Releu controlat de temperatură ESP8266: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Un prieten de-al meu este un om de știință care face experimente foarte sensibile la temperatura și umiditatea aerului. Camera incubatorului are un mic încălzitor din ceramică, dar termostatul încălzitorului nu era suficient de precis, fiind capabil să mențină temperatura în intervalul 10-15 grade.

Dispozitivele comerciale care înregistrează temperatura și umiditatea pot fi destul de scumpe și obținerea datelor de pe dispozitiv poate fi dificilă. În plus, nu pot controla temperatura, ci doar să înregistreze datele. El a întrebat cât de greu ar fi să construiești un dispozitiv care să poată controla cu precizie încălzitorul printr-un releu în timp ce înregistrează temperatura și umiditatea. Suna destul de ușor.

Apucând un ESP8266, un releu, DHT22 și o platformă IoT online, am plecat.

Pasul 1: consumabile

Acest proiect folosește o mână de consumabile, toate fiind destul de obișnuite și este posibil să le aveți deja la îndemână astăzi. Iată o listă completă a ceea ce am folosit, nu ezitați să vă adaptați după cum este necesar pentru a satisface nevoile dvs. de proiect.

• ESP8266 ESP-01 (sau placa ESP8266 similară)
• Senzor de temperatură și umiditate DHT-22
• Regulator de tensiune variabilă LM317 (sau un regulator standard de 3,3V ar fi mai ușor)
• Releu de curent mare de 5V (am început cu un 10A, dar l-am stins în 2 zile)
• Diferite rezistențe și condensatori
• Sârme de jumper
• Priză și capac electric standard
• Cutie Gang Electric
• Vechi mufă USB cu adaptor
• Mufă electrică veche

Retrospectiv, utilizarea unui NodeMCU în locul ESP-01 ar fi avut mult mai mult sens. Nu aveam una în acel moment, așa că m-am acomodat cu ceea ce aveam la îndemână.

Pasul 2: Construcția prizei

În timp ce am început tehnic cu microcontrolerul și codul, este logic să începem mai întâi cu priza de curent alternativ. Pentru acest proiect, am folosit o singură cutie de bandă, o priză standard cu 2 prize și cablul de alimentare de pe o bandă de alimentare veche.

Priza electrică se conectează cu cele două fire albe unite și cele două fire de masă unite între ele. Cele două fire negre care trec prin partea înaltă a releului. Asigurați-vă că aveți bornele înșurubate bine și că niciunul dintre fire nu se va scurta, am pus o mică lipire pe fire, astfel încât standurile să rămână împreună.

Aveți grijă la tensiunea înaltă și verificați de fiecare dată fiecare conexiune. Este o idee bună să vă puneți bandă electrică pe plămânii de sârmă, astfel încât să nu se lase

Pasul 3: Proiectarea Curciut

Circuitul este destul de simplu, dar dacă utilizați ESP-01 așa cum am făcut-o, va trebui să adăugați un regulator de tensiune pentru a obține un 3.3V. Releele standard necesită 5V, deci veți avea nevoie de o șină de 3,3V și 5,0V.

Circuitul meu a folosit un regulator de tensiune LM317 cu un set de rezistențe pentru a obține o șină constantă de 3,3V, am apăsat USB 5V pentru a alimenta releul. Există relee de 3,3 V, dar nu pentru relee de curent mare necesare, dacă aveți de gând să alimentați un mic încălzitor de spațiu.

DHT22 necesită un rezistor de tragere de 4,7k.

Pasul 4: lipiți placa

Dispuneți și lipiți toate componentele. Acest lucru poate fi puțin dificil, dar planificați în prealabil urmele cu o bucată de hârtie milimetrică.

Am folosit o placă USB pentru o priză de alimentare, dar a fost destul de slabă și am înlocuit-o cu doi pini de antet. Am folosit două anteturi de sex feminin pe tablă și am lipit doi pini cu antet de sex masculin direct la o priză USB veche. Acest lucru sa dovedit a fi mai fiabil și mai solid. Culorile cablurilor USB sunt:

Black GroundRed 5V

De asemenea, am folosit anteturi de sex masculin pentru a expune pinii DHT22 și Relay de pe placa mea pentru a le conecta cu fire jumper standard.

Asigurați-vă că etichetați fiecare pin, alimentare și conector de masă, în cazul în care se deconectează ulterior.

Pasul 5: Montați placa de circuit

Pe partea laterală a cutiei de bandă, montați placa de circuite cu șuruburi și / sau lipici fierbinte. Asigurați-vă că amplasarea este făcută astfel încât firele jumperului să ajungă la releul dvs. montat în interiorul cutiei și să puteți conecta cu ușurință conectorul de alimentare.

Adăugați un cablu jumper cu termocontractor la senzorul dvs. DHT22 cu lungimea adecvată situației dvs. Al meu avea aproximativ 8 centimetri lungime. Am folosit în schimb niște cabluri CAT5, astfel încât cablurile să poată fi ușor îndoite în poziție și să fie libere.

Pasul 6: Codul Arudino

Codul Arduino folosește clasa mea SensorBase, care este disponibilă pe pagina mea Github. Nu este nevoie să utilizați codul meu SensorBase. Puteți scrie direct pe serverul MQTT și pe Thingspeak.

Acest proiect are trei caracteristici cheie ale software-ului:

1. Un server web local pentru setarea și vizualizarea valorilor
2. Server MQTT la distanță pentru a trimite și stoca date
3. Tabloul de bord Thingspeak pentru graficarea datelor

Puteți utiliza una sau mai multe dintre aceste funcții. Doar reglați codul după cum este necesar. Acesta este setul specific de cod pe care l-am folosit. Va trebui să ajustați parolele și cheile API.

• Codul bazei senzorului pe Github.
• Cod de laborator pe Github.

Pasul 7: Tabloul de bord Thingspeak

Configurați un cont Thingspeak gratuit și definiți un nou tablou de bord. Va trebui să utilizați aceeași ordine a articolelor pe care le-am enumerat mai jos, numele nu contează, dar comanda are.

Dacă doriți să adăugați sau să eliminați elemente, ajustați parametrii Thingspeak în codul Arduino. Este destul de simplu și bine documentat pe site-ul lor web.

Pasul 8: Configurare CloudMQTT

Orice serviciu MQTT sau un serviciu similar IoT ca Blynk ar funcționa, dar aleg să folosesc CloudMQTT pentru acest proiect. Am folosit CloudeMQTT pentru multe proiecte în trecut și, deoarece acest proiect va fi predat unui prieten, este logic să creezi un cont nou care să poată fi transferat și.

Creați un cont CloudMQTT și apoi creați o nouă „instanță”, alegeți dimensiunea „Cute Cat”, deoarece îl folosim doar pentru control, fără înregistrare. CloudMQTT vă va oferi un nume de server, un nume de utilizator, o parolă și un număr de port. (Rețineți că numărul portului nu este portul standard MQTT). Transferați toate aceste valori în codul dvs. ESP8266 în locațiile corespunzătoare, asigurându-vă că cazul este corect. (serios, copiați / lipiți valorile)

Puteți utiliza panoul „Websocket UI” de pe CloudMQTT pentru a vedea conexiunile dispozitivului, apăsările butoanelor și, în scenariul ciudat, că primiți o eroare, un mesaj de eroare.

Veți avea nevoie de aceste setări și atunci când configurați clientul Android MQTT, așa că rețineți valorile, dacă este necesar. Sperăm că parola dvs. nu este prea complicată pentru a o introduce pe telefon. Nu puteți seta acest lucru în CloudMQTT.

Pasul 9: Testarea finală

Acum trebuie să testăm dispozitivul final.

Înainte de a testa ceva, verificați de fiecare dată fiecare FIER și folosiți multimetrul în modul continuitate pentru a urmări toate firele. Asigurați-vă că totul este conectat la locul unde credeți că este conectat. Deoarece releul izolează tensiunea înaltă de cea joasă, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la scurtcircuitarea microcontrolerului.

Am folosit un tester de circuit pentru un electrician simplu pentru a verifica dacă totul era conectat corect pe partea de înaltă tensiune și, de asemenea, a funcționat bine pentru a-mi testa releul.

Adăugați ESP2866 la rețeaua WiFi conectându-vă la dispozitiv prin telefon sau laptop. Aceasta folosește biblioteca standard WifiManager și are toată documentația necesară pe pagina sa Github.

Folosind un bec cu incandescență, mi-am așezat senzorul DHT22 lângă bec și am conectat lampa la priză. Acest lucru a permis ca temperatura să se încălzească rapid, declanșând releul să oprească lampa și să repete procesul. Acest lucru a fost foarte util pentru a testa totul, inclusiv conexiunea WiFi.

Dispozitivul dvs. ar trebui să pornească corect releul atunci când temperatura este prea scăzută și să îl oprească odată ce temperatura atinge valoarea ridicată. În testele mele, acest lucru a reușit să mențină temperatura spațiului de laborator în termen de 1 grad Celcius 24 / ore pe zi.