HVAC për bodrumin rrënjësor: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Kjo është një pajisje për të monitoruar temperaturën dhe lagështinë në një bodrum të ftohtë me dy dhoma. Ai gjithashtu kontrollon dy tifozë në secilën dhomë të cilët qarkullojnë ajër nga jashtë në çdo dhomë dhe komunikon me një ndërprerës të zgjuar në çdo dhomë të lidhur me një mjeshtër tejzanor. Qëllimi është të kontrollohet temperatura dhe lagështia në dhomë, në mënyrë ideale të mbahet temperatura nën 5C dhe lagështia rreth 90%

Pajisja përdor një mikrokontrollues ESP8266 për të lexuar sensorët e temperaturës dhe lagështisë, për të nxitur tifozët dhe për të paraqitur informacionin përmes rrjetit lokal në një faqe në internet.

Ky udhëzues nuk do të hyjë në detaje të sakta sepse:

1. Kam harruar të bëj fotografi ndërsa e ndërtova, dhe është instaluar në shtëpinë e klientit tani!
2. Situata juaj do të jetë ndryshe. Kjo nënkuptohet si një model referimi, për të mos u kopjuar saktësisht.

Furnizimet:

Pjesët që kam përdorur janë:

• Mikrokontrollues NodeMCU 1.0 ESP8266. Çdo ESP8266 do të funksionojë, për sa kohë që ka mjaft kunja hyrëse dhe dalëse dixhitale falas për modelin tuaj. Nuk është e parëndësishme të kuptosh se sa kunja janë pa pagesë, disa janë të ekspozuara, por përdoren gjatë nisjes ose transmetimit serik.
• bordi i prototipimit
• tela, lidhje
• prizë për kokën e femrës për të mbajtur ESP8266 dhe për të bërë lidhës të sensorit
• Sensorë të temperaturës dhe lagështisë DHT22
• Sensori i temperaturës DS18B20 për përdorim të jashtëm
• kabllo e zbërthyer CAT5 për instalime elektrike të sensorit
• Rezistenca 690 ohm për të kufizuar rrymën e portës FET
• Rezistenca 10K për tërheqjen e linjës së të dhënave DHT22
• Rezistencë 2.2K për të tërhequr linjën e të dhënave DS18B20
• Drejtuesit e fuqisë IRLU024NPBF HEXFET
• Tifozët San Ace 80 48VDC
• Furnizimi me energji MeanWell 48VDC 75 vat për tifozët e energjisë
• karikues i kanibalizuar i telefonit 5v për të fuqizuar ESP8266 dhe sensorë
• dioda të ndryshme nëpër ventilator për të parandaluar EMF -në e prapme (ndoshta P6KE6 TVS?)

Nëse dëshironi lidhje shtesë për ndonjërën nga këto, komentoni dhe unë do t'i shtoj ato.

Hapi 1: Ndërtimi - Mikrokontrolluesi dhe telat e sensorit

Qarku është ndërtuar në tabelën e prototipimit, duke ndjekur teknika të ngjashme me këto.

1. Paraqitni përbërësit në tabelën e prototipit për të lejuar instalime të lehta në hapin tjetër. Unë nuk lashë hapësirë të mjaftueshme rreth drejtuesve të MOSFET dhe instalimet elektrike u ngushtuan pak.
2. Ngjitini titujt femra në vend, duke i lidhur ato në NodeMCU si një shaka për të marrë disa kunja të ngjitura poshtë. Pastaj hiqni NodeMCU dhe përfundoni të gjitha kunjat. Kam përdorur vetëm bazat në kunjat të cilat përdoren për energji dhe hyrje/dalje. Kjo ndihmoi që pajisja të lidhej me orientimin e duhur çdo herë.
3. Lidhni një lidhës mashkull në furnizimin me energji 5VDC.
4. Ngjitni një lidhës femër që përputhet në tabelë pranë ESP8266 Vin dhe kunjat e tokëzimit, dhe më pas lidhni tela të hollë lidhës midis lidhësit 5VDC dhe tokëzoni në kunjat e prizës që përputhen. Konsideroni vendosjen e këtij lidhësi në mënyrë që të jetë në rrugën e portës USB të NodeMCU. NUK doni të fuqizoni NodeMCU nga ky furnizim me energji dhe USB në të njëjtën kohë. Nëse e vendosni lidhësin në një vend të papërshtatshëm, do të jetë më e vështirë për ju që ta bëni këtë rastësisht.
5. Bashkoni kokë meshkuj me 3 kunja pranë kunjave ESP8266 D1, D2 dhe D3. Lini shumë hapësirë për rezistorët tërheqës dhe të gjithë telat e lidhjes.
6. Ndërtoni lidhje lidhëse nga titujt femra për lidhjet e sensorit. Kam përdorur 4 gjatësi pin, me një kunj të hequr për t'i bërë sensorët të kyçur në mënyrë që ata të mund të lidhen gabimisht. Vendosa furnizimin 3.3V dhe tokëzimin në kunjat 1 dhe 4 të secilit lidhës, dhe të dhënat në kunjin 2. Do të ishte më mirë të vendosnim 3.3V dhe tokëzim pranë njëri -tjetrit dhe të dhëna në kunjin 4, kështu që nëse një sensor lidhet prapa, asnjë dëm nuk do të bëhej.
7. Ngjitni rezistorët tërheqës midis 3.3V dhe linjave të të dhënave për secilin sensor. DHT22 përdor një tërheqje 10K, dhe DS18B20 (në 3.3V) pëlqen një tërheqje 2.2K.
8. Lidhni tela lidhës midis kunjave të tokëzimit të secilit lidhës dhe në një kunj të tokëzimit të prizës NodeMCU.
9. Teli lidhës lidhës midis kunjave 3.3V të secilit lidhës dhe 3.3 kunjit të NodeMCU.
10. Teli i lidhjes së saldimit nga kunja e të dhënave e një lidhësi DHT22 në pin D1 të prizës NodeMCU
11. Teli i lidhjes së saldimit nga kunja e të dhënave të lidhësit tjetër DHT22 në kunjin D2 të prizës
12. Teli i lidhjes së saldimit nga kunja e të dhënave të lidhësit DS18B20 në pin D3.
13. Matni nga vendet e planifikuara të instalimit të sensorit deri në vendin ku do të jetë pajisja.
14. Ndërtoni parzmore tela me gjatësi të përshtatshme. Unë e bëj këtë duke hequr një gjatësi të kabllit CAT 5 ethernet, duke i vendosur 3 tela në kapësen e një stërvitjeje dhe duke i shtrembëruar ato së bashku. Kjo i jep kabllit të ri të sensorit një forcë mekanike kundër prishjes dhe prishjes së telit.
15. Ngjitni sensorin në njërin skaj të telit dhe një kokë femre në anën tjetër. Kini kujdes me caktimin e kunjit. Gjithashtu vendosni një lehtësim të sforcimit në secilin skaj, për shembull ngjitje silikoni, epoksi ose ngjitës të nxehtë. Mbërthimi i silikonit është ndoshta më i miri - zam i nxehtë në të vërtetë mund të thith lagështinë, dhe epoksi mund të futet në lidhës.

Hapi 2: Ndërtimi - Drejtuesit e Tifozëve

Ky dizajn përdor tifozë 48 volt për dy arsye:

• ato ishin të disponueshme, dhe dukej se ishin me cilësi më të lartë / më efikase sesa tifozët më të zakonshëm 12V në grumbullin tonë të hedhurinave
• ata përdorin më pak rrymë sesa tifozët e tensionit më të ulët, kështu që telat mund të jenë më të hollë

Tifozët e tensionit më të ulët mund të jenë një zgjedhje më e mirë në modelin tuaj.

Ky seksion hyn në shumë detaje mbi ndërtimin e qarkut të drejtimit duke përdorur një dalje dixhitale 3 volt nga NodeMCU për të fuqizuar një tifoz 48 volt. Përveç softuerit, ky seksion është pjesa më unike e pajisjes. Ju mund të përfitoni nga ndërtimi i qarkut në një dërrasë buke në fillim.

1. Duke kaluar në anën tjetër të prizës NodeMCU, përcaktoni një vendndodhje për lidhësin e energjisë 48V në hyrje. Duhet të jetë ngjitur me vendin ku do të montohet furnizimi me energji elektrike dhe një hekurudhë tokësore në tabelën e prototipimit. Mos e lidhni akoma në vend.
2. Shqyrtoni skemën e mësipërme për të kuptuar se si do t'i lidhni të gjithë këta përbërës.
3. Vendosni katër rezistencat 690 ohm pranë kunjave D5, D6, D7 dhe D8. Mos i lidhni ato akoma.
4. Vendosni katër transistorët në tabelën e prototipit.
5. Vendosni katër diodat shtrënguese në tabelën e prototipit. Për secilën diodë rreshtoni anodën me kullimin e tranzistorit dhe katodën, kështu që një tel prej saj do të ketë një rrugë të qartë drejt hekurudhës së energjisë 48V.
6. Katër lidhje për tifozët, lidhësi pozitiv (+) në hekurudhën 48V dhe negativ (-) në burimin e FET dhe anodës diodë
7. Tani rregulloni të gjitha ato vende derisa gjithçka të vendoset mirë dhe të ketë vend për të drejtuar të gjitha telat lidhës.
8. Saldoni të parën nga katër qarqet e drejtuesit në vend. OKshtë në rregull nëse të tjerët bien jashtë kur e rrokullisni dërrasën përreth. Hapat e ardhshëm përqendrohen në njërën nga qarqet e drejtimit. Pasi të jetë funksionale, mund të kaloni te të tjerët.

9. Duke përdorur tela lidhës ose lidhëset e përbërësve, lidhni një qark të drejtuesit të tifozëve:

   1. një fund i rezistencës kufizuese të rrymës së portës në kunjat D5 të NCU MCU
   2. skaji tjetër i rezistencës në portën e FET
   3. kullimi i FET në tokë
   4. burimi i FET në anodën e diodës dhe negativi i lidhësit të ventilatorit

10. Duke përdorur një multimetër kontrolloni lidhjet. Kontrolloni që të gjitha lidhjet të kenë rezistencë zero, por veçanërisht kontrolloni që nuk ka qarqe të shkurtra:

    1. JO rezistencë zero midis 3 kunjave të FET
    2. JO rezistencë zero përgjatë lidhësit të ventilatorit nga negative në pozitive, dhe rezistencë zero nga pozitive në negative duke treguar që dioda po funksionon.
    3. Qarku i hapur nga secila kunj FET në 48V
11. Kontrolloni dy herë qarkun në një mënyrë tjetër.
12. Lidhni furnizimin me energji 5V në bordin e prototipimit.
13. Lidhni negativin e multimetrit tuaj me tokën.
14. Lidhni furnizimin me energji 5V. Verifikoni që ka 5 volt në kunjin Vin
15. Lidhni furnizimin me energji 48V dhe një tifoz. Këta tifozë kanë një çift rrotullues të fillimit, kështu që mbajeni poshtë me një kapëse. Mund të fillojë kur të aktivizoni qarkun.
16. Futni përkohësisht një fund të një pjese të telit lidhës në prizë për kunjin D5. Grini kunjin duke futur skajin tjetër të telit në kunjin e tokëzimit. Nëse tifozi po funksiononte, ai duhet të ndalet, pasi keni fikur FET.
17. Zhvendoseni tela nga toka në VIN. Ventilatori duhet të fillojë.
18. Festoni suksesin tuaj, hiqni energjinë dhe plotësoni dhe provoni qarqet e mbetura të drejtuesit të ventilatorit. Ato drejtohen nga kunjat D6, D7 dhe D8 respektivisht.

Hapi 3: Programi NodeMCU dhe Konfigurimi Fillestar

1. Shkarkoni skedarët e bashkangjitur Sketch në një projekt të ri Arduino, përpiloni dhe ngarkoni në NodeMCU.

   skedari i dytë pagehtml.h përmban javascript në formën e një vargu të madh i cili gjendet në kujtesën ESP8266 dhe është server me uebfaqen

2. MOS e nxirrni NodeMCU nga bordi. Shkëputeni furnizimin me 5V nga bordi i prototipimit.
3. Shkëputeni 48V nga bordi kryesor.
4. Lidheni NodeMCU në prizë, lidhni kabllon tuaj USB dhe ndizni NodeMCU
5. Hapni monitorin serik Arduino në 115200 baud.
6. Duke përdorur një telefon inteligjent, laptop ose tabletë, lidheni me rrjetin RootCellarMon i cili duhet të shfaqet pasi NodeMCU vepron si një pikë hyrjeje wi-fi. Fjalëkalimi është "openseame". Unë jam duke përdorur bibliotekën e mrekullueshme IOTWebConf për të lejuar konfigurimin e SSID dhe fjalëkalimin e rrjetit tuaj.
7. Pastaj duke përdorur një shfletues uebi në pajisjen tuaj, lundroni te http: 192.168.4.1. Ju duhet të shihni një faqe siç tregohet më sipër, por me gabime nga sensorët. Klikoni në lidhjen Konfigurimi në fund.

8. Punoni përmes ekranit të konfigurimit për të vendosur parametrat e rrjetit tuaj SSID dhe fjalëkalimin, pastaj klikoni APPLY. Rilidhuni me rrjetin tuaj normal wi-fi. Ju duhet të shihni diçka si kjo në monitorin serik Arduino:

   Fjalëkalimi nuk u vendos në konfigurim

   Ndryshimi i gjendjes nga: 0 në 1 Konfigurimi i AP: RootCellarMon Me fjalëkalimin e paracaktuar: Adresa IP e AP: 192.168.4.1 Gjendja ndryshoi nga: 0 në 1 Lidhja me AP. Shkëputur nga AP. Kërkesë për ridrejtim në 192.168.4.1 Kërkuar argumente faqe jo-ekzistuese '/favicon.ico' (GET): 0 Kërkohet faqe konfigurimi. Rendering 'iwcThingName' me vlerë: RootCellarMon Rendering 'iwcApPassword' me vlerë: Rendering 'iwcWifiSsid' me vlerë: SSID juaj Rendering 'iwcWifiPassword' me vlerë: Rendering 'iwcApTimeout' me vlerë: 30 Rendering 'tas me vlerë: Rendering separator Rendering separator Formular validation. Përditësimi i konfigurimit Vlera e arg 'iwcThingName' është: RootCellarMon iwcThingName = 'RootCellarMon' Vlera e arg 'iwcApPassword' është: opensesame iwcApPassword u vendos Vlera e arg 'iwcWifiSsid' është:: fjalëkalimi juaj wi-fi iwcWifiPassword u vendos Vlera e arg 'iwcApTimeout' është: 30 iwcApTimeout = '30 'Vlera e arg' tasmota1 'është: tasmota1 = "Vlera e arg' tasmota2 'është: tasmota2 =" Ruajtja e konfigurimit " iwcThingName '=' RootCellarMon 'Ruajtja e konfigurimit' iwcApPassword '= Ruajtja e konfigurimit' iwcWifiSsid '=' SSID -i juaj 'Konfigurimi i ruajtjes' iwcWifiPassword '= Ruajtja e konfigurimit' iwcApTimeout '=' 30 'Ruajtja e konfigurimit' tasmota1 = "" Konfigurimi u përditësua. Ndryshimi i gjendjes nga: 1 në 3 Lidhja me [SSID -in tuaj] (fjalëkalimi është i fshehur) Gjendja ndryshoi nga: 1 në 3 Adresa IP e lidhur me WiFi: 192.168.0.155 Gjendja ndryshon nga: 3 në 4 Pranimi i lidhjes Gjendja ndryshoi nga: 3 në 4

9. Mbani shënim adresën IP të caktuar në pajisjen tuaj. Mbi të, është 192.168.0.155.
10. Rilidhni laptopin/tabletin/telefonin tuaj me rrjetin tuaj normal nëse nuk e ka bërë tashmë.
11. Shfletoni adresën e re të pajisjes, 192.168.1.155 në rastin tim. Ju duhet të shihni përsëri faqen kryesore.

Hapi 4: Lidhni të gjitha së bashku

1. Shkëputeni kabllon USB.
2. Lidhni energjinë 5 volt. Dhe rifreskoni faqen në internet. Ju duhet të shihni që rrahjet e zemrës rriten rregullisht.
3. LED në ESP8266 duhet të ndizet çdo 5 sekonda ndërsa lexon sensorët.
4. Lidhni sensorët dhe duhet të filloni të merrni lexime. Fillimisht kisha një DHT22 jashtë, por më dukej e pabesueshme, kështu që kalova në DS18B20 më të thjeshtë dhe më të mbrojtur.
5. Nëse keni probleme me leximet, mund të shkëputni energjinë 5V, të aktivizoni NodeMCU me USB dhe të ngarkoni skica shembullore për secilin sensor për të zgjidhur problemin. Almostshtë pothuajse gjithmonë një tel i keq.
6. Lidhni fuqinë 48V dhe tifozët. Klikoni në butonat e kontrollit të ventilatorit.
7. Ndërtoni dy ndërprerës të zgjuar të bazuar në Tasmota. Kam përdorur çelsat Sonoff Basic. Ka mësime se si t'i ndezni ato me Tasmota diku tjetër, përfshirë faqen e vet të arendst.
8. Konsultohuni me listën e klientëve të ruterit tuaj dhe identifikoni adresat IP të caktuara për secilin ndërprerës inteligjent. Vendosni këto adresa si të rezervuara, në mënyrë që çelsat të kenë gjithmonë të njëjtën adresë.
9. Provoni të kontrolloni çelsat inteligjentë drejtpërdrejt, për shembull

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

• Klikoni në Konfiguro në fund të faqes kryesore dhe vendosni adresat për çelsat inteligjentë siç tregohet në kapjen e ekranit më lart. Vetëm adresa IP, pjesa tjetër e URL -së është ndërtuar në softuerin që funksionon në ESP8266. Ju mund të keni nevojë për përdoruesin: fjalëkalimin e "admin": "opensesame", ose çfarëdo që e ndryshuat fjalëkalimin, për të hyrë në faqen e Konfigurimit.

Hapi 5: Instalimi

I montova pjesët e pajisjes në një copë të vogël kompensatë, me kapakun e një ene plastike ushqimore midis kompensatës dhe kapakut. Ky rregullim ishte i dehur në murin e bodrumit rrënjësor. Meqenëse kapaku është pak nga muri, trupi i enës së ushqimit mund të kapet lehtë për të siguruar një kuti mbrojtëse. E gjithë kabllimi kalon përmes kapakut fiks në bordin e qarkut.

Sensorët dhe instalimet elektrike të tifozëve u lidhën në mure lirshëm, pasi puna e ardhshme është planifikuar në bodrumin rrënjor - ndoshta mure të suvatuar dhe rafte shtesë.

Hapi 6: Përmbledhje

Ky është një eksperiment, kështu që ne nuk e dimë se cilat pjesë të sistemit do të vërtetohen në fund.

Disa shënime të para se si ta bëni suksesin më të lehtë:

• Tifozët ndoshta janë të panevojshëm. Konvekcioni natyror mund të jetë i mjaftueshëm. Vrimat e marrjes dhe shkarkimit vendosen përkatësisht pranë dyshemesë dhe tavanit, në mënyrë që ajri i nxehtë të jetë i lodhur dhe ajri i ftohtë të futet.
• Sigurohuni që wi-fi të jetë në rregull në bodrumin rrënjësor para se të filloni projektin. Në rastin tonë, ne kishim nevojë të instalonim një zgjerues wifi në dhomën mbi bodrumin rrënjësor.
• Nëse wi-fi nuk është i mirë, mund të kërkohet një dizajn radio ose frekuencë e ndryshme radio.
• Ngjyrosni tabelën në të cilën janë montuar përbërësit, ose përdorni plastikë ose diçka më pak të ndikuar nga lagështia.
• Katër tifozë që punojnë konsumojnë rreth 60 vat, furnizimi me energji ka të ngjarë të jetë 80% efikas të paktën. Pra, ngrohja brenda kasës është më së shumti 20% * 60 ose 12 vat. Mbinxehja nuk duhet të jetë problem, veçanërisht në një bodrum me rrënjë të ftohtë. Nëse rasti juaj është më hermetik, ju mund të dëshironi të shponi disa vrima ventilimi.
• Ka projekte që shtojnë sensorë mjedisorë në prizat inteligjente me bazë Tasmota. Njëra prej tyre mund të jetë një alternativë e mirë për këtë aplikacion.