Propagator termosztát ESP8266/NodeMCU és Blynk használatával: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Nemrég vettem egy fűtött szaporítógépet, amely segíthet abban, hogy virág- és zöldségmagjaim a szezon elején csírázhassanak. Termosztát nélkül érkezett. És mivel a termosztátok meglehetősen drágák, úgy döntöttem, hogy elkészítem a sajátomat. Mivel ki akartam használni ezt a lehetőséget, hogy egy kicsit játsszak a Blynk -el, a termosztátomat egy ESP8266/NodeMCU fejlesztőlapra alapítottam, amelyen feküdtem.

A korábbi projekteknél sokat használtam az instrukctables.com webhelyeket inspirációként és segítségként, amikor elakadtam. Legfeljebb korrekt, hogy magam is hozzájárulhassak egy kis hozzájáruláshoz, így itt az első tanulságos!

Jogi nyilatkozat: Ez a projekt AC 230V -on működik, ami meglehetősen veszélyes, és bármi meghalhat. Nem vállalok felelősséget semmilyen kárért, sérülésért vagy életvesztésért. Ezt saját felelősségére készítse el

1. lépés: A használt dolgok listája

1 NodeMCU V3.0

2 DS18B20 1 vezetékes hőmérséklet-érzékelő

1 Relé modul

1 LCD1602 I2C kijelző

3 Színes nyomógombok

1 158x90x60 -as tok világos borítással

1 db 5V -os USB telefon töltő

1 rövid USB 2.0 A férfi - B férfi, 5 tűs adatkábel

1 4,7 kΩ ellenállás

1 vízálló rétegelt lemez, kb. 10x5x2 cm

1 db fehér műanyag cső, átmérője 12 mm, hossza 16 cm

1 230V -os tápkábel dugóval

1 230 V -os dugaszolóaljzat (2 érintkező)

1 230 V -os dugaszolóaljzat (3 érintkező)

1 6 pozíció 2 soros sorkapocs

1 sztereó audio kábel 3,5 mm -es sztereó jack dugóval az egyik végén

1 db 3,5 mm -es sztereó aljzat

2 db M16 -os tömszelencés csatlakozó

1 darab fehér perspex körülbelül 160x90

És néhány csatlakozóvezeték, hőre zsugorodó cső, ragasztó, kétoldalas ragasztószalag, fekete festékszóró festék, NYÁK -támasztó távtartók, M3 csavarok és 1,5 mm/6,5 mm/12 mm/16 mm -es fúró

2. lépés: A termosztát tervezése

Mint már említettük, a termosztát egy ESP8266/NodeMCU fejlesztőlap köré épül fel.

Mind a talaj, mind a szaporító levegő levegőjének tényleges hőmérsékletét 2 hőmérséklet -érzékelő fogja mérni. Ezek az érzékelők úgynevezett 1-vezetékes interfésszel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy párhuzamosan csatlakoztathatók egy bemeneti porthoz. Amint ebben a kiváló adatlapban említettük, az 1 vezetékes buszhoz körülbelül 5 kΩ külső felhúzó ellenállás szükséges. 4,7 kΩ -os ellenállást használok az érzékelők jelvezetéke és a NodeMCU 3,3 V között.

A kívánt talajhőmérséklet növeléséhez vagy csökkentéséhez 2 nyomógombot, valamint egy 16x2 karakteres LCD -képernyőt adnak, amelyek visszajelzést adnak az aktuális és a célhőmérsékletről. Ez az LCD képernyő beépített háttérvilágítással rendelkezik. Annak érdekében, hogy a háttérvilágítás ne legyen folyamatosan bekapcsolva, úgy döntöttem, hogy egy kis kódot adok hozzá, hogy bizonyos idő elteltével tompítsa a képernyőt. A háttérvilágítás újbóli aktiválásához hozzáadtam egy másik nyomógombot. Végül egy relé modult adnak hozzá, amely be- és kikapcsolja a propagátor hővezetékének áramellátását.

A fenti kép azt mutatja, hogy ezek az alkatrészek hogyan vannak csatlakoztatva a főegységhez.

3. lépés: A „Blynk” termosztát készítése

Mivel később szükségünk van néhány adatra a Blynk alkalmazásból a kódunkban, először gondoskodjunk a Blynk üzletről.

Kövesse a Blynk kezdő lépéseinek első 3 lépését.

Most hozzon létre egy új projektet a Blynk alkalmazásban. Projektnévként a "Propagator" -t választottam. Az eszközlistában válassza a 'NodeMCU' lehetőséget, a kapcsolat típusa 'WiFi'. Szeretem a sötét témát, ezért a "Sötét" -et választottam. Az OK megnyomása után megjelenik egy felugró ablak, amely azt jelzi, hogy hitelesítési tokent küldtek az e -mail címére. Ellenőrizze leveleit, és írja le ezt a tokent, a későbbiekben be kell írnunk a NodeMCU kódot.

Koppintson a most megjelenő üres képernyőre, és adja hozzá:

• 2 mérőeszköz (egyenként 300 energia, tehát összesen 600)
• 1 SuperChart (900 energia)
• 1 érték kijelző (200 energia)
• 1 csúszka (200 energia)
• 1 LED (100 energia)

Ez pontosan elfogyasztja az ingyenes 2000 energiamérlegét;-)

A fenti képek bemutatják, hogyan lehet a képernyőt ezekkel az elemekkel elrendezni. Az egyes elemek megérintésével módosíthatók a részletes beállítások (a fenti képeken is látható).

Ha kész, aktiválja a projektet a „lejátszás” gomb megnyomásával. Az alkalmazás (természetesen) nem fog csatlakozni, mert még nincs semmi, amihez csatlakozhat. Tehát térjünk át a következő lépésre.

4. lépés: A kód, amely mindent működtet

Itt az ideje programozni az ESP8266/NodeMCU -t. Ehhez az Arduino IDE alkalmazást használom, amely letölthető innen. Az ESP8266/NodeMCU beállításához tekintse meg Magesh Jayakumar nagyszerű tanítását.

A Propagator termosztáthoz létrehozott kód az alábbi Thermostat.ino fájlban található.

Ha újra szeretné használni ezt a kódot, feltétlenül frissítse a WiFi SSID-t, jelszót és a kódban található Blynk engedélyezési jogkivonatot.

5. lépés: A hőmérséklet -érzékelő modul felépítése

A szaporító alját körülbelül 2 cm vastag, éles homokréteg vagy nagyon finom szemcseméret tölti fel. Ez egyenletesebben elosztja az alsó hőt. A talaj hőmérsékletének megfelelő méréséhez úgy döntöttem, hogy a vízálló DS18B20 hőmérséklet -érzékelőt választom. Bár a propagátoromhoz egy fedélzeti analóg hőmérő is tartozott, amely a belső levegő hőmérsékletét méri, úgy döntöttem, hogy hozzáadok egy másik hőmérséklet -érzékelőt a levegő hőmérsékletének elektronikus méréséhez is.

Ahhoz, hogy mindkét érzékelőt szépen a helyén tartsam, létrehoztam egy egyszerű fa szerkezetet. Vettem egy darab vízálló rétegelt lemezt, és fúrtam egy 6,5 mm -es lyukat egyik oldalról a másikra, hogy tartsam a talajhőmérséklet -érzékelőt, és az érzékelő vezetéket átvezetje a tömbön. Ezenkívül egy 12 mm -es lyukat fúrtam a rétegelt lemezblokk közepén, a teljes magasság körülbelül 3/4 -ig, és egy 6,5 mm -es lyukat oldalról, a blokk felénél, a 12 mm -es lyukig. Ez a lyuk tartja a levegő hőmérséklet -érzékelőt.

A levegőhőmérséklet -érzékelőt egy fehér műanyag cső borítja, amely illeszkedik a 12 mm -es lyukba. A cső hossza körülbelül 16 cm. A cső több 1,5 mm -es lyukat fúrt az alsó felében (ahol az érzékelő található), a felső fele feketére van festve. Az elképzelés szerint a cső fekete részében lévő levegő kissé felmelegszik, felemelkedik a tetejére és elszökik, ezáltal légáramot hozva létre az érzékelő körül. Remélhetőleg ez a levegő hőmérsékletének jobb leolvasásához vezet. Végül, hogy elkerülje a homok vagy szemcsék bejutását, az érzékelő kábeleinek lyukait ragasztóval kell feltölteni.

Az érzékelők csatlakoztatásához egy régi sztereó audio kábelt használtam, amelynek egyik végén sztereó 3,5 mm -es jack dugó van. Levágtam a csatlakozókat a másik oldalon, és forrasztottam a 3 vezetéket (az audio kábel réz földelésű, piros és fehér vezeték):

- az érzékelők (földelés) mindkét fekete vezetéke az audio kábel földelő vezetékéhez megy

- mindkét piros vezeték (+) a piros vezetékhez megy

- mindkét sárga vezeték (jel) a fehér vezetékhez megy

A forrasztott részeket külön -külön szigeteltem néhány zsugorcsővel. Néhány zsugorcsövet is használt, hogy a 2 érzékelő vezetékét egyben tartsa.

A befejezett hőmérsékletérzékelő modul a fenti 4. képen látható.

A hőmérsékletérzékelő modul befejezése után azt a fűtött szaporítógép közepére kell felszerelni egy kétoldalas ragasztószalag segítségével. A huzalt a meglévő nyíláson (amelyet kicsit meg kellett nagyítanom, hogy a huzal illeszkedjen) keresztül táplálják a szaporítóbázisban.

6. lépés: A termosztát modul felépítése

Az ESP8266/NodeMCU, a kijelző, a relé és az 5 V -os tápegység szépen illeszkedik az átlátszó borítású 158x90x60 mm -es tokba.

Szükségem volt egy alaplemezre a NodeMCU, az LCD kijelző és a relé beépítéséhez. Gondoltam egy 3D nyomtatott alaplemez megrendelésére, ezért létrehoztam egy.stl fájlt a SketchUp -ban. Meggondoltam magam, és egyszerűen magam készítettem egy darab 4 mm -es fehér perspexből. A SketchUp segítségével létrehoztam egy sablont, amely pontosan megjelölte a 3 mm -es lyukak fúrásának helyét. Példa a.skp fájlban. Az alkatrészeket néhány megfelelő hosszúságú távtartó segítségével rögzítik az alaplemezre.

Fúrtam lyukakat a gombok és csatlakozók számára a tok oldalán, beszereltem a gombokat és csatlakozókat, és különböző színű vezetékek segítségével bekötöttem, hogy elkerüljem a hibás csatlakozásokat. Óvatosan bekötöttem a 230 V -os váltakozó áramú alkatrészeket. Ismét: a 230V AC veszélyes lehet, győződjön meg arról, hogy mit csinál, amikor elkészíti ezt a projektrészt!

Az 5 V -os tápegységet és a sorkapocsot a ház alján néhány kétoldalas ragasztószalag tartja.

Miután csatlakoztatta a vezetékeket a NodeMCU -hoz, némi fikázás kellett, hogy az alaplemezt néhány m3 csavarral rögzítse a házban.

Utolsó lépés: tegye a helyére az átlátszó fedelet, és kész!

7. lépés: Következtetés

Nagyon szórakoztató volt megtervezni ezt a termosztátot a propagátorom számára, és nyomon követni az előrehaladásomat az építés során, és megírni ezt az oktathatót.

A termosztát varázsként működik, és a Blynk alkalmazással történő vezérlés és felügyelet is jól működik.

De mindig van hova fejlődni. Arra gondolok, hogy javítsam a hőmérséklet -szabályozást azáltal, hogy elkerülöm a cél túlzott túllépését. Valószínűleg megnézem az úgynevezett PID könyvtárat.

Egy másik ötlet: Lehet, hogy hozzáadok egy „Over The Air” OTA opciót a NodeMCU szoftver frissítéséhez anélkül, hogy minden alkalommal ki kellene nyitnom a tokot.