtumėte pamatyti kažką panašaus į „Arduino“serijos monitorių:

   Slaptažodis nebuvo nustatytas konfigūracijoje

   Būsena keičiama iš: 0 į 1 AP nustatymas: RootCellarMon Su numatytuoju slaptažodžiu: AP IP adresas: 192.168.4.1 Būsena pakeista iš: 0 į 1 Ryšys į AP. Atjungtas nuo AP. Prašymas peradresuoti į 192.168.4.1 Prašomas ne esamo puslapio „/favicon.ico“argumentas (GET): 0 Pateiktas konfigūracijos puslapis. Pateikiamas „iwcThingName“su reikšme: RootCellarMon „iwcApPassword“su reikšme: „iwcWifiSsid“su verte: jūsų SSID atvaizdavimas „iwcWifiPassword“su reikšme: „iwcApTimeout“su reikšme: 30 atvaizdavimas „tasmota1“su reikšme: Render su reikšme: atvaizdavimo separatorius Atvaizdavimo separatorius Patvirtinama forma. Atnaujinama arg 'iwcThingName' konfigūracijos vertė: RootCellarMon iwcThingName = 'RootCellarMon' Arg 'iwcApPassword' vertė yra: opensesame iwcApPassword buvo nustatyta arg 'iwcWifiSsid' vertė: jūsų SSID iwcWifiSyR: jūsų „Wi-Fi“slaptažodis „iwcWifiPassword“nustatytas iwcThingName '=' RootCellarMon 'Išsaugoti konfigūraciją' iwcApPassword '= Išsaugoma konfigūracija' iwcWifiSsid '=' jūsų SSID 'Išsaugoma konfigūracija' iwcWifiPassword '= Išsaugoma konfigūracija' iwcApTimeout '=' 30 'Išsaugoti konfigūraciją' tasmota1 '=' Taupyti konfig. ' = '' Konfigūracija atnaujinta. Būsena keičiama iš: 1 į 3 Prisijungimas prie [jūsų SSID] (slaptažodis paslėptas) Būsena pakeista iš: 1 į 3 „WiFi“prijungtas IP adresas: 192.168.0.155 Būsena keičiama iš: 3 į 4 Priimama ryšio būsena pakeista iš: 3 į 4

9. Atkreipkite dėmesį į jūsų įrenginiui priskirtą IP adresą. Viršuje yra 192.168.0.155.
10. Iš naujo prijunkite nešiojamąjį kompiuterį/planšetinį kompiuterį/telefoną prie įprasto tinklo, jei to dar nepadarė.
11. Naršykite iki naujo įrenginio adreso, mano atveju - 192.168.1.155. Turėtumėte vėl pamatyti pagrindinį puslapį.

4 žingsnis: sujunkite viską kartu

1. Atjunkite USB kabelį.
2. Prijunkite 5 voltų maitinimą. Ir atnaujinkite tinklalapį. Turėtumėte reguliariai matyti širdies plakimą.
3. ESP8266 šviesos diodas turėtų mirksėti kas 5 sekundes, kai nuskaito jutiklius.
4. Prijunkite jutiklius ir turėtumėte pradėti skaityti. Iš pradžių turėjau DHT22 lauke, tačiau man atrodė nepatikimas, todėl perjungiau į paprastesnį ir geriau apsaugotą DS18B20.
5. Jei turite problemų su rodmenimis, galite atjungti 5 V maitinimą, įjungti „NodeMCU“per USB ir įkelti pavyzdinius kiekvieno jutiklio eskizus, kad išspręstumėte problemą. Tai beveik visada blogas laidas.
6. Prijunkite 48 V maitinimą ir ventiliatorius. Spustelėkite ventiliatoriaus valdymo mygtukus.
7. Sukurkite du išmaniuosius „Tasmota“jungiklius. Aš naudoju „Sonoff Basic“jungiklius. Yra pamokų, kaip juos suaktyvinti naudojant „Tasmota“kitur, įskaitant arendst puslapį.
8. Peržiūrėkite maršrutizatoriaus klientų sąrašą ir nustatykite kiekvienam išmaniajam jungikliui priskirtus IP adresus. Nustatykite šiuos adresus kaip rezervuotus, kad jungikliai visada gautų tą patį adresą.
9. Pavyzdžiui, pabandykite tiesiogiai valdyti išmaniuosius jungiklius

192.168.0.149/cm?cmnd=Power%20ONhttps://192.168.0.149/cm?cmnd=Power%20OFF

• Pagrindinio puslapio apačioje spustelėkite Konfigūruoti ir nustatykite išmaniųjų jungiklių adresus, kaip parodyta aukščiau esančiame ekrano užfiksavime. Tik IP adresas, likęs URL yra sukurtas programinėje įrangoje, veikiančioje ESP8266. Norėdami patekti į konfigūracijos puslapį, jums gali prireikti vartotojo: slaptažodžio „admin“: „opensesame“arba bet kokio kito slaptažodžio.

5 žingsnis: diegimas

Prietaiso dalis sumontavau ant nedidelio faneros gabalo, o tarp faneros ir dangčio - plastikinio maisto indo dangtis. Šis išdėstymas buvo prisukamas prie šaknies rūsio sienos. Kadangi dangtelis yra šiek tiek atitrauktas nuo sienos, maisto konteinerio korpusą galima lengvai užspausti, kad būtų apsauginis dėklas. Visi kabeliai per fiksuotą dangtį nukreipiami į plokštę.

Jutikliai ir ventiliatoriaus laidai prie sienų buvo tvirtinami laisvai, nes būsimi darbai planuojami šaknų rūsyje - galbūt tinkuotos sienos ir papildomos lentynos.

6 žingsnis: Santrauka

Tai eksperimentas, todėl nežinome, kurios sistemos dalys galiausiai pasiteisins.

Keletas pirmųjų pastabų, kaip palengvinti sėkmę:

• Ventiliatoriai gali būti nereikalingi. Gali pakakti natūralios konvekcijos. Įleidimo ir išmetimo angos yra atitinkamai šalia grindų ir lubų, kad karštas oras būtų išeikvotas ir šaltas oras.
• Prieš pradėdami projektą įsitikinkite, kad „Wi-Fi“šakniniame rūsyje yra gerai. Mūsų atveju patalpoje, esančioje virš šaknies rūsio, mums reikėjo įdiegti „wifi“plėtiklį.
• Jei „Wi-Fi“nėra geras, gali prireikti laidinio ar kitokio radijo dažnio dizaino.
• Dažykite plokštę, ant kurios yra sumontuoti komponentai, arba naudokite plastiką ar kažką, ką mažiau veikia drėgmė.
• Keturi veikiantys ventiliatoriai sunaudoja apie 60 vatų, greičiausiai maitinimo šaltinis yra bent 80% efektyvus. Taigi šildymas korpuso viduje yra ne daugiau kaip 20% * 60 arba 12 vatų. Perkaitimas neturėtų būti problema, ypač šaltame šaknų rūsyje. Jei jūsų korpusas yra hermetiškesnis, galbūt norėsite išgręžti ventiliacijos angas.
• Yra projektų, kurie prideda aplinkos jutiklių prie „Tasmota“pagrįstų išmaniųjų kištukų. Vienas iš jų gali būti gera šios programos alternatyva.