Încălzitor de apă Io32 ESP32: 12 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Cayenne IoT geyser (rezervor de apă caldă din SUA) este un dispozitiv de economisire a energiei care vă va ajuta să monitorizați și să controlați apa caldă a gospodăriilor, chiar și atunci când sunteți departe de casă. Vă va permite să porniți și să dezactivați gheizerul, să îl programați pentru a porni / opri în anumite momente, să măsurați temperatura gheizerului, să setați temperaturile maxime de economisire etc. Este realizat pentru gheizerele electrice de înaltă presiune cu un singur element. Poate fi modificat cu ușurință pentru alte configurații de gheizer, cum ar fi presiunea joasă, elementul dublu etc. Gheizerul meu este, de asemenea, instalat pe verticală.

Pentru siguranță, mi-am păstrat termostatul mecanic în tub. Măsur temperatura apei cu doi senzori de temperatură DS18B20, unul atașat la fundul gheizerului meu, sub element, celălalt atașat la ieșirea apei calde. Nu trebuie să scoateți niciodată termostatul mecanic din motive de siguranță. Înlocuirea termostatului mecanic cu un senzor electronic poate fi periculoasă, deoarece senzorul sau microcontrolerul (hardware-ul sau software-ul se poate defecta) și poate duce la explozii de abur care pot ucide oamenii.

Acest proiect implică conectarea unui releu de stare solidă în serios cu elementul dvs. de gheizer. Este posibil să aveți nevoie de un electrician calificat pentru a face acest lucru (prin lege). Nu lucrați la AC (rețea) dacă nu sunteți sigur în legătură cu aceasta.

ESP32-ul dvs. va publica date într-un serviciu numit Cayenne IoT Cloud prin MQTT. Veți putea utiliza tabloul de bord Cayenne pentru a vă monitoriza și controla gheizerul și pentru a programa timpii de încălzire.

Provizii:

• ESP32 Wemos lolin sau orice alt ESP32. ESP8266 va funcționa, de asemenea, dar funcționalitatea pinului tactil nu va funcționa. Un Arduino cu WiFi ar trebui să funcționeze și el
• Releu de stare solidă (SSR), de 30 amp sau mai mult
• Radiator pentru SSR
• 3 (2 pot face) Senzori de temperatură semiconductori Dalas, DS18B20.
• Carcasă
• Câteva cabluri jumper
• Cabluri electrice potrivite pentru curentul gheizerului
• Blocuri terminale
• Alimentare USB pentru ESP32
• Baterie litiu pentru alimentarea ESP32 dacă rețeaua este de.

Pasul 1: Abilități necesare

ESP32 Programarea în Arduino IDE, instalarea bibliotecilor

Electronică de bază

Cunoașterea rețelei de alimentare (în mod normal AC 110 - 240 volt)

Câteva cunoștințe despre cayenne.mydevices.com

Pasul 2: Profilul termic al gheizerelor și plasarea senzorilor

Apa fierbinte are o densitate mai mică decât apa rece. Prin urmare, apa din partea superioară a rezervorului va fi mai fierbinte decât apa din partea inferioară a rezervorului, deoarece apa fierbinte va crește. Ieșirea gheizerului este, de asemenea, în mod normal în partea de sus și intrarea în partea de jos, care contribuie în continuare la profilul de căldură.

În proiectul meu, am folosit trei senzori de temperatură. Unul în partea de jos, unul în partea de sus și un senzor de temperatură ambientală. Pe baza câtorva experimente, am decis să folosesc senzorul de temperatură de jos ca indicator al faptului că rezervorul este fierbinte. Problema senzorului superior este că va crește cu câteva grade în momentul în care se deschide o filă fierbinte pentru câteva secunde și poate rămâne doar puțină apă fierbinte în partea superioară a rezervorului. Puteți decide să utilizați o medie între cei doi senzori.

Pasul 3: Construiți-vă hardware-ul

Conectați SSR la PIN 15 și GND

Conectați toți cei 3 senzori DS18B20: Galben la PIN 16, Negru la GND, Roșu la 3,3 volt. Folosiți un rezistent de tragere de 4,7KOhms între PIN 16 și 3,3 volt. (Amintiți-vă, DS18B20 sunt dispozitive cu un singur fir și mai multe dispozitive cu un singur fir sunt permise pe o singură magistrală sau pin).

Conectați firul tactil de repornire la TO și Resetați firul la T2

Nu conectați încă construcția la rețea (AC). Nu atașați încă senzorii la Geyser. Mai întâi trebuie să vă dați seama care senzor trebuie să meargă în ce poziție.

Pasul 4: Înregistrați-vă ca utilizator Cayenne

Acesta nu este un tutorial cayenne.mydevices.com. Cayenne este versiunea cu preț zero a mydevices.com

Dacă nu sunteți familiarizat cu Cayenne, mai multe informații sunt disponibile la

Mai întâi trebuie să vă înregistrați la cayenne.mydevices.com și să primiți o autentificare și o parolă.

Mai multe informații despre Cayenne sunt disponibile la

De asemenea, este important să citiți

developers.mydevices.com/cayenne/docs/cayenne-mqtt-api/#cayenne-mqtt-api-using-arduino-mqtt pentru a adăuga biblioteca Cayenne la ID-ul Arduino

Pasul 5: Instalați bibliotecile necesare în Arduino IDE

WiFiManager

ArduinoJson versiunea 6.9.0

CayenneMQTT

OneWire

DallasTemperature

ArduinoOTA

Pasul 6: Încărcați schița ESP32

Schița ESP32 conține o mulțime de coduri. Include codul pentru

1. https://github.com/tzapu/WiFiManager. Managerul WiFi este utilizat pentru a informa ESP32-ul dvs. despre acreditările dvs. de conectare la punctele de acces WiFi. Mai este folosit pentru a captura detaliile CayenneMQTT, limitele de temperatură pentru gheizer și pentru a lega cei 3 senzori de temperatură de locația sa (sus, jos sau ambient)
2. Cod pentru API-ul Cayenne
3. OTA (Actualizări over the air). Veți putea actualiza firmware-ul prin WiFi. Trebuie să vă conectați la WiFi-ul local, folosind același computer pe care l-ați folosit pentru a încărca schița originală.
4. Citirea temperaturii DS18B20.

Schița ArduinoIDE este disponibilă la:

Pasul 7: Adăugați ESP32 la Cayenne

Acum puteți adăuga un dispozitiv nou.

Conectați-vă la cayenne.mydevices.com. În stânga dvs., veți vedea un meniu derulant Adăugați nou … Selectați dispozitiv / widget. O pagină se va deschide în cazul în care trebuie să selectați să vă aduceți propriul lucru. Se va deschide o nouă pagină cu detaliile MQTT. Notează-ți numele de utilizator MQTT, PAROLA MQTT, ID-ul CLIENTULUI. Veți avea nevoie de acest lucru pentru a comunica cu Cayenne MQTT Broker (Server). Numele dvs. de utilizator MQTT și MQTT PASSWORD vor fi întotdeauna aceleași, dar ID-ul CLIENTUL va fi diferit pentru fiecare dispozitiv nou, cum ar fi un alt ESP32, Arduino sau Raspberry PI.

De asemenea, puteți da dispozitivului un nume în acest formular.

Pasul 8: Rulați schița

Reporniți ESP32

Ar trebui să vedeți acum un nou punct de acces WiFi numit „Slim_Geyser_DEV”. (ESP 32 va fi în modul punct de acces / modul Ad-hoc sau hotspot) utilizând computerul dvs. de căutare / scanare WiFi.

Conectați-vă la acest nou punct de acces. Parola / Cheia de securitate este parola.

Browserul dvs. ar trebui să meargă la pagina de destinație „192.168.4.1”, dacă nu, faceți-l manual.

Accesați Configurare WiFi

Pagina de configurare ar trebui să se deschidă acum. Ar fi trebuit scanat automat pentru punctul dvs. de acces la internet, selectați-l, introduceți parola, detalii Cayenne MQTT. Lasă restul la fel. Toate valorile temp sunt metrice (Deg Celcius).

Apăsați salvare. ESP32 va încerca acum să se conecteze la wifi și la serverul Cayenne.

Deconectați-vă de la „Slim_Geyser_DEV” și conectați computerul la punctul de acces de acasă.

Pasul 9: Construirea tabloului de bord Cayenne

Acum ar trebui să vă conectați la cayenne.mydevices.com folosind acreditările dvs. cayenne.

Dispozitivul dvs. ar trebui să fie listat în bara de meniu din stânga (a mea este Geyser_DEV).

Acum puteți adăuga toți senzorii și releul (sau canalele) la tabloul de bord făcând clic pe semnele de adăugare.

Pe pictograma canalului 0, faceți clic pe setări și schimbați numele în „Geyser Bottom TEMP”. Alegeți o pictogramă adecvată (sonda de temperatură) și selectați numărul de zecimale ca 1. Faceți același lucru pentru canalele 1, 2, 5, 6

Pentru canalele 4 și 8, schimbați numărul de zecimale la 0 și denumiți-le „** Stare Geyser (1 = ON, O = OFF) **”

și „* Mod de încălzire automată (0 = manual, 1 = automat) *” respectiv.

Canalele 3 și 7 ar trebui să fie butoane

Mergeți la Adăugare element de meniu nou din bara de meniu din stânga, accesați Dispozitiv / Widget> Widgeturi personalizate> Buton

Denumiți butonul „Pornire / oprire Geyser”, selectați numele dispozitivului (Geyser_DEV), DATA = actuator digital, canal 3, unitate = I / O digitală, pictogramă = comutator. Faceți clic pe adăugați widget.

Faceți același lucru pentru Canalul 7

Canalul 9 ar trebui convertit într-un glisor

Accesați Adăugare element de meniu nou din bara de meniu din stânga, accesați Dispozitiv / Widget> Widgeturi personalizate> Slider și selectați valorile corespunzătoare ca în imagine.

Acum puteți să vă mutați widgeturile.

Pasul 10: Descoperirea pozițiilor senzorilor

Deoarece cei trei senzori Temp sunt conectați la același pin (One Wire Bus), ar trebui să vă dați seama la ce senzor ar trebui să meargă unde.

Verifică-ți tabloul de bord Cayenne și notează cele trei temperaturi. Ar trebui să fie mai mult sau mai puțin la fel. Încălziți unul cu apă caldă sau cu mâna. Rețineți senzorul care se încălzește pe tabloul de bord. Etichetați senzorul în consecință. Faceți acest lucru pentru ceilalți 2 senzori.

Pasul 11: Redarea (testarea) tabloului de bord

Jucați-vă cu comenzile de pe tabloul de bord. Comutați comutatorul de pornire / oprire și vedeți dacă ledul SSR se aprinde. De asemenea, porniți modul de încălzire automată, încălziți senzorul inferior și vedeți dacă comutatorul SSR este la atingerea temperaturii dorite.

Acum puteți conecta cei 2 senzori la gheizer și senzorul de temperatură ambientală într-o poziție adecvată. De asemenea, puteți conecta SSR la rețeaua dvs.

Pasul 12: Programarea Geyserului

Acum puteți programa evenimente on / off cu Geyser

Pe tabloul de bord, selectați Adăugați nou> Eveniment