HVAC for Root Cellar: 6 lépés

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

Ez egy olyan készülék, amely a hőmérsékletet és a páratartalmat figyeli egy két szobás hideg pincében. Ezenkívül minden szobában két ventilátort vezérel, amelyek kívülről juttatják a levegőt minden szobába, és intelligens kapcsolóval kommunikál minden szobában, amely egy ultrahangos misterhez van csatlakoztatva. A cél a helyiség hőmérsékletének és páratartalmának szabályozása, ideális esetben, ha a hőmérséklet 5 ° C alatt van, és a páratartalom körülbelül 90%

A készülék ESP8266 mikrokontrollert használ a hőmérséklet- és páratartalom -érzékelők olvasására, a ventilátorok meghajtására, és az információk weboldalon történő bemutatására a helyi hálózaton keresztül.

Ez az utasítás nem részletezi a részleteket, mert:

1. Elfelejtettem fényképezni, amikor építettem, és most telepítve van az ügyfél házában!
2. A helyzeted más lesz. Ezt referenciatervnek szántuk, nem kell pontosan lemásolni.

Kellékek:

Az általam használt alkatrészek a következők:

• NodeMCU 1.0 ESP8266 mikrovezérlő. Bármely ESP8266 működni fog, amennyiben rendelkezik elegendő szabad digitális bemeneti és kimeneti tűvel a tervezéshez. Nem triviális kitalálni, hogy hány tű szabad, néhány ki van téve, de rendszerindítás vagy soros átvitel során használják.
• prototípus -tábla
• vezetékek, csatlakozók
• női csatlakozóaljzat az ESP8266 rögzítéséhez és az érzékelőcsatlakozások készítéséhez
• DHT22 hőmérséklet- és páratartalom -érzékelők
• DS18B20 hőmérséklet -érzékelő kültéri használatra
• lebontott CAT5 kábelezés az érzékelő huzalozásához
• 690 ohmos ellenállások a FET kapuáram korlátozására
• 10K ellenállás a DHT22 adatvonal felhúzásához
• 2.2K ellenállás a DS18B20 adatvonal felhúzásához
• IRLU024NPBF HEXFET tápegységek
• San Ace 80 48VDC ventilátorok
• MeanWell 48VDC 75 wattos tápegység ventilátorokhoz
• kannibalizált 5 voltos telefon töltő az ESP8266 és az érzékelők táplálására
• különféle diódák a ventilátoron, hogy megakadályozzák az EMF visszaesését (esetleg P6KE6 TVS?)

Ha további linkeket szeretne ezek bármelyikéhez, írjon megjegyzést, és hozzáadom őket.

1. lépés: Építés - mikrokontroller és érzékelő huzalozása

Az áramkör prototípus -táblára épül, az ehhez hasonló technikákat követve.

1. Helyezze el az alkatrészeket a prototípus -táblán, hogy a következő lépésben egyszerű legyen a bekötés. Nem hagytam elég helyet a MOSFET illesztőprogramok körül, és a vezetékek kissé szorosak lettek.
2. Forgassa a helyére a női fejléceket, és csatlakoztassa őket a NodeMCU -hoz, mint egy szúrógépet, hogy néhány csap lecsavarható legyen. Ezután távolítsa el a NodeMCU -t, és fejezze be az összes csapot. Csak az aljzatokat használtam a tüskéken, amelyeket tápellátásra és bemenetre/kimenetre használnak. Ez segített annak biztosításában, hogy az eszköz minden alkalommal a megfelelő tájolással legyen csatlakoztatva.
3. Forrasztjon egy hüvelyes csatlakozót az 5VDC tápegységhez.
4. Forrasztjon egy megfelelő anyacsatlakozót az alaplaphoz az ESP8266 Vin és a földelőcsapok közelében, majd forrassza a vékony csatlakozóvezetéket az 5VDC csatlakozó és a földelés között a megfelelő aljzathoz. Fontolja meg, hogy ezt a csatlakozót úgy helyezze el, hogy az a NodeMCU USB -portjának útjába kerüljön. NEM akarja egyszerre táplálni a NodeMCU -t ebből a tápegységből és USB -ről. Ha a csatlakozót kellemetlen helyre helyezi, akkor nehezebben fogja ezt véletlenül megtenni.
5. Forrasztjon 3 tűs hüvelyes fejléceket az ESP8266 D1, D2 és D3 csapok közelében. Hagyjon elegendő helyet a felhúzó ellenállásoknak és az összes csatlakozó vezetéknek.
6. Építsen megfelelő csatlakozókat a női fejrészekből az érzékelő csatlakoztatásához. 4 tűs hosszúságot használtam, egy tűt eltávolítva, hogy az érzékelők be legyenek kapcsolva, így helytelenül csatlakoztathatók. A 3.3V -os tápfeszültséget és a földelést minden csatlakozó 1. és 4. tüskéjére, az adatokat pedig a 2. tüskére helyeztem. Jobb lenne, ha a 3.3V -ot és a földet egymás mellé tenné, és az adatokat a 4. tüskére, így ha egy érzékelőt visszafelé csatlakoztattak, nem történne kár.
7. Forrasztja a felhúzó ellenállásokat a 3.3V és az adatvezetékek között minden egyes érzékelőhöz. A DHT22 10K felhúzást használ, és a DS18B20 (3,3 V -os feszültségnél) kedveli a 2,2K húzást.
8. Forrasztó csatlakozó vezetéket az egyes csatlakozók földelőcsapjai és a NodeMCU aljzat földelőcsapjai közé.
9. Forrasztócsatlakozó huzal minden csatlakozó 3,3 V -os csatlakozói és a NodeMCU 3,3 tűje között.
10. Forrasztócsatlakozó huzal az egyik DHT22 csatlakozó adatcsapjától a NodeMCU aljzat D1 érintkezőjéhez
11. Forrasztás csatlakozó vezetéket a másik DHT22 csatlakozó adatcsapjától az aljzat D2 tűjéhez
12. Forrasztócsatlakozó huzal a DS18B20 csatlakozó adatcsapjától a D3 tűig.
13. Mérjen az érzékelő tervezett telepítési helyétől az eszköz helyéig.
14. Készítsen megfelelő hosszúságú vezetékkötegeket. Ezt úgy teszem, hogy szétszedek egy hosszú CAT 5 ethernet kábelt, a vezetékek 3 -at a fúrótokmányba helyezem és összecsavarom. Ez az új érzékelő kábelnek bizonyos mechanikai szilárdságot biztosít a megtörés és a vezetékszakadás ellen.
15. Forrasztja az érzékelőt a vezeték egyik végére, és egy női fejlécet a másikra. Legyen óvatos a csapok hozzárendelésével. Mindkét végére tegyen némi húzást, például szilícium tömítést, epoxi vagy forró ragasztót. Valószínűleg a szilícium tömítés a legjobb - a forró ragasztó valójában felszívja a nedvességet, és epoxi kerülhet a csatlakozóba.

2. lépés: Építés - Ventilátor -illesztőprogramok

Ez a kialakítás 48 voltos ventilátorokat használ két okból:

• rendelkezésre álltak, és úgy tűnt, hogy jobb minőségűek / hatékonyabbak, mint a szokásos 12 V -os ventilátorok a szeméthalmunkban
• kevesebb áramot használnak, mint az alacsonyabb feszültségű ventilátorok, így a vezetékek vékonyabbak lehetnek

Az alacsonyabb feszültségű ventilátorok jobb választás lehet a tervezés során.

Ez a rész meglehetősen részletesen foglalkozik a meghajtó áramkör megépítésével a NodeMCU 3 voltos digitális kimenetével egy 48 voltos ventilátor táplálásához. A szoftver kivételével ez a rész a készülék legkülönlegesebb része. Előfordulhat, hogy először előnyös, ha az áramkört kenyérsütő táblára építi.

1. A NodeMCU aljzat másik oldalára lépve határozza meg a bejövő 48V -os tápcsatlakozó helyét. A tápegység felszerelési helyének és a prototípus -táblán egy földelő sínnek kell lennie. Ne forrasztja még a helyére.
2. Vizsgálja meg a fenti sémát, hogy megértse, hogyan fogja összekötni ezeket az összetevőket.
3. Helyezze a négy 690 ohmos ellenállást a D5, D6, D7 és D8 csapok közelébe. Még ne forrasztja le őket.
4. Helyezze a négy tranzisztorot a prototípus -táblába.
5. Helyezze a négy szorító diódát a prototípus -táblába. Mindegyik dióda esetében igazítsa az anódot a tranzisztor leeresztő nyílásához, és a katódot, így a vezeték egy tiszta útja lesz a 48V -os tápvezetékhez.
6. Négy csatlakozó a ventilátorokhoz, a pozitív (+) csatlakozó a 48V-os sínhez és a negatív (-) a FET forrásához és a dióda-anódhoz
7. Most állítsa be ezeket a helyeket mindaddig, amíg minden a helyére nem kerül, és nincs hely az összes csatlakozó vezeték vezetésére.
8. Forrasztja a helyére a négy meghajtó áramkör közül az elsőt. Rendben van, ha a többiek kiesnek, amikor megforgatod a táblát. A következő lépések az egyik hajtási körre összpontosítanak. Ha működőképes, léphet a többiekre.

9. A csatlakozóhuzal vagy az alkatrészek vezetékei segítségével forrasztja le a ventilátor meghajtó áramkörét:

   1. a kapuáramot korlátozó ellenállás egyik vége a csomópont MCU D5 csapjaihoz
   2. az ellenállás másik vége a FET kapujához
   3. a FET leeresztését a földre
   4. a FET forrását a dióda anódjához és a ventilátor csatlakozójának negatívját

10. Multiméterrel ellenőrizze a csatlakozásokat. Ellenőrizze az összes csatlakozás nulla ellenállását, de különösen azt, hogy nincs -e rövidzárlat:

    1. NINCS ellenállás a FET 3 csapja között
    2. NINCS ellenállás a ventilátor csatlakozójában negatívról pozitívra, és nulla ellenállás pozitívról negatívra, ami azt mutatja, hogy a dióda működik.
    3. Nyissa meg az áramkört minden FET -csapból 48V -ig
11. Ellenőrizze az áramkört más módon.
12. Csatlakoztassa az 5 V -os tápegységet a prototípus -panelhez.
13. Csatlakoztassa a multiméter negatívját a földhöz.
14. Csatlakoztassa az 5V -os tápegységet. Ellenőrizze, hogy 5 volt van -e a Vin csapon
15. Csatlakoztassa a 48V -os tápegységet és a ventilátort. Ezek a ventilátorok némi indítási nyomatékkal rendelkeznek, ezért szorítóval tartsuk lenyomva. Elindulhat, ha bekapcsolja az áramkört.
16. Ideiglenesen illessze be a bekötőhuzal egyik végét a D5 érintkező aljzatába. Földelje le a csapot úgy, hogy a vezeték másik végét a földelőcsapra helyezi. Ha a ventilátor működött, le kell állnia, mivel kikapcsolta a FET -et.
17. Vigye a vezetéket a földről a VIN -re. A ventilátornak be kell indulnia.
18. Ünnepelje sikereit, húzza ki az áramot, és fejezze be és tesztelje a többi ventilátor meghajtó áramkört. Ezeket a D6, D7 és D8 csapok hajtják.

3. lépés: Program NodeMCU és kezdeti konfiguráció

1. Töltse le a csatolt Sketch fájlokat egy új Arduino projektbe, fordítsa le és töltse be a NodeMCU -ba.

   a második pagehtml.h fájl javascriptet tartalmaz egy hatalmas karakterlánc formájában, amely az ESP8266 memóriában található, és a weblap szervere

2. NE táplálja a NodeMCU -t a tábláról. Válassza le az 5V -os tápellátást a prototípus -tábláról.
3. Húzza ki a 48V -ot az alaplapról.
4. Csatlakoztassa a NodeMCU -t az aljzatba, csatlakoztassa az USB -kábelt, és villanjon a NodeMCU -ba
5. Nyissa meg az Arduino soros monitort 115200 baudon.
6. Okos telefon, laptop vagy táblagép segítségével csatlakozzon a RootCellarMon hálózathoz, amelynek meg kell jelennie, mivel a NodeMCU wi-fi hozzáférési pontként működik. A jelszó "opensesame". Az ügyes IOTWebConf könyvtárat használom a hálózat SSID -jének és jelszavának konfigurálásához.
7. Ezután az eszköz webböngészőjével navigáljon a http: 192.168.4.1 címre. Látnia kell egy oldalt a fentiek szerint, de az érzékelők hibáit. Kattintson az alján található Konfiguráció linkre.

8. A konfigurációs képernyőn végezze el a hálózati paraméterek SSID és jelszó beállítását, majd kattintson az ALKALMAZ gombra. Csatlakozzon újra normál wi-fi hálózatához. Valami ilyesmit kell látnia az Arduino soros monitoron:

   A jelszó nincs beállítva a konfigurációban

   Az állapot változása: 0 -ról 1 -re AP beállítása: RootCellarMon Alapértelmezett jelszóval: AP IP -cím: 192.168.4.1 Az állapot megváltozott: 0 -ról 1 -re Kapcsolat AP -re. Leválasztva az AP -ről. Az átirányítási kérelem a 192.168.4.1-re Kért nem létező oldal//favicon.ico argumentumai (GET): 0 Konfigurációs oldal kért. Az „iwcThingName” megjelenítése értékkel: RootCellarMon Az „iwcApPassword” értékkel való megjelenítése: „iwcWifiSsid” értékkel való megjelenítése: az Ön SSID -je Az „iwcWifiPassword” értékkel történő megjelenítése: „iwcApTimeout” érték megjelenítése: 30 Rendelés „tasmota1” értékkel: Rendering értékkel: Renderelő elválasztó Renderelő elválasztó Űrlap érvényesítése. Az argumentum „iwcThingName” konfigurációjának frissítése: RootCellarMon iwcThingName = 'RootCellarMon' Az arg 'iwcApPassword' értéke: opensesame iwcApPassword be van állítva Az arg 'iwcWifiSsid' értéke: az Ön SSID iwcWifiSyR ': az Ön wi-fi jelszava iwcWifiPassword beállítva iwcThingName '=' RootCellarMon 'Konfiguráció mentése' iwcApPassword '= Konfiguráció mentése' iwcWifiSsid '=' SSID 'Konfiguráció mentése' iwcWifiPassword '= Konfiguráció mentése' iwcApTimeout '=' 30 'Konfiguráció konfigurálása' tasmota1 '=' Mentés = '' A konfiguráció frissítve. Állapot módosul: 1 -ről 3 -ra Csatlakozás [az SSID -jéhez] (a jelszó rejtett) Állapot megváltozott: 1 -ről 3 -ra WiFi csatlakozó IP -cím: 192.168.0.155 Állapot változás: 3 -ról 4 -re A kapcsolat elfogadása Állapot módosult: 3 -ról 4 -re

9. Jegyezze fel a készülékhez rendelt IP -címet. Fent van a 192.168.0.155.
10. Csatlakoztassa újra laptopját/táblagépét/telefonját a normál hálózathoz, ha még nem tette meg.
11. Keresse meg az eszköz új címét, az én esetemben a 192.168.1.155 címet. Látnia kell újra a főoldalt.

4. lépés: Az összes összekapcsolása

1. Húzza ki az USB -kábelt.
2. Csatlakoztassa az 5 voltos tápellátást. És frissítse a weboldalt. Látnia kell a szívverés rendszeres növekedését.
3. Az ESP8266 LED -je 5 másodpercenként villog, miközben olvassa az érzékelőket.
4. Csatlakoztassa az érzékelőket, és el kell kezdenie a leolvasást. Eredetileg volt egy DHT22 kint, de megbízhatatlannak találtam, ezért átváltottam az egyszerűbb és jobban védett DS18B20 -ra.
5. Ha problémái vannak a leolvasásokkal, leválaszthatja az 5 V -os tápellátást, bekapcsolhatja a NodeMCU -t USB -vel, és betölthet példavázlatokat minden érzékelőhöz a probléma elhárításához. Szinte mindig rossz vezeték.
6. Csatlakoztassa a 48V -os tápellátást és a ventilátorokat. Kattintson a ventilátor vezérlőgombjaira.
7. Építsen két Tasmota-alapú intelligens kapcsolót. Sonoff Basic kapcsolókat használtam. Tanulmányok találhatók a Tasmota segítségével máshol történő villanáshoz, beleértve a arendst saját oldalát.
8. Tekintse meg az útválasztó ügyféllistáját, és azonosítsa az egyes intelligens kapcsolókhoz rendelt IP -címeket. Állítsa be ezeket a címeket fenntartottként, hogy a kapcsolók mindig ugyanazt a címet kapják.
9. Próbálkozzon például az intelligens kapcsolók közvetlen vezérlésével

192.168.0.149/cm?cmnd=Power%20ONhttps://192.168.0.149/cm?cmnd=Power%20OFF

• Kattintson a főoldal alján található Konfigurálás gombra, és állítsa be az intelligens kapcsolók címét a fenti képernyőfelvétel szerint. Csak az IP -cím, a többi URL az ESP8266 -on futó szoftverbe épül. A konfigurációs oldal eléréséhez szüksége lehet a user: jelszóra: "admin": "opensesame", vagy bármire, amire megváltoztatta a jelszót.

5. lépés: Telepítés

A készülék alkatrészeit egy kis rétegelt lemezre szereltem fel, a rétegelt lemez és a fedél közé egy műanyag élelmiszer -edény fedelét. Ezt az elrendezést a gyökérpince falához csavarták. Mivel a fedél kissé le van szerelve a falról, az ételtartály teste könnyen felpattintható, hogy védőtokot biztosítson. Az összes kábelezést a rögzített fedélen keresztül az áramköri lapra kell vezetni.

Az érzékelőket és a ventilátor huzalozását lazán rögzítették a falakra, mivel a jövőbeni munkálatokat a gyökérpincében tervezik - esetleg vakolt falakat és további polcokat.

6. lépés: Összefoglalás

Ez egy kísérlet, így nem tudjuk, hogy a rendszer mely részei bizonyulnak végül.

Néhány első megjegyzés a siker megkönnyítéséről:

• A rajongók talán feleslegesek. A természetes konvekció elegendő lehet. A szívó- és kipufogónyílásokat a padló és a mennyezet közelében helyezik el, így a forró levegő kimerül, a hideg pedig beáramlik.
• A projekt megkezdése előtt győződjön meg arról, hogy a Wi-Fi rendben van a gyökér pincében. Esetünkben a gyökérpince feletti helyiségbe egy wifi kiterjesztőt kellett telepítenünk.
• Ha a wi-fi nem jó, vezetékes vagy eltérő rádiófrekvenciás kialakításra lehet szükség.
• Fesse le a táblát, amelyre az alkatrészek fel vannak szerelve, vagy használjon műanyagot vagy valamit, amit a páratartalom kevésbé befolyásol.
• Négy működő ventilátor körülbelül 60 wattot fogyaszt, a tápegység valószínűleg legalább 80% -os hatékonyságú. Tehát a házon belüli fűtés legfeljebb 20% * 60 vagy 12 watt. A túlmelegedés nem okozhat problémát, különösen a hideg gyökérpincében. Ha a tok légmentesebb, érdemes szellőzőnyílásokat fúrni.
• Vannak projektek, amelyek környezeti érzékelőket adnak hozzá a Tasmota-alapú intelligens csatlakozókhoz. Ezek egyike jó alternatíva lehet ehhez az alkalmazáshoz.