ESP32 IoT vízmelegítő: 12 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A Cayenne IoT gejzír (forróvíz -tartály az USA -ban) egy energiatakarékos eszköz, amely segítséget nyújt a háztartások melegvízének monitorozásában és ellenőrzésében, még akkor is, ha távol van otthonától. Lehetővé teszi a gejzír be- és kikapcsolását, bizonyos időpontokban történő be- és kikapcsolását, a gejzír hőmérsékletének mérését, a maximális mentési hőmérséklet beállítását stb. Könnyen módosítható más gejzírkonfigurációkhoz, például alacsony nyomáshoz, kettős elemhez stb.

A biztonság kedvéért a mechanikus termosztátomat a csövében tartottam. A víz hőmérsékletét két DS18B20 hőmérséklet -érzékelővel mérem, az egyik a gejzírem aljára, az elem alá, a másik a melegvíz -kimenethez van rögzítve. Biztonsági okokból soha ne távolítsa el a mechanikus termosztátot. A mechanikus termosztát elektronikus érzékelőre történő cseréje veszélyes lehet, mivel az érzékelő vagy a mikrovezérlő (a hardver vagy a szoftver hibásan működhet), és gőzrobbanáshoz vezethet, ami emberek halálát okozhatja.

Ez a projekt magában foglalja a szilárdtest relé komolyan csatlakoztatását a gejzírelemhez. Szüksége lehet egy képzett villanyszerelőre (törvény szerint). Ne dolgozzon az AC -n (hálózati), ha nem biztos benne.

Az ESP32 az MQTT -n keresztül közzéteszi az adatokat a Cayenne IoT Cloud nevű szolgáltatásnak. A Cayenne műszerfal segítségével nyomon követheti és szabályozhatja gejzírjét, és ütemezheti a felmelegedési időket.

Kellékek:

• ESP32 Wemos lolin vagy bármely más ESP32. Az ESP8266 is működik, de az érintőcsap funkció nem fog működni. Egy WiFi -vel rendelkező Arduino -nak is ezt kell tennie
• Szilárdtest relé (SSR), 30 amperes vagy több névleges értékkel
• Hűtőborda az SSR számára
• 3 (2 lehetséges) Dalas félvezető hőmérséklet -érzékelők, DS18B20.
• Burkolat
• Néhány áthidaló kábel
• A gejzír áramának megfelelő elektromos kábelek
• Sorkapocs blokkok
• USB tápegység az ESP32 számára
• Lítium akkumulátor az ESP32 tápellátásához, ha nincs hálózat.

1. lépés: Szükséges készségek

ESP32 Programozás Arduino IDE -ben, könyvtárak telepítése

Alap elektronika

Hálózati ismeretek (általában váltakozó áramú 110 - 240 volt)

Néhány ismeret a cayenne.mydevices.com webhelyen

2. lépés: A gejzírek hőprofilja és az érzékelő elhelyezése

A forró víz sűrűsége kisebb, mint a hideg vízé. Ezért a tartály tetején lévő víz melegebb lesz, mint a tartály alján lévő víz, mivel a forró víz felemelkedik. A gejzír kimenet normál esetben felül van, a bemenet pedig alul, ami tovább hozzájárul a hőprofilhoz.

A projektem során három hőmérséklet -érzékelőt használtam. Egy alul, egy felül és egy környezeti hőmérséklet -érzékelő. Néhány kísérlet alapján úgy döntöttem, hogy az alsó hőmérséklet -érzékelőt használom jelzésként, hogy a tartály forró. A felső szenzorral az a probléma, hogy néhány fokkal megemelkedik abban a pillanatban, amikor egy forró fül néhány másodpercre kinyílik, és lehet, hogy csak egy kis forró víz marad a tartály tetején. Eldöntheti, hogy valamilyen átlagot használ a két érzékelő között.

3. lépés: Készítse el a hardvert

Csatlakoztassa az SSR -t a PIN 15 -hez és a GND -hez

Csatlakoztassa mind a 3 DS18B20 érzékelőt: sárga a PIN 16 -hoz, fekete a GND -hez, piros a 3,3 volthoz. Használjon 4,7Kohm felhúzó ellenállást a PIN 16 és 3,3 volt között. (Ne feledje, a DS18B20 egy vezetékes eszköz, és több egyvezetékes eszköz megengedett egy buszon vagy tűn).

Csatlakoztassa az újraindító érintkezőkábelt a TO -hoz, és állítsa vissza a vezetéket a T2 -re

Még ne csatlakoztassa az épületet a hálózathoz (AC). Még ne csatlakoztassa az érzékelőket a gejzírhez. Először ki kell találnia, hogy melyik érzékelőnek melyik pozícióba kell mennie.

4. lépés: Regisztráljon Cayenne -felhasználónak

Ez nem egy cayenne.mydevices.com bemutató. A Cayenne a mydevices.com nulla árú verziója

Ha nem ismeri a cayenne-t, további információ a https://community.mydevices.com/?_ga=2.205257232.1695603717.1605354764-1503512272.1599609745 címen érhető el

Először regisztrálnia kell a cayenne.mydevices.com webhelyen, és meg kell kapnia a bejelentkezési nevet és a jelszót.

A cayenne -ről további információ a https://developers.mydevices.com/cayenne/docs/intro/ címen érhető el

Fontos az átolvasás is

developers.mydevices.com/cayenne/docs/cayenne-mqtt-api/#cayenne-mqtt-api-using-arduino-mqtt a cayenne könyvtár hozzáadásához az Arduino azonosítóhoz

Lépés: Telepítse a szükséges könyvtárakat az Arduino IDE -be

WiFiManager

Az ArduinoJson 6.9.0 verziója

CayenneMQTT

OneWire

DallasHőmérséklet

ArduinoOTA

6. lépés: Töltse be az ESP32 vázlatot

Az ESP32 vázlat sok kódot tartalmaz. Ide tartozik a kód

1. https://github.com/tzapu/WiFiManager. A WiFi kezelő segítségével tájékoztathatja ESP32 -jét arról, hogy mik a WiFi hozzáférési pontok bejelentkezési adatai. Továbbá a CayenneMQTT részleteinek, a gejzír hőmérsékleti korlátainak rögzítésére és a 3 hőmérséklet -érzékelő helyhez (felső, alsó vagy környezeti) történő összekapcsolására szolgál.
2. A Cayenne API kódja
3. OTA (Over the Air frissítések). WiFi -n keresztül frissítheti a firmware -t. A helyi WiFi -n kell lennie, ugyanazzal a számítógéppel, amelyet az eredeti vázlat feltöltéséhez használt.
4. DS18B20 hőmérséklet -leolvasás.

Az ArduinoIDE vázlat elérhető itt:

7. lépés: Adja hozzá ESP32 készülékét a Cayenne -hez

Most új eszközt adhat hozzá.

Jelentkezzen be a cayenne.mydevices.com webhelyre. A bal oldalon megjelenik egy legördülő menü Új hozzáadása …… Válassza az Eszköz/Widget lehetőséget. Megnyílik egy oldal, ahol ki kell választania, hogy hozza -e saját dolgát. Megnyílik egy új oldal az MQTT adataival. Írja le az MQTT FELHASZNÁLÓNÉVET, MQTT JELSZÓT, ÜGYFÉL -azonosítót. Erre szüksége lesz a Cayenne MQTT Broker (Server) kommunikációjához. Az Ön MQTT FELHASZNÁLÓNÉVE és MQTT JELSZAVA mindig ugyanaz lesz, de a ÜGYFÉL azonosítója minden új eszköz esetében más lesz, mint egy másik ESP32, Arduino vagy Raspberry PI.

Ezen az űrlapon nevet is adhat eszközének.

8. lépés: Futtassa a vázlatot

Indítsa újra az ESP32 -t

Most egy új WiFi hozzáférési pontot kell látnia "Slim_Geyser_DEV" néven. (Az ESP 32 hozzáférési pont módban/ ad-hoc vagy hotspot módban lesz) a számítógépek WiFi keresése/ keresése használatával.

Jelentkezzen be ebbe az új hozzáférési pontba. A jelszó/biztonsági kulcs jelszó.

A böngészőnek a "192.168.4.1" céloldalra kell lépnie, ha nem, akkor manuálisan kell elvégeznie.

Lépjen a WiFi konfigurálása oldalra

A konfigurációs oldalnak most meg kell nyílnia. Automatikusan be kellett volna keresnie az internet -hozzáférési pontot, válassza ki, írja be a jelszót, a Cayenne MQTT részleteit. A többit hagyja ugyanúgy. Minden hőmérsékleti érték metrikus (Celsius fok).

Nyomja meg a mentés gombot. Az ESP32 most megpróbál csatlakozni a wifi -hez és a Cayenne -kiszolgálóhoz.

Válassza le a „Slim_Geyser_DEV” csatlakozást, és csatlakoztassa a számítógépet az otthoni hozzáférési ponthoz.

9. lépés: A Cayenne műszerfal építése

Most be kell jelentkeznie a cayenne.mydevices.com webhelyre a cayenne hitelesítő adataival.

Eszközét fel kell tüntetni a bal oldali menüsorban (az enyém Geyser_DEV).

Most hozzáadhatja az összes érzékelőt és a relét (vagy csatornákat) az irányítópulthoz, ha rákattint a jelzések hozzáadására.

A 0 csatorna ikonján kattintson a beállításokra, és módosítsa a nevet "Geyser Bottom TEMP" -re. Válasszon egy megfelelő ikont (Hőmérséklet szonda), és válassza ki a tizedesjegyek számát 1. Tegye ugyanezt az 1, 2, 5, 6 csatornánál

A 4. és 8. csatorna esetében módosítsa a tizedesjegyek számát 0 -ra, és nevezze el őket "** Gejzír állapota (1 = BE, O = KI) **"

és "*automatikus fűtési mód (0 = kézi, 1 = automatikus)*".

A 3 -as és 7 -es csatornának gomboknak kell lennie

Lépjen az Új menüpont hozzáadása elemre a bal oldali menüsorban, majd válassza az Eszköz/Widget> Egyéni widgetek> Gomb lehetőséget

Nevezze el a gombot "Kapcsolja be/ki a gejzírt", válassza ki az eszköz nevét (Geyser_DEV), DATA = Digitális működtető, 3. csatorna, Egység = Digitális I/O, Ikon = kapcsoló. Kattintson a Widget hozzáadása elemre.

Tegye ugyanezt a 7 -es csatornával

A 9 -es csatornát csúszkává kell alakítani

Lépjen az Új menüpont hozzáadása elemre a bal oldali menüsávon, válassza az Eszköz/Widget> Egyéni widgetek> Csúszka lehetőséget, és válassza ki a megfelelő értékeket, mint a képen.

Most mozgathatja a widgeteket.

10. lépés: Az érzékelők helyzetének meghatározása

Mivel a három hőmérséklet -érzékelő ugyanahhoz a csaphoz van csatlakoztatva (egy vezetékes busz), ki kell találnia, hogy melyik érzékelőnek hova kell mennie.

Ellenőrizze Cayenne műszerfalát, és jegyezze fel a három hőmérsékletet. Többé -kevésbé azonosaknak kell lenniük. Az egyiket meleg vízzel vagy kézzel melegítse fel. Jegyezze meg az érzékelőt, amely felmelegszik a műszerfalon. Címkézze az érzékelőt ennek megfelelően. Tegye ezt a másik 2 érzékelőnél.

11. lépés: Körüljárás (tesztelés) az irányítópulton

Játsszon a műszerfal vezérlőivel. Kapcsolja be/ki a kapcsolót, és nézze meg, hogy az SSR LED világít -e. Kapcsolja be az automatikus fűtési módot, melegítse fel az alsó érzékelőt, és nézze meg, hogy az SSR kapcsoló bekapcsol -e, amikor a kívánt hőmérséklet eléri.

Most csatlakoztathatja a 2 érzékelőt a gejzírhez, és a környezeti hőmérséklet -érzékelőt megfelelő helyzetbe. Az SSR -t is csatlakoztathatja a hálózathoz.

12. lépés: A gejzír ütemezése

Mostantól ütemezheti a be- és kikapcsolási eseményeket a Geyser segítségével

Az irányítópulton válassza az Új hozzáadása> Esemény lehetőséget