Propagátorový termostat používajúci ESP8266/NodeMCU a Blynk: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Nedávno som si kúpil vyhrievaný propagátor, ktorý by mi mal pomôcť klíčiť semená kvetov a zeleniny skôr v sezóne. Prišlo to bez termostatu. A pretože sú termostaty dosť drahé, rozhodol som sa vyrobiť si vlastný. Keďže som sa chcel využiť túto príležitosť a trochu sa pohrať s Blynkom, postavil som svoj termostat na vývojovú dosku ESP8266/NodeMCU, okolo ktorej som ležal.

Pri predchádzajúcich projektoch som často používal stránky ako instructables.com na inšpiráciu a pomoc vždy, keď som sa zasekol. Nie je viac ako spravodlivé, aby som malým dielom prispel sám, takže toto je môj vôbec prvý pokyn!

Disclaimer: Tento projekt funguje na 230V AC, čo je dosť nebezpečné a čokoľvek zlé vás môže zabiť. Nemôžem niesť zodpovednosť za žiadne škody, zranenia alebo straty na životoch. Urobte to na vlastné riziko

Krok 1: Zoznam vecí, ktoré som použil

1 NodeMCU V3.0

2 DS18B20 1-vodičový snímač teploty

1 Reléový modul

1 displej LCD1602 I2C

3 farebné tlačidlá

1 puzdro 158x90x60 s priehľadným krytom

1 5V USB nabíjačka telefónu

1 krátky micro USB 5 -kolíkový dátový kábel USB 2.0 A samec - B

1 odpor 4,7 kΩ

1 vodotesný preglejkový blok, asi 10 x 5 x 2 cm

1 kus bielej plastovej trubičky, priemer 12 mm, dĺžka 16 cm

1 napájací kábel 230 V so zástrčkou

1 230 V zásuvka (2 piny)

1 230 V zásuvka (3 piny)

1 6 pozícia 2 radová svorkovnica

1 stereofónny zvukový kábel s 3,5 mm konektorom stereo jack na jednom konci

1 3,5 mm stereo zásuvka, zásuvka

2 konektory káblovej priechodky M16

1 kus bieleho plexiskla asi 160 x 90

A niektoré spojovacie vodiče, zmršťovacie bužírky, lepidlo, obojstranná lepiaca páska, čierna farba v spreji, dištančné vložky do dosky plošných spojov, skrutky M3 a vŕtačka 1,5 mm/6,5 mm/12 mm/16 mm

Krok 2: Návrh termostatu

Ako už bolo povedané, termostat je zostavený okolo vývojovej dosky ESP8266/NodeMCU.

Skutočná teplota pôdy a vzduchu v propagátore bude meraná 2 teplotnými snímačmi. Tieto senzory majú takzvané 1-Wire rozhranie, čo znamená, že ich je možné pripojiť paralelne k jednému vstupnému portu. Ako je uvedené v tomto vynikajúcom technickom liste, 1-vodičová zbernica vyžaduje externý sťahovací odpor približne 5 kΩ. Medzi signálnym vedením senzorov a 3,3 V NodeMCU používam odpor 4,7 kΩ.

Aby bolo možné zvýšiť alebo znížiť požadovanú cieľovú teplotu pôdy, pridávajú sa 2 tlačidlá a 16 -znakový LCD displej, ktorý poskytuje spätnú väzbu k aktuálnym a cieľovým teplotám. Táto obrazovka LCD má vstavané podsvietenie. Aby som zabránil tomu, aby bolo podsvietenie stále zapnuté, rozhodol som sa po nejakom čase pridať nejaký kód na stmavenie obrazovky. Aby som mohol podsvietenie znova aktivovať, pridal som ďalšie tlačidlo. Nakoniec je pridaný reléový modul na zapnutie a vypnutie napájania tepelného kábla v propagátore.

Obrázok vyššie ukazuje, ako sú tieto komponenty pripojené k hlavnej jednotke.

Krok 3: Vytvorenie termostatu „Blynk“

Pretože neskôr potrebujeme v našom kóde nejaké údaje z aplikácie Blynk, najskôr sa postarajme o podnik Blynk.

Vykonajte prvý 3 krok pokynov na spustenie Blynku.

Teraz vytvorte nový projekt v aplikácii Blynk. Ako názov projektu som zvolil „Propagator“. V zozname zariadení vyberte „NodeMCU“, typ pripojenia je „WiFi“. Páči sa mi tmavý motív, a preto som si vybral 'Dark'. Po stlačení OK sa zobrazí vyskakovacie okno s oznámením, že na vašu e -mailovú adresu bol odoslaný overovací token. Skontrolujte svoju poštu a zapíšte si tento token, ktorý neskôr potrebujeme v kóde NodeMCU.

Klepnite na prázdnu obrazovku, ktorá sa teraz zobrazuje, a pridajte:

• 2 merače (každý 300 energií, takže 600 celkom)
• 1 SuperChart (900 energií)
• 1 hodnotový displej (200 energií)
• 1 jazdec (200 energií)
• 1 LED (100 energií)

To presne spotrebuje vašu bezplatnú energetickú bilanciu 2 000;-)

Vyššie uvedené obrázky ukazujú, ako rozložiť obrazovku pomocou týchto prvkov. Poklepaním na každý prvok je možné upraviť podrobné nastavenia (zobrazené aj na obrázkoch vyššie).

Po dokončení aktivujte svoj projekt kliknutím na tlačidlo „prehrať“. Aplikácii sa (samozrejme) nepodarí pripojiť, pretože sa zatiaľ nemáte k čomu pripojiť. Prejdeme teda k ďalšiemu kroku.

Krok 4: Kód, vďaka ktorému to všetko funguje

Teraz je načase naprogramovať náš ESP8266/NodeMCU. Na to používam aplikáciu Arduino IDE, ktorú je možné stiahnuť tu. Ak ho chcete nastaviť pre ESP8266/NodeMCU, pozrite sa na tento skvelý návod od Magesha Jayakumara.

Kód, ktorý som vytvoril pre svoj termostat Propagator, nájdete v nižšie uvedenom súbore Thermostat.ino.

Ak chcete tento kód použiť znova, v kóde aktualizujte svoje SSID WiFi, heslo a autorizačný token Blynk.

Krok 5: Konštrukcia modulu snímača teploty

Základňa propagátora bude naplnená vrstvou ostrého piesku alebo veľmi jemnej drviny hrubej asi 2 cm. Tým sa rovnomernejšie rozloží spodné teplo. Na správne meranie teploty pôdy som sa rozhodol použiť vodotesný snímač teploty DS18B20. Napriek tomu, že môj propagátor bol dodávaný s integrovaným analógovým teplomerom na meranie teploty vzduchu vo vnútri, rozhodol som sa pridať ďalší teplotný snímač na meranie teploty vzduchu aj elektronicky.

Aby oba senzory držali pekne na mieste, vytvoril som jednoduchú drevenú konštrukciu. Vzal som kus vodotesnej preglejky a vyvŕtal 6,5 mm otvor zo strany na stranu, aby držal snímač teploty pôdy, pričom som viedol drôt senzora cez blok. Ďalej som vyvŕtal 12 mm otvor v strede preglejkového bloku, asi do 3/4 celkovej výšky, a 6,5 mm otvor zboku, v polovici bloku, končiaci 12 mm otvorom. Tento otvor drží snímač teploty vzduchu.

Snímač teploty vzduchu je zakrytý plastovou bielou trubicou, ktorá sa zmestí do otvoru 12 mm. Dĺžka trubice je asi 16 cm. Rúrka má v spodnej polovici (kde je snímač) vyvŕtaných niekoľko 1,5 mm otvorov, horná polovica je natretá čiernou farbou. Idea je taká, že vzduch v čiernej časti trubice sa trochu zahrieva, stúpa hore a uniká, čím vytvára prúdenie vzduchu okolo snímača. Našťastie to vedie k lepšiemu odčítaniu teploty vzduchu. Nakoniec, aby sa zabránilo vniknutiu piesku alebo piesku, sú otvory pre káble snímačov vyplnené lepidlom.

Na pripojenie senzorov som použil starý stereofónny zvukový kábel, ktorý má na jednom konci konektor stereo jack 3,5 mm. Odrezal som konektory na druhej strane a spájkoval som 3 vodiče (môj zvukový kábel má medenú zem, červený a biely vodič):

- oba čierne vodiče zo senzorov (uzemnenie) idú na uzemňovací vodič zvukového kábla

- oba červené vodiče (+) smerujú k červenému vodiču

- oba žlté vodiče (signál) idú na biely vodič

Spájkované časti som izoloval jednotlivo tepelne zmršťovacou trubicou. Tiež sa použilo niekoľko zmršťovacích bužírok na udržanie 2 vodičov snímača pohromade.

Kompletný modul snímača teploty je zobrazený na 4. obrázku vyššie.

Po dokončení je modul snímača teploty nainštalovaný do stredu vyhrievaného propagátora pomocou obojstrannej lepiacej pásky. Drôt je vedený cez existujúci otvor (ktorý som musel trochu zväčšiť, aby sa drôt zmestil) v základni propagátora.

Krok 6: Konštrukcia modulu termostatu

ESP8266/NodeMCU, displej, relé a napájací zdroj 5 V úhľadne zapadajú do puzdra 158 x 90 x 60 mm s priehľadným krytom.

Potreboval som základnú dosku na namontovanie NodeMCU, LCD displeja a relé do skrinky. Rozmýšľal som o objednaní 3D tlačenej základnej dosky, a tak som v SketchUp vytvoril súbor.stl. Zmenil som názor a jednoducho som si ho vyrobil sám z kúska 4 mm bieleho plexiskla. Pomocou SketchUp som vytvoril šablónu na označenie presného miesta pre 3 mm otvory na vyvŕtanie. Príklad nájdete v súbore.skp. Komponenty sú namontované na základovú dosku pomocou niektorých dištančných vložiek príslušnej dĺžky.

Vyvŕtal som otvory pre tlačidlá a konektory na bočných stranách puzdra, nainštaloval som tlačidlá a konektory a zapojil ich pomocou rôznofarebných vodičov, aby som predišiel nesprávnym spojeniam. Opatrne som zapojil súčiastky 230 V AC. Opäť: 230 V AC môže byť nebezpečné, uistite sa, že pri príprave tejto časti projektu viete, čo robíte!

Napájací zdroj 5 V a svorkovnica sú na spodnej strane puzdra zaistené obojstrannou lepiacou páskou.

Po pripojení vodičov k NodeMCU bolo potrebné trochu sa pohrávať, kým základnú dosku v kufri zafixovali niekoľkými skrutkami m3.

Posledná akcia: vložte priehľadný kryt na miesto a máme hotovo!

Krok 7: Záver

Bolo skutočne zábavné zostrojiť tento termostat pre môj propagátor a sledovať môj pokrok pri jeho budovaní a písaní tohto návodu.

Termostat funguje ako kúzlo a funguje aj jeho ovládanie a monitorovanie pomocou aplikácie Blynk.

Ale vždy je čo zlepšovať. Uvažujem o zlepšení regulácie teploty tým, že sa budem príliš vyhýbať „prestreľovaniu cieľa“. Pravdepodobne sa pozriem na takzvanú PID knižnicu.

Ďalší nápad: Mohol by som pridať možnosť OTA „Over The Air“na aktualizáciu softvéru NodeMCU bez toho, aby som zakaždým musel prípad otvárať.