Lacný termostat pripojený k webu: 12 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:02

Jeden z prvých produktov internetu vecí, ktorý si našiel cestu do mnohých domácností, je inteligentný termostat. Môžu sa dozvedieť, kedy sa vám váš dom páči, aby sa zahrial a aká izbová teplota je zvyčajne potrebná.

Super je, že sa dajú použiť aj na zapnutie a vypnutie ohrievača pomocou mobilného telefónu, aj keď ste mimo domu. Veľmi praktický, keď ste zabudli vypnúť, keď ste odchádzali alebo keď sa chcete dostať domov do pekného a teplého domu.

Problém je v tom, že tieto termostaty ako Nest a Ecobee sú dosť drahé. Ale prečo platiť 250 dolárov za niečo, čo si môžete postaviť sami, nie? Ukážem vám, ako si vyrobiť vlastný inteligentný online termostat pre domácich majstrov za menej ako 30 dolárov. Ako bonus môžete dokonca použiť kód, ktorý som napísal pre webovú aplikáciu, na ovládanie vášho termostatu A Ukážem vám, ako vyrobiť kapacitné kovové dotykové puzdro pre termostat, ktoré zapôsobí aj na tých najnepríjemnejších priateľov.

Krok 1: Čo potrebujete na vybudovanie vlastného inteligentného termostatu

Môj termostat je relatívne ľahko zostaviteľný (ak viete, ako spájkovať a je to tiež jednoduché) a používa ľahko dostupné komponenty:

• Adafruit Huzzah ESP8266 (9,95 dolárov)
• Modul DHT22 (6, 95 v eurách, preferujem tie na vylamovacej doske)
• Relé (stoja menej ako dva doláre)
• Napájací zdroj, ktorý môže dodávať 5 voltov pri 2 ampéroch (akákoľvek nabíjačka telefónu bude fungovať správne)
• Perfboard (Páčia sa mi dosky Adafruits perma-proto)
• Prepojovací kábel samec-samica
• Spájkovací drôt (používajte bezolovnatý, je to pre vás lepšie)

Pre puzdro na stenu môžete ísť mnohými spôsobmi, ale na to, čo som urobil, budete potrebovať toto:

• 2 mikro-servá (napríklad SG92R, každé 6 eur)
• Kovové puzdro (použil som starý disk cd-rom)
• 4 LED diódy
• NPN tranzistor (typ BC547)
• Rezistory (220 ohmov a pár 330 kiloohmov)
• Kus plexiskla
• Kus dreva
• Kúsky menších vecí, ako sú skrutky a železný drôt

Na vytvorenie obvodu potrebujete iba spájkovačku. Multimetr je veľmi užitočný na kontrolu, či ste všetko správne pripojili. Na počítači budete potrebovať softvér Arduino a prevodník alebo kábel USB na sériový prenos na nahranie softvéru na čip ESP8266.

Na rezanie kovu puzdra som použil Dremel. Vhod príde aj elektrická vŕtačka, vyrovnávacia píla a lepiaca pištoľ. Ak budete ťahať ďalší kábel na napájanie termostatu, možno budete potrebovať aj nástroj na ťahanie drôtu a silikónový sprej.

Krok 2: Ako teda termostat funguje?

Vo väčšine domov s ústredným kúrením prechádza drôt trubicou v stene medzi ohrievačom a termostatom v obývacej izbe.

Termostat nie je nič iné ako vypínač, ktorý zapína a vypína ohrievač. Má číselník alebo tlačidlá na nastavenie požadovanej teploty. Keď teplota v miestnosti klesne pod nastavenú teplotu, termostat spojí vodiče prichádzajúce z ohrievača. Takto ohrievač vie, že by sa mal zapnúť. Cirkulačné čerpadlo vo vnútri ohrievača bude pumpovať horúcu vodu cez radiátory v dome, kým teplota neklesne nad nastavenú teplotu, pričom v tomto mieste termostat odpojí dva vodiče.

Ak zo steny vychádza viac káblov, môžete otestovať, ktoré dva potrebujete, jednoducho ich prepojením a (mať priateľa) počúvať, či sa zapne ohrievač (zvyčajne je to červený a modrý drôt).

Nemé ohrievače a inteligentné ohrievače

Väčšina ohrievačov je dostatočne inteligentných na to, aby z času na čas škrtili, a umožnili tak systému opäť načerpať horúcu vodu pred opätovným úplným zahriatím. To šetrí energiu. Niektoré ohrievače staršieho typu to však nerobia a budete im musieť trochu pomôcť tým, že zistíte, ktorý pracovný cyklus je najefektívnejší, a podľa toho zmeníte kód v termostate.

Je potrebné vziať do úvahy ešte jednu vec. V mojom dome má ohrievač modulačné presvedčenie, takže je jednoduché zapínanie a vypínanie. Ale novšie ohrievače budú očakávať, že termostaty budú používať protokol OpenTherm. Termostaty tak nielen informujú, že sa má ohrievač zapnúť a vypnúť, ale aj o tom, na akú horúcu vodu by sa mala voda v systéme ohriať. Nie je to problém: k dispozícii sú aj knižnice OpenTherm pre Arduino.

Krok 3: Spájkovanie ESP8266

Modul ESP8266 vám bude pravdepodobne zaslaný kompletne, ale bez spájkovaných čiernych hlavičiek. Akonáhle to urobíte, celú vec spájkujte na protoboard. Uistite sa, že rady kolíkov umiestnite na obidve strany prázdneho priestoru v strede, aby neboli spojené.

Odrežte a odizolujte krátky vodič (najlepšie červený, to je ten správny spôsob), aby ste ESP8266 pripojili k napájaniu. Spájkujte drôt na protoboarde hneď vedľa kolíka na čipe, kde je napísané „Vbat“. Druhý koniec drôtu spájkujte s červenou čiarou k riadku (pozri obrázok nižšie). To isté urobte s čiernym závitom a spájkujte ho medzi „GND“(pre „uzemnenie“) na čipe a riadkom s čiernou (alebo modrou) čiarou.

Potom na svojom protoborde spájkujte malú skrutkovaciu svorku, aby ste neskôr mohli drôty od zdroja napájania ľahko pripojiť k 5 -voltovej lište.

Čip zase napája senzor, takže na opačnú stranu vášho protobordu spájkujte vodič medzi 3V výstupom ESP8266 do červeného radu a z kolíka GND do modrého radu. Teraz máte na svojom protoborde 5 voltovú lištu, 3,3 voltovú lištu a dve pozemné koľajnice.

Po spájkovaní som perfboard znížil na menšiu veľkosť pomocou copingovej píly, aby sa mi neskôr zmestil do môjho prípadu. Pravdepodobne je lepšie to urobiť pred spájkovaním, ale potom musíte byť lepším plánovačom ako ja.

Pripevnil som ho k drevu pomocou malých skrutiek spolu s ostatnými komponentmi v termostate.

Krok 4: Pripojenie snímača teploty a relé k čipu

Druhá cena v bezdrôtovej súťaži