Jeftini termostat spojen na web: 12 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Jedan od prvih proizvoda Interneta stvari koji je pronašao svoj put u mnogim kućanstvima je pametni termostat. Oni mogu naučiti kada volite da se vaša kuća zagrije i koja je sobna temperatura obično potrebna.

Zgodno je to što se mogu koristiti i za uključivanje i isključivanje grijača putem mobilnog telefona, čak i kad ste izvan kuće. Vrlo zgodno kada ste zaboravili isključiti ako ste otišli ili kad se želite vratiti kući u lijepu i toplu kuću.

Problem je u tome što su ti termostati poput Nesta i Ecobeeja prilično skupi. Ali zašto plaćati 250 dolara za nešto što možete sami izgraditi, zar ne? Dopustite mi da vam pokažem kako napraviti vlastiti pametni mrežni termostat za manje od 30 dolara. Kao bonus, čak možete koristiti i kôd koji sam napisao za web aplikaciju za kontrolu vašeg termostata, a ja ću vam pokazati kako napraviti metalno kapacitivno kućište osjetljivo na dodir za termostat koji će impresionirati i najluđe prijatelje.

Korak 1: Što vam je potrebno za izgradnju vlastitog pametnog termostata

Moj termostat je relativno lako izgraditi (ako znate lemiti, a i to je jednostavno) i koristi lako dostupne komponente:

• Adafruit Huzzah ESP8266 (9,95 USD)
• DHT22 modul (6, 95 u eurima, više volim one na probojnoj ploči)
• Relej (koštaju manje od dva dolara)
• Napajanje koje može napajati 5 volti pri 2 ampera (bilo koji punjač za telefon će raditi dobro)
• Perfboard (volim Adafruits perma-proto ploče)
• Žica kratkospojnik muško-žensko
• Lemljena žica (koristite bez olova, bolje je za vas)

Za zidnu futrolu možete ići na mnogo načina, ali za ono što sam učinio trebat će vam ovo:

• 2 mikro serva (poput SG92R, svaki po 6 eura)
• Metalno kućište (koristio sam stari CD-ROM pogon)
• 4 LED diode
• NPN-tranzistor (tip BC547)
• Otpornici (220 ohma i par 330 kilo-ohma)
• Komad pleksiglasa
• Komad drveta
• Komadići sitnijih stvari poput vijaka i željezne žice

Za stvaranje kruga potrebno vam je samo lemilica. Multimetar je jako zgodan za provjeru jeste li sve pravilno povezali. Na vašem računalu trebat će vam softver Arduino i USB to serijski pretvarač ili kabel za prijenos softvera na čip ESP8266.

Za rezanje metala za kućište upotrijebio sam Dremel. Dobro dolaze i električna bušilica, pila za suočavanje i pištolj za ljepilo. Ako ćete za napajanje termostata povući dodatni kabel, možda će vam trebati i alat za izvlačenje žice i silikonski sprej.

Korak 2: Pa kako uopće funkcionira termostat?

U većini kuća s centralnim grijanjem žica prolazi kroz cijev u zidu između grijača i termostata u dnevnoj sobi.

Termostat zapravo nije ništa drugo do prekidač, koji će uključiti i isključiti grijač. Ima brojčanik ili tipke za podešavanje željene temperature. Kad temperatura u prostoriji padne ispod zadane temperature, termostat spaja žice koje dolaze iz grijača. Tako grijač zna da bi se trebao uključiti. Cirkulacijska pumpa unutar grijača će pumpati toplu vodu kroz radijatore u kući, sve dok temperatura ne bude iznad zadane temperature, u kojem će trenutku termostat odvojiti dvije žice.

Ako vam više žica izlazi iz zida, možete provjeriti koje su vam dvije potrebne jednostavno povezivanjem i (imajte prijatelja) slušati ako se grijač uključuje (obično je to crvena i plava žica).

Glupi grijači i pametni grijači

Većina grijača dovoljno je pametna da se povremeno priguši, kako bi se omogućilo ispuštanje tople vode kroz sustav prije ponovnog zagrijavanja. To štedi energiju. Međutim, neki grijači starijeg tipa to ne rade, pa ćete im morati malo pomoći saznanjem koji je radni ciklus najučinkovitiji i prema tome promijeniti kôd u termostatu.

Postoji još jedna stvar koju treba uzeti u obzir. U mojoj kući grijač ima modulirajuće uvjerenje, tako jednostavno uključivanje i isključivanje. No, novi grijači očekuju da će termostati koristiti OpenTherm protokol. Na taj način termostati ne samo da govore grijaču da se uključuje i isključuje, već i koliko se vruća voda u sustavu treba zagrijati. Nije problem: dostupne su i OpenTherm knjižnice za Arduino.

Korak 3: Lemljenje ESP8266

ESP8266 modul vjerojatno će vam biti poslan poštom, ali bez zalemljenih crnih zaglavlja. Nakon što to učinite, lemite cijelu stvar na protoboard. Redove igala postavite s obje strane praznog prostora u sredinu kako se ne bi spojili.

Odrežite i ogolite kratku žicu (po mogućnosti crvenu, to je pravi način) za spajanje ESP8266 na izvor napajanja. Lemite žicu na protoboard -u odmah do pina na čipu gdje piše 'Vbat'. Drugi kraj žice lemite crvenom linijom u red (pogledajte donju sliku). Učinite isto s crnim koncem i lemite ga između 'GND' (za 'uzemljenje') na čipu i reda s crnom (ili plavom) linijom.

Zatim lemite mali vijčani terminal na svoj protobord kako biste kasnije mogli jednostavno spojiti žice iz izvora napajanja na tračnicu od 5 volti.

Čip zauzvrat napaja senzor, pa na suprotnoj strani vašeg protobord -a lemite žicu između 3V izlaza ESP8266 do crvenog reda i od GND pina do plavog reda. Sada na svom protobordu imate šinu od 5 volti, šinu od 3,3 volta i dvije uzemljene tračnice.

Nakon lemljenja, perfboard sam izrezao na manju veličinu pomoću pile za suočavanje kako bi kasnije stao u moj slučaj. Vjerojatno je bolje to učiniti prije lemljenja, ali tada morate biti bolji planer od mene.

Pričvrstio sam ga na drvo malim vijcima, zajedno s ostalim komponentama u termostatu.

Korak 4: Ožičenje temperaturnog osjetnika i releja na čipu

Druga nagrada na bežičnom natjecanju