Termostati i përhapësit duke përdorur ESP8266/NodeMCU dhe Blynk: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Kohët e fundit kam blerë një përhapës të nxehtë, i cili duhet të ndihmojë që farat e mia të luleve dhe perimeve të mbijnë në fillim të sezonit. Erdhi pa një termostat. Dhe për shkak se termostatët janë mjaft të shtrenjtë, vendosa t'i bëj të miat. Ndërsa doja ta shfrytëzoja këtë mundësi për të luajtur pak me Blynk, unë e bazova termostatin tim në një bord zhvillimi ESP8266/NodeMCU që kisha shtrirë përreth.

Për projektet e mëparshme, kam përdorur faqe si instructables.com shumë për frymëzim dhe ndihmë sa herë që kam ngecur. Jo më shumë se e drejtë të jap një kontribut të vogël vetë, kështu që këtu është udhëzimi im i parë ndonjëherë!

Përgjegjësia: Ky projekt punon në AC 230V i cili është mjaft i rrezikshëm dhe çdo gjë e gabuar mund t'ju vrasë. Unë nuk mund të mbahem përgjegjës për dëmet, dëmtimet ose humbjet e jetës. Bëni këtë në rrezikun tuaj

Hapi 1: Lista e Gjërave që Kam Përdorur

1 NodeMCU V3.0

2 Sensor i temperaturës me 1 tela DS18B20

1 Modul stafetë

1 ekran LCD1602 I2C

3 Butona me ngjyra

1 kuti 158x90x60 me mbulesë të qartë

1 karikues telefoni USB 5V

1 USB e shkurtër 2.0 A Mashkull në B Mashkull Mikro 5 kabllo të dhënash

1 Rezistencë 4.7kΩ

1 bllok kompensatë i papërshkueshëm nga uji, rreth 10x5x2cm

1 copë tub plastik të bardhë, me diametër 12mm, gjatësi 16cm

1 kabllo energjie 230V me prizë

1 prizë energjie për femra 230V (2 kunja)

1 prizë energjie për femra 230V (3 kunja)

1 6 pozicioni 2 rreshta blloku i terminalit

1 kabllo audio stereo me prizë stereo 3.5 mm në njërën skaj

1 femër 3.5 mm stereo

2 lidhës të gjëndrës kabllore M16

1 copë perspeks i bardhë rreth 160x90

Dhe disa tela lidhës, tuba për tkurrjen e nxehtësisë, zam, shirit ngjitës të dyanshëm, bojë të zezë me llak, ndarës të bllokimit të bordit PCB, bulona M3 dhe stërvitje 1.5mm/6.5mm/12mm/16mm

Hapi 2: Projektimi i termostatit

Siç u tha, termostati është ndërtuar rreth një bordi zhvillimor ESP8266/NodeMCU.

Temperatura aktuale e tokës dhe ajrit në përhapës do të matet me 2 sensorë të temperaturës. Këta sensorë kanë të ashtuquajturën ndërfaqe 1-Wire, që do të thotë se mund të lidhen paralelisht me një portë hyrëse. Siç u përmend në këtë fletë të dhënash të shkëlqyeshme, autobusi 1-Wire kërkon një rezistencë tërheqëse të jashtme prej afërsisht 5kΩ. Unë përdor një rezistencë 4.7kΩ midis linjës së sinjalit të sensorëve dhe 3.3V të NodeMCU.

Për të qenë në gjendje të rrisni ose ulni temperaturën e dëshiruar të tokës, shtohen 2 butona shtytës, si dhe një ekran LCD me karakter 16x2 për të siguruar disa reagime mbi temperaturat aktuale dhe ato të synuara. Ky ekran LCD ka një dritë të pasme të integruar. Për të parandaluar që drita e prapme të ndizet gjatë gjithë kohës, vendosa të shtoj pak kod për të zbehur ekranin pas ca kohësh. Për të qenë në gjendje të aktivizoj përsëri dritën e prapme, shtova një buton tjetër. Së fundi, një modul stafetë shtohet për të ndezur dhe fikur fuqinë në kabllon e nxehtësisë në përhapës.

Fotografia e mësipërme tregon se si këto përbërës janë të lidhur me njësinë kryesore.

Hapi 3: Bërja e termostatit "Blynk"

Meqenëse ne kemi nevojë për disa të dhëna nga aplikacioni Blynk në kodin tonë më vonë, së pari të kujdesemi për biznesin Blynk.

Ndiqni hapin e parë 3 të udhëzimeve të fillimit të Blynk.

Tani krijoni një projekt të ri në aplikacionin Blynk. Si emër projekti zgjodha 'Propagator'. Nga lista e pajisjeve, zgjidhni 'NodeMCU', lloji i lidhjes është 'WiFi'. Më pëlqen tema e errët, kështu që zgjodha 'Dark'. Pasi të keni shtypur OK, do të shfaqet një dritare që tregon se një shenjë autori është dërguar në adresën tuaj të postës elektronike. Kontrolloni postën tuaj dhe shkruani këtë shenjë, ne kemi nevojë në kodin NodeMCU më vonë.

Prekni në ekranin e zbrazët që shfaqet tani dhe shtoni:

• 2 matës (300 energji secila, pra 600 në total)
• 1 SuperChart (900 energji)
• 1 ekran me vlerë (200 energji)
• 1 rrëshqitës (200 energji)
• 1 LED (100 energji)

Kjo konsumon pikërisht bilancin tuaj të energjisë 2000 falas;-)

Fotografitë e mësipërme tregojnë se si të vendosni ekranin me këto elementë. Duke prekur secilin element, cilësimet e hollësishme mund të rregullohen (treguar gjithashtu në fotot e mësipërme).

Pasi të keni mbaruar, aktivizoni projektin tuaj duke zgjedhur butonin 'luaj'. Aplikacioni (natyrisht) nuk do të lidhet, sepse nuk ka asgjë për t'u lidhur akoma. Pra, le të kalojmë në hapin tjetër.

Hapi 4: Kodi që i bën të gjitha të funksionojnë

Tani është koha për të programuar ESP8266/NodeMCU tonë. Unë përdor aplikacionin Arduino IDE për këtë, i cili mund të shkarkohet këtu. Për ta vendosur atë për ESP8266/NodeMCU, hidhini një sy këtij udhëzimi të mrekullueshëm nga Magesh Jayakumar.

Kodi që kam krijuar për Termostatin tim të Përhapësit mund të gjendet në skedarin Thermostat.ino më poshtë.

Nëse dëshironi të ripërdorni këtë kod, sigurohuni që të azhurnoni SSID-in tuaj WiFi, fjalëkalimin dhe shenjën tuaj të autorizimit Blynk në kod.

Hapi 5: Ndërtimi i modulit të sensorit të temperaturës

Baza e përhapësit do të mbushet me një shtresë rëre të mprehtë ose zhavorr shumë të imët me trashësi rreth 2 cm. Kjo do të shpërndajë nxehtësinë e poshtme në mënyrë më të barabartë. Për të matur siç duhet temperaturën e 'tokës', vendosa të shkoj te sensori i temperaturës i papërshkueshëm nga uji DS18B20. Megjithëse përhapësi im erdhi me një termometër analog në bord për të matur temperaturën e ajrit brenda, vendosa të shtoj një sensor tjetër të temperaturës për të matur temperaturën e ajrit edhe në mënyrë elektronike.

Për t'i mbajtur të dy sensorët në vend, krijova një strukturë të thjeshtë prej druri. Mora një copë kompensatë të papërshkueshëm nga uji dhe shpova një vrimë 6.5 mm nga njëra anë në tjetrën për të mbajtur sensorin e temperaturës së tokës, duke e çuar tela e sensorit përmes bllokut. Pranë kësaj, unë shpova një vrimë 12 mm në qendër të bllokut të kompensatës, në rreth 3/4 të lartësisë totale, dhe një vrimë 6.5 mm nga ana, në gjysmë të bllokut, duke përfunduar në vrimën 12 mm. Kjo vrimë mban sensorin e temperaturës së ajrit.

Sensori i temperaturës së ajrit është i mbuluar nga një tub plastik i bardhë që përshtatet brenda vrimës 12 mm. Gjatësia e tubit është rreth 16 cm. Tubi ka disa vrima 1.5 mm të shpuara në gjysmën e poshtme (ku është sensori), gjysma e sipërme është pikturuar e zezë. Ideja është që ajri në pjesën e zezë të tubit nxehet pak, ngrihet në majë dhe largohet, duke krijuar kështu një rrjedhë ajri rreth sensorit. Shpresojmë që kjo të çojë në një lexim më të mirë të temperaturës së ajrit. Së fundi, për të shmangur hyrjen e rërës ose zhavorrit, vrimat për kabllot e sensorit janë të mbushura me zam.

Për të lidhur sensorët, kam përdorur një kabllo të vjetër stereo audio që ka një prizë stereo 3.5 mm në njërën skaj. I ndërpreu lidhësit në anën tjetër dhe bashkova 3 telat (kablloja ime audio ka një bazë bakri, tela të kuqe dhe të bardhë):

- të dy telat e zinj nga sensorët (toka) shkojnë në telin e tokëzimit të kabllos audio

- të dy telat e kuq (+) shkojnë te teli i kuq

- të dy telat e verdhë (sinjali) shkojnë në tela të bardhë

I izolova pjesët e salduara individualisht me disa tuba të tkurrjes së nxehtësisë. Përdori gjithashtu disa tuba për tkurrjen e nxehtësisë për të mbajtur së bashku telat e dy sensorëve.

Moduli i plotë i Sensorit të Temperaturës është treguar në foton e 4 -të më sipër.

Pas përfundimit të modulit të Sensorit të Temperaturës, ai instalohet në qendër të përhapësit të ndezur duke përdorur një shirit ngjitës të dyanshëm. Teli ushqehet përmes hapjes ekzistuese (të cilën më është dashur ta zmadhoj pak për ta bërë telin të përshtatet) në bazën e përhapësit.

Hapi 6: Ndërtimi i modulit të termostatit

ESP8266/NodeMCU, ekrani, stafeta dhe furnizimi me energji 5V përshtaten me kujdes në kutinë 158x90x60 mm me mbulesë transparente.

Më duhej një pllakë bazë për të montuar ekranin NodeMCU, LCD dhe stafetë brenda kasës. Mendova të porosisja një pllakë bazë të printuar 3D, kështu që krijova një skedar.stl në SketchUp. Unë ndryshova mendje dhe thjesht e bëra vetë nga një copë perspeks i bardhë 4 mm. Duke përdorur SketchUp, krijova një shabllon për të shënuar vendin e saktë për shpimin e vrimave 3 mm. Shikoni skedarin.skp për një shembull. Komponentët janë montuar në pllakën bazë duke përdorur disa ndarës të prishjes me gjatësinë e duhur.

Unë shpova vrimat për butonat dhe lidhësit në anët e kutisë, instalova butonat dhe lidhësit dhe i lidhi ato duke përdorur tela me ngjyra të ndryshme për të shmangur çdo lidhje të gabuar. Kam lidhur me kujdes pjesët AC 230V. Përsëri: AC 230V AC mund të jetë i rrezikshëm, sigurohuni që ta dini se çfarë po bëni kur përgatitni këtë pjesë të projektit!

Furnizimi me energji 5V dhe blloku i terminalit mbahen në vend në pjesën e poshtme të kutisë me një shirit ngjitës të dyanshëm.

Pas lidhjes së telave me NodeMCU, u desh ca ngatërrime për të rregulluar pllakën bazë në kasë me disa bulona m3.

Veprimi përfundimtar: vendosni kapakun transparent në vend, dhe ne kemi mbaruar!

Hapi 7: Përfundimi

Ishte kënaqësi e vërtetë të ndërtoja këtë termostat për përhapësin tim, dhe të mbaja shënime mbi përparimin tim duke e ndërtuar atë, dhe duke e shkruar këtë në mënyrë udhëzuese.

Termostati funksionon si një magji, dhe kontrollimi dhe monitorimi i tij duke përdorur aplikacionin Blynk funksionon gjithashtu mirë.

Por gjithmonë ka vend për përmirësim. Unë jam duke menduar për përmirësimin e kontrollit të temperaturës duke shmangur 'tejkalimin e objektivit' shumë. Ndoshta do të hedh një vështrim në të ashtuquajturën bibliotekë PID.

Një ide tjetër: Unë mund të shtoj një opsion OTA 'Over The Air' për të azhurnuar softuerin NodeMCU pa pasur nevojë të hapni kutinë çdo herë.