Alarm za poplavu podruma iznimno male snage s ESP8266: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Zdravo, dobrodošli u moju prvu instrukciju.

Podrum moje kuće poplavi se svakih nekoliko godina iz različitih razloga, poput jakih ljetnih oluja, visokih podzemnih voda ili čak pucanja cijevi. Iako to nije lijepo mjesto, moj kotao za centralno grijanje nalazi se dolje i voda može naštetiti njegovim elektroničkim dijelovima, pa moram ispumpati vodu što je prije moguće. Teško je i neugodno provjeriti situaciju nakon jake ljetne oluje, pa sam odlučio napraviti alarm temeljen na ESP8266 koji mi šalje e-poštu u slučaju poplave. (Kada je poplava uzrokovana visokom podzemnom vodom, razina vode obično je manja od 10 centimetara što nije štetno za grijač i ne preporučuje se ispumpavanje jer će se ionako vratiti i što ćete više pumpati, više će podzemne vode dolaziti sljedeći put. Ali dobro je znati o situaciji.)

U ovoj aplikaciji uređaj bi mogao biti u stanju mirovanja godinama, a ako sve radi kako je planirano, radi samo nekoliko sekundi. Korištenje dubokog sna nije praktično jer izvlači previše struje ako želimo spavati jako dugo, a ESP8266 može spavati najviše oko 71 minutu.

Odlučio sam koristiti prekidač s plovkom za uključivanje napajanja ESP -a. S ovim rješenjem ESP se ne napaja kada je prekidač otvoren, pa je potrošnja energije samo samopražnjenje baterija, što sustav održava spremnim za alarm godinama.

Kad razina vode dosegne plovak, ESP se normalno pokreće, povezuje se s mojom WiFi mrežom, šalje mi e-poštu i zauvijek spava s ESP. Deepsleep (0) dok se napajanje ne isključi i ponovno uključi. Ako se ne može povezati s WiFi-jem ili ne može poslati e-poštu, odlazi u stanje mirovanja 20 minuta i pokušava ponovno dok ne uspije.

Ova je ideja slična rješenju koje je Andreas Spiess opisao u ovom videu. No, zbog prirode poplave i prekidača s plovkom, ne moramo dodavati MOSFET da bi ESP bio uključen dok ne dovrši svoj zadatak, jer će plovak biti zatvoren ako je razina vode iznad razine okidača.

Korak 1: Shema:

Dijelovi

• D1: BAT46 Schottky-dioda za buđenje u dubokom snu. Imam bolje iskustvo sa Schottkyjevim diodama od otpornika između D0 i RST.
• Plutajući prekidač: Jednostavna cijev od trske od 1,2 USD i plovak na bazi magneta s eBaya. Prsten s magnetom može se preokrenuti za promjenu između prebacivanja visoke i niske razine tekućine. eBay veza
• Nosač baterija: za 2x AAA 1,5V baterije
• P1: 2x 2P 5,08 mm (200mil) vijčane stezaljke za spajanje žica iz baterije i prekidača na plovak.
• C1: 1000uF 10V kondenzator za povećanje stabilnosti ESP -a dok je radio uključen. Imajte na umu da ako je ESP u dubokom snu, energija pohranjena u kondenzatoru dovoljna je za napajanje 3-4 minute. U tom razdoblju rad prekidača s plovkom ne može ponovno pokrenuti ESP jer ga kondenzator drži uključenim dok je u dubokom snu. Ovo je zanimljivo samo tijekom testiranja.
• U1: mikrokontroler LOLIN / Wemos D1 Mini Pro ESP8266. Ovo je profesionalna verzija s priključkom za vanjsku antenu, što bi moglo biti korisno kada se postavi u podrum. Imajte na umu da biste trebali ponovno lemiti SMO "otpornik" od 0 ohma kako biste odabrali vanjsku antenu umjesto zadane ugrađene keramičke antene. Preporučujem da kupite LOLIN mikrokontrolere u službenoj trgovini LOLIN AliExpress jer postoji mnogo lažnih ili starih verzija Wemos / LOLIN ploča.
• Perfboard: Proto ploča 50 mm*50 mm bit će dovoljna da stane na sve dijelove. Krug je previše jednostavan za izradu PCB -a.:)

Imajte na umu da je baterija spojena na ulaz 3.3V. Iako D1 Mini ima ugrađen LDO za USB / LiPo rad, to nam ne treba kada se napaja iz 3V 2xAAA alkalnih baterija. S ovom vezom moj D1 Mini uspio je dovršiti svoj zadatak i sa samo 1,8 V naponom napajanja.

Korak 2: Kôd

Program bi mogao biti ljepši ili jednostavniji, ali njegovi su dijelovi dobro dokazani u mojim drugim projektima.

Skica koristi sljedeće biblioteke:

ESP8266WiFi.h: Zadano za ploče ESP8266.

Gsender.h: Knjižnica pošiljatelja Gmail -a iz Borye, može se preuzeti odavde.

Tok programa je prilično jednostavan.

• ESP se pokreće.
• Čita RTC memoriju kako bi provjerio je li to prvi početak ili nije
• Povezuje se s WiFi -om pomoću funkcije cleverwifi (). Ovo se povezuje s WiFi -om pomoću MAC adrese usmjerivača (BSSID) i broja kanala za bržu vezu, pokušava bez njih nakon 100 neuspješnih pokušaja i odlazi u san nakon 600 pokušaja. Ova je funkcija izvedena iz skice uštede energije za OppoverBakke WiFi, ali bez spremanja podataka o povezivanju na RTC dio u ovoj aplikaciji.
• Provjerava napon baterije s ugrađenim ESP -om u značajkama ADC_MODE (ADC_VCC) / ESP.getVcc (). Za to nije potreban vanjski razdjelnik napona niti bilo kakvo ožičenje na A0. Savršeno za napone ispod 3,3 V, što je naš slučaj.

• Šalje al-e-poruku s Gsender.h. Dodao sam varijable i prilagođeni tekst u nizove tema i poruka kako bih izvijestio napon baterije, proteklo vrijeme od prvog otkrivanja i savjet u vezi zamjene baterije. Ne zaboravite promijeniti e-adresu primatelja.

  • Spava
    • Ako je uspješan, spava "zauvijek" s ESP.deepSleep (0); Fizički će biti u stanju mirovanja sve dok razina vode ne bude visoka. Tehnički je to nekoliko sati ili maksimalno nekoliko dana, što neće isprazniti bateriju s nekoliko uA struja mirovanja. Kad voda nestane, plovak će se otvoriti i ESP će se potpuno isključiti, a trenutna potrošnja bit će 0.
    • Ako ne uspije, odlazi na spavanje 20 minuta, a zatim pokušava ponovno. Moguće je nestanak električne energije u slučaju ljetne oluje. Broji ponovno pokretanje i pohranjuje ga u RTC memoriju. Ove se informacije koriste za izvještavanje o vremenu koje je proteklo od prvog pokušaja alarma. (Imajte na umu da prilikom testiranja s USB napajanjem i serijskim monitorom, RTC može zadržati vrijednost broja ciklusa između preuzimanja.)

Korak 3: Montaža i instalacija

Nakon što sam testirao kôd na ploči za lemljenje, lemio sam ga na mali komad ploče.

Koristio sam 2 komada 2 -polnih vijčanih stezaljki s nagibom 5,08 mm, spojene zajedno, ženski zaglavlje za ESP, kondenzator i nekoliko kratkospojnika.

Imajte na umu da bi SMD otpornik s "0" brojem uz keramičku antenu trebao biti ponovno lemljen na prazne jastučiće pored njega za odabir vanjske antene.

Zatim sam cijelu stvar stavio u malu električnu razvodnu kutiju IP55. Žice s plovnog prekidača spojene su kabelskim uvodnikom.

Kutija je postavljena na sigurnu visinu, gdje voda (nadamo se) nikada neće doprijeti do nje, pa sam upotrijebio par relativno debele bakrene žice od 1 mm^2 (17AWG) za spajanje prekidača s plovkom. S ovim postavljanjem, ESP bi mogao pokrenuti i poslati poruku čak i s ulaznim naponom od 1,8 V.

Nakon instalacije, ovaj tihi stražar je na oprezu, ali nadam se da uskoro neće morati poslati alarm …