Poceni termostat, povezan s spletom: 12 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

Eden prvih izdelkov interneta stvari, ki je prišel v veliko gospodinjstev, je pametni termostat. Lahko se naučijo, ko vam je všeč, da se vaša hiša ogreje in kakšna je sobna temperatura običajno potrebna.

Super stvar je, da jih lahko uporabite tudi za vklop in izklop grelnika z mobilnim telefonom, tudi ko ste zunaj doma. Zelo priročno, ko ste pozabili izklopiti, če ste odšli, ali ko se želite vrniti domov v lepo in toplo hišo.

Težava je v tem, da so ti termostati, kot sta Nest in Ecobee, precej dragi. Toda zakaj bi plačali 250 dolarjev za nekaj, kar lahko zgradite sami, kajne? Dovolite mi, da vam pokažem, kako narediti lastni pametni spletni DIY termostat za manj kot 30 dolarjev. Kot bonus lahko celo uporabite kodo, ki sem jo napisal za spletno aplikacijo, za nadzor vašega termostata. Pokazal vam bom, kako narediti kovinsko kapacitivno ohišje na termostat, ki bo navdušilo tudi najbolj nervozne prijatelje.

1. korak: Kaj potrebujete za izdelavo lastnega pametnega termostata

Moj termostat je razmeroma enostaven za izdelavo (če veste, kako spajkati in tudi to je enostavno) in uporablja lahko dostopne komponente:

• Adafruit Huzzah ESP8266 (9,95 USD)
• Modul DHT22 (6, 95 v evrih, najraje tiste, ki so na deski)
• Rele (stanejo manj kot dva dolarja)
• Napajanje, ki lahko napaja 5 voltov pri 2 amperih (vsak polnilec telefona bo deloval dobro)
• Perfboard (všeč so mi plošče Adafruits perma-proto)
• Moška-ženska skakalna žica
• Spajkalna žica (uporabite brez svinca, bolje je za vas)

Za ohišje na steni lahko greste na različne načine, toda za to, kar sem naredil, boste potrebovali to:

• 2 mikro servomotorja (na primer SG92R, vsak po 6 evrov)
• Kovinsko ohišje (uporabil sem star CD-rom pogon)
• 4 LED
• NPN-tranzistor (tip BC547)
• Upori (220 ohmov in nekaj 330 kilo-ohmov)
• Kos pleksi stekla
• Kos lesa
• Kosi manjših stvari, kot so vijaki in železna žica

Za izdelavo vezja potrebujete le spajkalnik. Multimeter je zelo priročen za preverjanje, ali ste vse pravilno povezali. V računalniku boste potrebovali programsko opremo Arduino in pretvornik USB ali serijski pretvornik ali kabel za nalaganje programske opreme na čip ESP8266.

Za rezanje kovine za ohišje sem uporabil Dremel. Prav pridejo tudi električni vrtalnik, žaga za spopadanje in pištola za lepilo. Če boste za napajanje termostata potegnili dodaten kabel, boste morda potrebovali tudi orodje za vlečenje žice in silikonski razpršilec.

2. korak: Kako torej termostat sploh deluje?

V večini hiš s centralnim ogrevanjem vodi žica skozi cev v steni med grelnikom in termostatom v dnevni sobi.

Termostat v resnici ni nič drugega kot stikalo, ki bo vklopilo in izklopilo grelec. Ima gumb ali gumbe za nastavitev želene temperature. Ko temperatura v prostoru pade pod nastavljeno temperaturo, termostat poveže žice, ki prihajajo iz grelnika. Tako grelec ve, da se mora vklopiti. Obtočna črpalka v grelniku bo črpala toplo vodo skozi radiatorje v hiši, dokler temperatura ne preseže nastavljene temperature, nakar bo termostat odklopil dve žici.

Če iz stene prihaja več žic, lahko preprosto preizkusite, katera dva potrebujete, tako da ju preprosto povežete in (imejte prijatelja) poslušajte, če grelnik vklopi (običajno gre za rdečo in modro žico).

Neumni grelniki in pametni grelniki

Večina grelnikov je dovolj pametnih, da se občasno prižgejo nazaj, da omogočijo prečrpavanje tople vode skozi sistem, preden se ogrevanje ponovno napolni. To prihrani energijo. Nekateri grelniki starejšega tipa pa tega ne počnejo, zato jim boste morali nekoliko pomagati, tako da ugotovite, kateri delovni cikel je najbolj učinkovit, in ustrezno spremenite kodo v termostatu.

Upoštevati je treba še eno stvar. V moji hiši je grelec moduliranega prepričanja, tako preprosto vklapljanje in izklapljanje. Toda novejši grelci bodo pričakovali, da bodo termostati uporabljali protokol OpenTherm. Na ta način termostati ne samo sporočajo grelniku, da se vklopi in izklopi, temveč tudi, kako toplo vodo je treba ogreti v sistemu. Ni problem: na voljo so tudi knjižnice OpenTherm za Arduino.

3. korak: Spajkanje ESP8266

Modul ESP8266 vam bo verjetno poslan po pošti, vendar brez spajkanja črnih glav. Ko to storite, spajkajte celotno stvar na protoboard. Vrstice zatičev postavite na obe strani praznega prostora na sredino, da ne bodo povezani.

Odrežite in odstranite kratko žico (po možnosti rdečo, to je pravi način) za povezavo ESP8266 z napajanjem. Spajkajte žico na protoboard -u tik ob zatiču na čipu, kjer piše "Vbat". Drugi konec žice spajkajte z vrsto z rdečo črto (glejte sliko spodaj). Enako naredite s črno nitjo in jo spajkajte med „GND“(za „ozemljitev“) na čipu in vrstico s črno (ali modro) črto.

Nato na svoj protobord spajkajte majhen vijačni priključek, tako da lahko kasneje enostavno priključite žice iz napajalnika na 5 -voltno tirnico.

Čip pa napaja senzor, zato na nasprotni strani vašega protobord -a spajkajte žico med 3V izhodom ESP8266 v rdečo vrsto in od zatiča GND do modre vrstice. Zdaj imate na svojem protobordu 5 -voltno tirnico, 3,3 -voltno tirnico in dve talni tirnici.

Po spajkanju sem ploščo za rezanje zmanjšal na manjšo velikost, tako da se bo kasneje prilegala v moj primer. Verjetno je bolje, da to naredite pred spajkanjem, potem pa morate biti boljši načrtovalec kot jaz.

Pritrdil sem ga na les z majhnimi vijaki, skupaj z drugimi komponentami v termostatu.

4. korak: Ožičenje temperaturnega senzorja in releja na čipu

Druga nagrada na brezžičnem natečaju