Termostat propagatora pomoću ESP8266/NodeMCU i Blynk: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Nedavno sam kupio grijani propagator, koji bi trebao pomoći da moje sjeme cvijeća i povrća proklije ranije u sezoni. Došao je bez termostata. A budući da su termostati prilično skupi, odlučio sam napraviti svoj. Kako sam želio iskoristiti ovu priliku da se malo poigram s Blynkom, termostat sam zasnovao na razvojnoj ploči ESP8266/NodeMCU koju sam imao naokolo.

U prethodnim projektima puno sam koristio web stranice poput instructables.com za inspiraciju i pomoć kad god sam zapeo. Nije ništa više nego pošteno dati sam mali doprinos, pa evo moje prve instrukcije ikada!

Odricanje od odgovornosti: Ovaj projekt radi na AC 230V, što je prilično opasno i sve što je pogrešno može vas ubiti. Ne mogu biti odgovoran za bilo kakvu štetu, ozljede ili gubitak života. Učinite ovo na vlastitu odgovornost

Korak 1: Popis stvari koje sam koristio

1 NodeMCU V3.0

2 1-žični osjetnik temperature DS18B20

1 Relejni modul

1 LCD1602 I2C zaslon

3 tipke u boji

1 kućište 158x90x60 s prozirnim poklopcem

1 5V USB punjač za telefon

1 kratki USB 2.0 A muški na B muški mikro 5 -polni podatkovni kabel

1 Otpornik od 4,7 kΩ

1 vodootporni blok šperploče, otprilike 10x5x2cm

1 komad bijele plastične cijevi, promjera 12 mm, duljine 16 cm

1 kabel za napajanje 230V s utikačem

1 ženska utičnica za 230 V (2 pina)

1 ženska utičnica 230 V (3 pina)

1 6 položaj 2 redni priključni blok

1 stereo audio kabel sa utičnicom za stereo priključak od 3,5 mm na jednom kraju

1 ženska stereo utičnica od 3,5 mm

2 priključka za kabelske uvodnice M16

1 komad bijelog perspeksa otprilike 160x90

I neke spojne žice, termoskupljajuće cijevi, ljepilo, dvostrana ljepljiva traka, crna boja u spreju, odstojnici za PCB ploče, vijci M3 i svrdlo od 1,5 mm/6,5 mm/12 mm/16 mm

Korak 2: Projektiranje termostata

Kao što je rečeno, termostat je izgrađen oko razvojne ploče ESP8266/NodeMCU.

Stvarna temperatura tla i zraka u razmnožavaču mjerit će se s 2 temperaturna senzora. Ti senzori imaju takozvano 1-Wire sučelje, što znači da se mogu paralelno spojiti na jedan ulazni port. Kao što je spomenuto u ovom izvrsnom listu s podacima, za 1-žičnu sabirnicu potreban je vanjski otpornik od otprilike 5 kΩ. Koristim otpornik od 4,7 kΩ između signalne linije senzora i 3,3 V NodeMCU -a.

Kako bi se mogla povećati ili smanjiti željena ciljna temperatura tla, dodaju se 2 tipke, kao i LCD zaslon od 16x2 znakova koji daje povratne informacije o trenutnoj i ciljnoj temperaturi. Ovaj LCD zaslon ima ugrađeno pozadinsko osvjetljenje. Kako bih spriječio stalno pozadinsko osvjetljenje, odlučio sam nakon nekog vremena dodati neki kôd za zatamnjivanje zaslona. Da bih ponovno mogao aktivirati pozadinsko osvjetljenje, dodao sam još jedno dugme. Konačno, dodaje se relejni modul za uključivanje i isključivanje napajanja toplinskog kabela u propagatoru.

Gornja slika prikazuje kako su ove komponente spojene na glavnu jedinicu.

Korak 3: Napravite termostat 'Blynk'

Budući da nam kasnije u kodu trebaju neki podaci iz aplikacije Blynk, prvo se pobrinimo za poslovanje s Blynkom.

Slijedite prva 3 koraka Blynk uputa za početak rada.

Sada izradite novi projekt u aplikaciji Blynk. Kao naziv projekta odabrao sam 'Propagator'. S popisa uređaja odaberite 'NodeMCU', vrsta veze je 'WiFi'. Sviđa mi se mračna tema, pa sam odabrao 'Tamnu'. Nakon što pritisnete U redu, prikazat će se skočni prozor u kojem se navodi da je na vašu adresu e -pošte poslan token autorizacije. Provjerite svoju poštu i zapišite ovaj token, kasnije nam je potreban kod NodeMCU.

Dodirnite prazan zaslon koji se sada prikazuje i dodajte:

• 2 mjerača (po 300 energije, dakle 600 ukupno)
• 1 SuperChart (900 energije)
• 1 Prikaz vrijednosti (200 energije)
• 1 klizač (200 energije)
• 1 LED (100 energije)

Ovo točno troši vašu besplatnu energetsku bilancu 2000;-)

Gornje slike prikazuju kako rasporediti zaslon s tim elementima. Dodirom svakog elementa mogu se prilagoditi detaljne postavke (također prikazane na gornjim slikama).

Nakon što završite, aktivirajte svoj projekt odabirom gumba 'play'. Aplikacija se (naravno) neće uspjeti povezati jer se još nema s čime povezati. Pa prijeđimo na sljedeći korak.

Korak 4: Kodeks zbog kojeg sve funkcionira

Sada je vrijeme za programiranje našeg ESP8266/NodeMCU. Za to koristim Arduino IDE aplikaciju, koju možete preuzeti ovdje. Da biste ga postavili za ESP8266/NodeMCU, pogledajte ovo sjajno uputstvo Magesha Jayakumara.

Kôd koji sam stvorio za svoj termostat Propagator može se pronaći u donjoj datoteci Thermostat.ino.

Ako želite ponovno upotrijebiti ovaj kôd, obavezno ažurirajte svoj WiFi SSID, lozinku i svoj Blynk autorizacijski token u kodu.

Korak 5: Izrada modula osjetnika temperature

Baza propagatora bit će ispunjena slojem oštrog pijeska ili vrlo sitnog zrna debljine oko 2 cm. To će ravnomjernije rasporediti toplinu dna. Kako bih pravilno izmjerio temperaturu 'tla', odlučio sam se za vodootporni senzor temperature DS18B20. Iako je moj propagator došao s ugrađenim analognim termometrom za mjerenje temperature zraka unutra, odlučio sam dodati još jedan temperaturni senzor za mjerenje temperature zraka i elektroničkim putem.

Kako bih oba senzora lijepo držala na mjestu, stvorila sam jednostavnu drvenu konstrukciju. Uzeo sam komad vodootporne šperploče i izbušio rupu od 6,5 mm sa strane na stranu kako bih držao osjetnik temperature tla, vodeći senzorsku žicu kroz blok. Uz to sam izbušio rupu od 12 mm u središtu bloka šperploče, do otprilike 3/4 ukupne visine, te rupu od 6,5 mm sa strane, na pola bloka, završavajući rupom od 12 mm. Ova rupa drži senzor temperature zraka.

Senzor temperature zraka prekriven je plastičnom bijelom cijevi koja stane u otvor od 12 mm. Duljina cijevi je oko 16 cm. Cijev ima nekoliko rupa od 1,5 mm izbušenih u donjoj polovici (gdje se nalazi senzor), gornja polovica je obojena u crno. Zamisao je da se zrak u crnom dijelu cijevi malo zagrijava, diže do vrha i izlazi, stvarajući tako protok zraka oko senzora. Nadajmo se da će to dovesti do boljeg očitanja temperature zraka. Na kraju, kako bi se spriječilo ulazak pijeska ili šljunka, rupe za kabele senzora ispunjene su ljepilom.

Za spajanje senzora upotrijebio sam stari stereo audio kabel koji na jednom kraju ima stereo utičnicu od 3,5 mm. Odrezao sam konektore s druge strane i lemio 3 žice (moj audio kabel ima bakrenu masu, crvenu i bijelu žicu):

- obje crne žice sa senzora (uzemljenje) idu na žicu za uzemljenje audio kabela

- obje crvene žice (+) idu do crvene žice

- obje žute žice (signal) idu do bijele žice

Lemljene dijelove izolirao sam pojedinačno pomoću termoskupljajuće cijevi. Također su korištene neke termoskupljajuće cijevi za držanje 2 žice senzora zajedno.

Dovršeni modul osjetnika temperature prikazan je na četvrtoj slici iznad.

Nakon dovršetka modula osjetnika temperature, instalira se u središte zagrijanog propagatora pomoću neke dvostrane ljepljive trake. Žica se dovodi kroz postojeći otvor (koji sam morao malo povećati kako bi žica stala) u bazi propagatora.

Korak 6: Konstrukcija modula termostata

ESP8266/NodeMCU, zaslon, relej i 5V napajanje uredno se uklapaju u kućište 158x90x60 mm s prozirnim poklopcem.

Trebala mi je osnovna ploča za postavljanje NodeMCU -a, LCD zaslona i releja unutar kućišta. Razmišljao sam o naručivanju 3D tiskane osnovne ploče pa sam stvorio.stl datoteku u SketchUpu. Predomislio sam se i jednostavno sam ga napravio od komada bijelog stakla od 4 mm. Pomoću programa SketchUp stvorio sam predložak za označavanje točnog mjesta za bušenje rupa od 3 mm. Za primjer pogledajte.skp datoteku. Komponente su montirane na osnovnu ploču pomoću nekih odstojnih odstojnika odgovarajuće duljine.

Izbušio sam rupe za gumbe i konektore na bočnim stranama kućišta, ugradio gumbe i priključke te ih ožičio žicama različitih boja kako bih izbjegao pogrešne veze. Pažljivo sam ožičio 230V AC dijelove. Opet: 230 V AC može biti opasno, pazite da znate što radite kada pripremate ovaj dio projekta!

Napajanje i priključni blok od 5 V drže se na dnu kućišta pomoću neke dvostrane ljepljive trake.

Nakon spajanja žica na NodeMCU, bilo je potrebno malo petljanja oko pričvršćivanja osnovne ploče u kućištu s nekoliko vijaka m3.

Završna radnja: postavite prozirni poklopac na mjesto i gotovi smo!

Korak 7: Zaključak

Bilo je zaista zabavno izgraditi ovaj termostat za svog propagatora i pratiti moj napredak u izgradnji i pisanju ovog uputstva.

Termostat radi poput šarma, a njegovo upravljanje i nadzor pomoću aplikacije Blynk također dobro funkcionira.

No, uvijek postoji prostor za poboljšanja. Razmišljam o poboljšanju kontrole temperature izbjegavajući previše 'pretjerivanja u metu'. Vjerojatno ću pogledati takozvanu PID knjižnicu.

Još jedna ideja: mogao bih dodati 'Over The Air' OTA opciju za ažuriranje softvera NodeMCU bez otvaranja kućišta svaki put.