Propagatoriaus termostatas naudojant ESP8266/„NodeMCU“ir „Blynk“: 7 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Neseniai nusipirkau šildomą daugiklį, kuris turėtų padėti mano gėlių ir daržovių sėkloms sudygti anksčiau sezono metu. Jis buvo be termostato. Kadangi termostatai yra gana brangūs, nusprendžiau pasigaminti savo. Kadangi norėjau pasinaudoti šia galimybe šiek tiek pažaisti su „Blynk“, termostatą grindžiau ESP8266/NodeMCU kūrimo lenta, kurią turėjau.

Ankstesniems projektams įkvėpimo ir pagalbos naudodavau tokias svetaines kaip instructables.com, kai įstrigdavau. Ne daugiau nei sąžininga prisidėti prie nedidelio indėlio, todėl čia yra mano pirmasis pamokomas dalykas!

Atsakomybės apribojimas: Šis projektas veikia su 230 V kintamosios srovės srove, kuri yra gana pavojinga ir viskas, kas blogai, gali jus užmušti. Aš negaliu būti atsakingas už bet kokią žalą, sužalojimą ar gyvybės praradimą. Padarykite tai savo rizika

1 žingsnis: naudojamų dalykų sąrašas

1 „NodeMCU V3.0“

2 DS18B20 1 laidų temperatūros jutiklis

1 Relės modulis

1 LCD1602 I2C ekranas

3 Spalvoti mygtukai

1 158x90x60 dėklas su skaidriu dangteliu

1 5V USB telefono įkroviklis

1 trumpas USB 2.0 A iš vyrų į B vyrų mikro 5 kontaktų duomenų kabelis

1 4,7 kΩ rezistorius

1 vandeniui atsparus faneros blokas, apie 10x5x2cm

1 gabalas balto plastiko vamzdžio, skersmuo 12 mm, ilgis 16 cm

1 230 V maitinimo kabelis su kištuku

1 230 V maitinimo lizdas (2 kaiščiai)

1 230 V maitinimo lizdas (3 kaiščiai)

1 6 padėtis 2 eilių gnybtų blokas

1 stereo garso kabelis su 3,5 mm stereo lizdo kištuku viename gale

1 3,5 mm stereo lizdas

2 M16 kabelių jungčių jungtys

1 gabalas balto perspex apie 160x90

Ir kai kurie jungiamieji laidai, termiškai susitraukiantys vamzdžiai, klijai, dvipusė lipni juosta, juodi purškiami dažai, PCB plokštės tarpinės, M3 varžtai ir 1,5 mm/6,5 mm/12 mm/16 mm gręžtuvas

2 žingsnis: suprojektuokite termostatą

Kaip minėta, termostatas yra pastatytas aplink ESP8266/NodeMCU kūrimo plokštę.

Faktinė tiek dirvožemio, tiek oro temperatūra daugiklyje bus matuojama 2 temperatūros jutikliais. Šie jutikliai turi vadinamąją 1 laido sąsają, o tai reiškia, kad juos galima lygiagrečiai prijungti prie vieno įvesties prievado. Kaip minėta šiame puikiame duomenų lape, 1 laido magistralei reikalingas maždaug 5 kΩ išorinis traukos rezistorius. Aš naudoju 4,7 kΩ rezistorių tarp jutiklių signalo linijos ir „NodeMCU“3.3V.

Kad būtų galima padidinti arba sumažinti pageidaujamą dirvožemio temperatūrą, pridedami 2 mygtukai ir 16x2 simbolių LCD ekranas, kuriame pateikiama tam tikra informacija apie esamą ir tikslinę temperatūrą. Šiame LCD ekrane yra įmontuotas foninis apšvietimas. Kad foninis apšvietimas nebūtų įjungtas visą laiką, nusprendžiau pridėti tam tikrą kodą, kad po kurio laiko ekranas būtų pritemdytas. Kad galėčiau vėl įjungti foninį apšvietimą, pridėjau dar vieną mygtuką. Galiausiai pridedamas relinis modulis, kuris įjungia ir išjungia šilumos tiekimo kabelį maitinimo šaltinyje.

Aukščiau esančiame paveikslėlyje parodyta, kaip šie komponentai yra prijungti prie pagrindinio įrenginio.

3 žingsnis: Padarykite termostatą „Blynk“

Kadangi vėliau mūsų kode reikia kai kurių duomenų iš „Blynk“programos, pirmiausia pasirūpinkime „Blynk“verslu.

Atlikite pirmuosius 3 „Blynk“darbo pradžios nurodymus.

Dabar sukurkite naują projektą „Blynk“programoje. Kaip projekto pavadinimą pasirinkau „Propagator“. Įrenginių sąraše pasirinkite „NodeMCU“, ryšio tipas yra „WiFi“. Man patinka tamsi tema, todėl pasirinkau „Tamsus“. Paspaudus Gerai, bus parodytas iššokantis langas, kuriame bus nurodyta, kad jūsų el. Pašto adresu buvo išsiųstas autentifikavimo ženklas. Patikrinkite savo paštą ir užsirašykite šį žetoną, vėliau mums reikės įvesti „NodeMCU“kodą.

Bakstelėkite tuščią ekraną, kuris dabar rodomas, ir pridėkite:

• 2 matuokliai (po 300 energijos, taigi iš viso 600)
• 1 „SuperChart“(900 energijos)
• 1 vertės ekranas (200 energijos)
• 1 slankiklis (200 energijos)
• 1 šviesos diodas (100 energijos)

Tai tiksliai sunaudoja jūsų nemokamą 2000 energijos balansą;-)

Aukščiau esančiose nuotraukose parodyta, kaip išdėstyti ekraną naudojant šiuos elementus. Bakstelėjus kiekvieną elementą, galima koreguoti išsamius nustatymus (taip pat parodyta aukščiau esančiose nuotraukose).

Baigę suaktyvinkite projektą spustelėdami mygtuką „Paleisti“. Programos (žinoma) nepavyks prisijungti, nes dar nėra prie ko prisijungti. Taigi pereikime prie kito žingsnio.

4 žingsnis: Kodas, dėl kurio viskas veikia

Dabar atėjo laikas užprogramuoti mūsų ESP8266/NodeMCU. Tam naudoju „Arduino IDE“programą, kurią galima atsisiųsti čia. Norėdami jį nustatyti ESP8266/NodeMCU, peržiūrėkite šią puikią Magesh Jayakumar instrukciją.

Kodą, kurį sukūriau savo sklindančiam termostatui, rasite žemiau esančiame faile Thermostat.ino.

Jei norite pakartotinai naudoti šį kodą, būtinai atnaujinkite „WiFi“SSID, slaptažodį ir „Blynk Authorization“prieigos raktą.

5 žingsnis: sukonstruokite temperatūros jutiklio modulį

Daugiklio pagrindas bus užpildytas aštraus smėlio arba labai smulkių, maždaug 2 cm storio smėlio sluoksniu. Taip apatinė šiluma pasiskirstys tolygiau. Norėdami tinkamai išmatuoti „dirvožemio“temperatūrą, nusprendžiau pasirinkti vandeniui atsparų DS18B20 temperatūros jutiklį. Nors mano sklidimo aparate buvo įmontuotas analoginis termometras, skirtas matuoti oro temperatūrą viduje, nusprendžiau pridėti dar vieną temperatūros jutiklį, kuris taip pat matuos oro temperatūrą elektroniniu būdu.

Norėdami gražiai laikyti abu jutiklius, sukūriau paprastą medinę konstrukciją. Aš paėmiau neperšlampamos faneros gabalą ir išgręžiau 6,5 mm skylę iš vienos pusės į kitą, kad išlaikyčiau dirvos temperatūros jutiklį, vedantį jutiklio laidą per bloką. Be to, aš išgręžiau 12 mm skylę faneros bloko centre, maždaug 3/4 viso aukščio, ir 6,5 mm skylę iš šono, įpusėjus bloką, baigiant 12 mm skylute. Šioje skylėje yra oro temperatūros jutiklis.

Oro temperatūros jutiklis yra uždengtas plastikiniu baltu vamzdeliu, kuris telpa 12 mm skylės viduje. Vamzdelio ilgis apie 16 cm. Vamzdyje yra keletas 1,5 mm skylių, išgręžtų apatinėje pusėje (kur yra jutiklis), o viršutinė pusė yra nudažyta juodai. Idėja yra ta, kad oras juodojoje vamzdžio dalyje šiek tiek įkaista, pakyla į viršų ir išeina, taip sukurdamas oro srautą aplink jutiklį. Tikimės, kad tai leis geriau nuskaityti oro temperatūrą. Galiausiai, kad smėlis ar smėlis nepatektų, jutiklių kabelių angos užpildomos klijais.

Norėdami prijungti jutiklius, naudoju seną stereo garso kabelį, kurio viename gale yra stereo 3,5 mm lizdo kištukas. Aš nutraukiau jungtis kitoje pusėje ir litavau 3 laidus (mano garso kabelis turi vario įžeminimą, raudoną ir baltą laidą):

- abu juodi laidai iš jutiklių (įžeminimo) eina į garso kabelio įžeminimo laidą

- abu raudoni laidai (+) eina prie raudono laido

- abu geltoni laidai (signalas) eina į baltą laidą

Lituotas dalis atskirai izoliavau tam tikru termiškai susitraukiančiu vamzdeliu. Taip pat naudokite kai kuriuos termiškai susitraukiančius vamzdelius, kad 2 jutiklio laidai būtų kartu.

Užbaigtas temperatūros jutiklio modulis parodytas 4 paveikslėlyje aukščiau.

Užbaigus temperatūros jutiklio modulį, jis sumontuojamas įkaitinto sklidimo centro centre, naudojant dvipusę lipnią juostą. Viela tiekiama per esamą angą (kurią turėjau šiek tiek padidinti, kad viela tilptų) į daugiklio pagrindą.

6 žingsnis: termostato modulio konstravimas

ESP8266/NodeMCU, ekranas, relė ir 5 V maitinimo šaltinis puikiai tinka 158x90x60 mm korpusui su skaidriu dangteliu.

Man reikėjo pagrindo plokštės, kad galėčiau pritvirtinti „NodeMCU“, LCD ekraną ir relę korpuso viduje. Galvojau užsisakyti 3D spausdintą pagrindo plokštę, todėl „SketchUp“sukūriau.stl failą. Aš persigalvojau ir tiesiog pasigaminau iš 4 mm balto perspekso gabalo. Naudodamas „SketchUp“, sukūriau šabloną, kuriame pažymėjau tikslią 3 mm skylių gręžimo vietą. Pavyzdį rasite.skp faile. Komponentai montuojami ant pagrindo plokštės, naudojant tam tikrus tinkamo ilgio tarpiklius.

Išgręžiau skyles mygtukams ir jungtims korpuso šonuose, sumontavau mygtukus ir jungtis ir prijungiau juos naudodami skirtingų spalvų laidus, kad išvengtumėte neteisingų jungčių. Aš atsargiai prijungiau 230 V kintamosios srovės dalis. Dar kartą: 230 V kintamoji srovė gali būti pavojinga, įsitikinkite, kad žinote, ką darote rengdami šią projekto dalį!

5 V maitinimo šaltinis ir gnybtų blokas laikomi dėklo apačioje su tam tikra dvipuse lipnia juosta.

Prijungus laidus prie „NodeMCU“, reikėjo šiek tiek pasimėgauti, kad pagrindo plokštė būtų pritvirtinta kai kuriais m3 varžtais.

Paskutinis veiksmas: uždėkite skaidrų dangtelį ir viskas!

7 žingsnis: Išvada

Buvo labai smagu pastatyti šį termostatą savo sklaidytuvui, sekti savo pažangą kuriant jį ir rašant tai pamokoma.

Termostatas veikia kaip žavesys, o jo valdymas ir stebėjimas naudojant „Blynk“programą taip pat veikia gerai.

Tačiau tobulėti visada yra kur. Aš galvoju apie temperatūros kontrolės gerinimą, vengiant per daug „viršyti tikslą“. Tikriausiai pažvelgsiu į vadinamąją PID biblioteką.

Kita idėja: galėčiau pridėti „Over The Air“OTA parinktį, kad atnaujinčiau „NodeMCU“programinę įrangą, kiekvieną kartą neatidarant dėklo.