Kök zirzəmi üçün HVAC: 6 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:42

Bu iki otaqlı soyuq zirzəmidə temperatur və rütubəti izləyən bir cihazdır. Həm də hər otaqda havanı xaricdən hər bir otağa salan iki fanatı idarə edir və hər otaqda ağıllı bir keçidlə əlaqə quraraq ultrasəsli bir cənuba bağlanır. Məqsəd, otaqdakı temperaturu və rütubəti nəzarət etmək, ideal olaraq temperaturu 5C -dən aşağı və rütubəti təxminən 90%saxlamaqdır

Cihaz, temperatur və rütubət sensorlarını oxumaq, fanatları idarə etmək və məlumatları lokal şəbəkə üzərindən veb səhifədə təqdim etmək üçün ESP8266 mikrokontrolöründən istifadə edir.

Bu təlimat dəqiq təfərrüatlara səbəb olmayacaq, çünki:

1. Mən tikərkən şəkil çəkməyi unutmuşam və indi müştərinin evində quraşdırılıb!
2. Vəziyyətiniz fərqli olacaq. Bu, tam olaraq təkrarlanmamaq üçün bir istinad dizaynı deməkdir.

Təchizat:

İstifadə etdiyim hissələr bunlardır:

• NodeMCU 1.0 ESP8266 mikro nəzarətçi. Hər hansı bir ESP8266, dizaynınız üçün kifayət qədər pulsuz rəqəmsal giriş və çıxış pinləri olduğu müddətdə işləyəcək. Neçə sancağın pulsuz olduğunu, bəzilərinin açıldığını, ancaq yükləmə və ya serial ötürmə zamanı istifadə edildiyini anlamaq heç də asan deyil.
• prototip lövhəsi
• tellər, bağlayıcılar
• qadın başlıq yuvası ESP8266 tutmaq və sensor bağlayıcılar etmək
• DHT22 temperatur və rütubət sensorlar
• Xarici istifadə üçün DS18B20 temperatur sensoru
• Sensor naqilləri üçün CAT5 kabelinin ayrılması
• FET qapısı cərəyanını məhdudlaşdırmaq üçün 690 ohm rezistorlar
• DHT22 məlumat xəttini çəkmək üçün 10K rezistorlar
• DS18B20 məlumat xəttini çəkmək üçün 2.2K rezistor
• IRLU024NPBF HEXFET güc sürücüləri
• San Ace 80 48VDC pərəstişkarları
• MeanWell 48VDC enerji fanatlarına 75 vatt enerji təchizatı
• ESP8266 və sensorlara güc verən 5v telefon şarj cihazı
• geri EMF qarşısını almaq üçün fan arasında müxtəlif diodlar (bəlkə də P6KE6 TVS?)

Bunlardan hər hansı birinə əlavə bağlantılar istəyirsinizsə, şərh yazın və mən də əlavə edim.

Addım 1: Tikinti - Mikrokontrolör və Sensor Kabloları

Dövrə, prototip lövhəsində, buna bənzər texnikalara əsasən qurulur.

1. Növbəti addımda asanlıqla naqil bağlanması üçün komponentləri prototip lövhəsinə yerləşdirin. MOSFET sürücülərinin ətrafında kifayət qədər yer buraxmadım və naqillər bir az sıxıldı.
2. Qadın başlıqlarını NodeMCU -ya bağlayaraq bir neçə sancağın yıxılmasını təmin etmək üçün onları lehimləyin. Sonra NodeMCU çıxarın və bütün sancaqları bitirin. Yalnız güc və giriş/çıxış üçün istifadə olunan pinlərdə rozetkalardan istifadə etdim. Bu, cihazın hər dəfə düzgün istiqamətə qoşulmasını təmin etdi.
3. 5VDC enerji təchizatına kişi konnektoru lehimləyin.
4. ESP8266 Vin və torpaq sancaqlarının yanındakı lövhəyə uyğun bir qadın konnektoru lehimləyin və sonra 5VDC konnektoru ilə torpaq arasındakı uyğun yuva pinləri arasında nazik bağlama telini lehimləyin. Bu konnektoru NodeMCU -nun USB portuna uyğun olaraq yerləşdirməyi düşünün. NodeMCU -nu eyni vaxtda bu enerji təchizatı və USB -dən gücləndirmək istəmirsiniz. Bağlayıcıyı əlverişsiz bir yerə qoysanız, təsadüfən bunu etmək sizin üçün daha çətin olacaq.
5. Lehim ESP8266 D1, D2 və D3 pinlərinin yaxınlığında 3 pinli kişi başlıqları. Çəkmə rezistorları və bütün bağlama telləri üçün çox yer buraxın.
6. Sensorun bağlanması üçün qadın başlıqlarından uyğun konnektorlar qurun. Sensorların yanlış bağlanması üçün düymələri açmaq üçün bir pin çıxarılaraq 4 pin uzunluğundan istifadə etdim. 3.3V təchizatı və zəmini hər bir konnektorun 1 və 4 -cü pimlərinə, 2 -ci pindəki məlumatları qoydum. 3.3V -u və toprağı bir -birinin yanına və pin -4 -ə yerləşdirsək daha yaxşı olar, buna görə də bir sensor geriyə bağlansaydı, heç bir ziyan olmayacaq.
7. 3.3V və hər bir sensor üçün məlumat xətləri arasındakı çəkmə rezistorlarını lehimləyin. DHT22 10K çəkmə istifadə edir və DS18B20 (3.3V -də) 2.2K çəkməni bəyənir.
8. Lehim bağlama teli, hər bir konnektorun torpaq pinləri ilə NodeMCU soketinin topraklama pininə.
9. Hər bir bağlayıcının 3.3V pinləri ilə NodeMCU -nun 3.3 pinləri arasında lehim bağlama teli.
10. Bir DHT22 konnektorunun məlumat pinindən NodeMCU yuvasının D1 pininə lehim bağlama teli
11. Lehim bağlama teli, digər DHT22 konnektorunun məlumat pinindən yuvanın D2 pininə qədər
12. Lehim bağlama teli, DS18B20 konnektorunun məlumat pinindən D3 pininə qədər.
13. Planlaşdırılan sensor quraşdırma yerlərindən cihazın yerləşəcəyi yerə qədər ölçün.
14. Müvafiq uzunluqdakı tel qoşqularını düzəldin. Bunu CAT 5 ethernet kabelinin uzunluğunu ayıraraq, tellərin 3 -nü qazma maşınının yuvasına qoyaraq bir -birinə bükməklə edirəm. Bu, yeni sensor kabelinə bükülməyə və telin qırılmasına qarşı bəzi mexaniki güc verir.
15. Sensoru telin bir ucuna, digər ucunda qadın başlığına lehimləyin. Pin təyinatında diqqətli olun. Həm də hər bir ucuna bir az gərginlik aradan qaldırıcısı qoyun, məsələn silikon örtük, epoksi və ya isti yapışqan. Silikon doldurma, yəqin ki, ən yaxşısıdır - isti yapışqan əslində nəm saxlaya bilər və epoksi bağlayıcıya girə bilər.

Addım 2: İnşaat - Fan Sürücüləri

Bu dizaynda iki səbəbdən 48 volt fanat istifadə olunur:

• onlar mövcud idi və zibil yığınımızdakı daha adi 12V fanatlardan daha keyfiyyətli / daha səmərəli görünürdü
• aşağı gərginlikli fanatlardan daha az cərəyan istifadə edirlər, buna görə də tellər daha incə ola bilər

Aşağı gərginlikli fanatlar dizaynınızda daha yaxşı seçim ola bilər.

Bu bölmə, 48 voltlu bir fanı gücləndirmək üçün NodeMCU -dan 3 voltluq bir rəqəmsal çıxış istifadə edərək sürücülük dövrəsinin qurulması ilə bağlı bir az ətraflı məlumat verir. Proqramdan başqa, bu bölmə cihazın ən unikal hissəsidir. Əvvəlcə bir çörək taxtasında dövrə qurmaqdan faydalana bilərsiniz.

1. NodeMCU yuvasının digər tərəfinə keçərək, gələn 48V güc konnektoru üçün bir yer təyin edin. Elektrik təchizatının quraşdırılacağı yerə və prototipləşdirmə lövhəsində yerüstü dəmiryoluna bitişik olmalıdır. Hələ yerinə lehimləməyin.
2. Bütün bu komponentləri necə birləşdirəcəyinizi başa düşmək üçün yuxarıdakı sxemə baxın.
3. D5, D6, D7 və D8 pinlərinə yaxın dörd 690 ohm rezistoru yerləşdirin. Onları hələ də lehimləməyin.
4. Dörd tranzistoru prototip lövhəsinə yerləşdirin.
5. Dörd sıxma diodunu prototip lövhəsinə yerləşdirin. Hər bir diod üçün anodu tranzistorun drenajı ilə hizalayın və ondan bir telin 48V elektrik rayına açıq bir yolu olacaq.
6. Fanlar üçün dörd bağlayıcı, 48V rayına müsbət (+) bağlayıcı və mənfi (-) FET mənbəyinə və diod anoduna
7. İndi hər şeyi yaxşı bir yerə qoyana və bütün bağlama tellərini işə salmağa yer qalana qədər bütün bu yerləri tənzimləyin.
8. Lehim, dörd sürücü dövrəsindən birincisini yerinə qoyur. Lövhəni ətrafa çevirdiyiniz zaman başqaları yıxılsa yaxşıdır. Növbəti addımlar sürücülük sxemlərindən birinə yönəlib. İşlədikdən sonra digərlərinə keçə bilərsiniz.

9. Bağlama telindən və ya komponentlərin uclarından istifadə edərək, bir fan sürücüsü dövrəsini lehimləyin:

   1. Qapı cərəyanının bir ucu Node MCU -nun D5 pinlərinə bağlanır
   2. rezistorun digər ucu FET qapısına
   3. FET -in yerə axıdılması
   4. FET -in mənbəyi diodun anoduna və fan konnektorunun mənfi tərəfinə

10. Bir multimetrdən istifadə edərək əlaqələri yoxlayın. Bütün əlaqələrin sıfır müqavimət göstərdiyini yoxlayın, ancaq qısa dövrələrin olmadığını yoxlayın:

    1. FET -in 3 pimi arasında sıfır müqavimət
    2. Fan konnektoru arasında mənfidən pozitivə sıfır müqavimət və diodun işlədiyini göstərən pozitivdən mənfiya sıfır müqavimət.
    3. Hər FET pinindən 48V -ə qədər açıq dövrə
11. Başqa bir şəkildə dövrə yoxlayın.
12. 5V enerji təchizatını prototip lövhəsinə qoşun.
13. Multimetrinizin mənfi hissəsini yerə bağlayın.
14. 5V enerji təchizatı bağlayın. Vin pinində 5 volt olduğundan əmin olun
15. 48V enerji təchizatı və bir fan bağlayın. Bu pərəstişkarlarının bir az torku var, buna görə də bir sıxacla basıb saxlayın. Dövrəyə güc verdiyiniz zaman başlaya bilər.
16. D5 pin ucu üçün bir tel bağlamanın bir ucunu müvəqqəti olaraq yuvaya daxil edin. Telin digər ucunu torpaq pininə daxil edərək pimi torpaqlayın. Fan işləsəydi, FET -i söndürdüyünüz kimi dayanmalıdır.
17. Teli yerdən VIN -ə köçürün. Fan başlamalıdır.
18. Uğurunuzu qeyd edin, gücü kəsin və qalan fan sürücüsü dövrələrini tamamlayın və sınayın. Onlar müvafiq olaraq D6, D7 və D8 pinləri ilə idarə olunur.

Addım 3: Proqram NodeMCU və İlkin Konfiqurasiya

1. Əlavə edilmiş Sketch sənədlərini yeni bir Arduino layihəsinə endirin, tərtib edin və NodeMCU -ya yükləyin.

   ikinci pagehtml.h faylı, ESP8266 yaddaşında olan və veb səhifəsi olan bir server olan böyük bir simli şəklində JavaScript ehtiva edir

2. NodeMCU -nu lövhədən GÜÇLƏMƏYİN. 5V təchizatı prototip lövhəsindən ayırın.
3. 48V -u ana lövhədən ayırın.
4. NodeMCU -nu yuvaya qoşun, USB kabelinizi qoşun və NodeMCU -nu yandırın
5. Arduino serial monitorunu 115200 baudda açın.
6. Ağıllı telefon, noutbuk və ya planşetdən istifadə edərək, NodeMCU-nun wi-fi giriş nöqtəsi kimi çıxış etməsi lazım olan RootCellarMon şəbəkəsinə qoşulun. Şifrə "opensesame" dir. Şəbəkənizin SSID və parolunun konfiqurasiyasına icazə vermək üçün gözəl IOTWebConf kitabxanasından istifadə edirəm.
7. Sonra cihazınızda bir veb brauzerdən istifadə edərək http: 192.168.4.1 ünvanına gedin. Bir səhifəni yuxarıda göstərildiyi kimi görməlisiniz, ancaq sensorlardakı səhvlər. Aşağıdakı Konfiqurasiya bağlantısını vurun.

8. SSID və şifrənizi təyin etmək üçün konfiqurasiya ekranından keçin və tətbiq edin. Normal wi-fi şəbəkənizə yenidən qoşulun. Arduino serial monitorunda belə bir şey görməlisiniz:

   Parol konfiqurasiyada təyin edilməyib

   Vəziyyət: 0 -dan 1 -ə AP qurulması: RootCellarMon Varsayılan parol ilə: AP IP ünvanı: 192.168.4.1 Vəziyyət: 0 -dan 1 -ə AP Bağlantısı olaraq dəyişdirildi. AP -dən ayrıldı. 192.168.4.1-ə yönləndirmə sorğusu Mövcud olmayan '/favicon.ico' arqumentləri tələb edildi (GET): 0 Konfiqurasiya səhifəsi tələb edildi. 'İwcThingName' dəyərlə göstərilir: RootCellarMon 'iwcApPassword' dəyər ilə göstərilir: 'iwcWifiSsid' dəyər ilə göstərilir: SSID Render 'iwcWifiPassword' dəyər ilə: 'iwcApTimeout' dəyər: 30 Rendering 'tasmota' təsm2 dəyəri ilə: İşlənən ayırıcı göstərici ayırıcı Doğrulama forması. Arg 'iwcThingName' in konfiqurasiya dəyəri belədir: RootCellarMon iwcThingName = 'RootCellarMon' arg 'iwcApPassword' dəyəri: opensesame iwcApPassword quruldu arg 'iwcWifiSsid' Dəyəri: SSID iwcWifiS'inizdir: wi-fi parolunuz iwcWifiPassword təyin edildi arg 'iwcApTimeout' dəyəri: 30 iwcApTimeout = '30 'arg' tasmota1 'dəyəri: tasmota1 =' 'Arg' tasmota2 'dəyəri: tasmota2 =' 'Konfiqurasiya saxlanılır' ' iwcThingName '=' RootCellarMon 'Konfiqurasiyanı saxlayır' iwcApPassword '= Konfiqurasiya' iwcWifiSsid '=' SSID -ni saxlayır 'iwcWifiPassword' = Konfiqurasiyanı saxlayır 'iwcApTimeout' = '30' Konfiqurasiya 'Tasmota1' = '2' Saxlanır ' = '' Konfiqurasiya yeniləndi. Vəziyyət dəyişir: 1 -dən 3 -ə [SSID] -nizə qoşulur (parol gizlidir) Vəziyyət dəyişdi: 1 -dən 3 -ə WiFi ilə bağlı IP ünvanı: 192.168.0.155 Vəziyyət dəyişdi: 3 -dən 4 -ə keçid Qəbul etmə vəziyyəti: 3 -dən 4 -ə dəyişdi

9. Cihazınıza təyin edilmiş IP ünvanını qeyd edin. Yuxarıda, 192.168.0.155 -dir.
10. Laptopunuzu/planşetinizi/telefonunuzu normal şəbəkəyə bağlamayınsa.
11. Cihazımın yeni ünvanına baxın, mənim vəziyyətimdə 192.168.1.155. Əsas səhifəni yenidən görməlisiniz.

Addım 4: Hamısını bir yerə bağlayın

1. USB kabelini ayırın.
2. 5 volt gücə qoşun. Və veb səhifəni yeniləyin. Ürək döyüntüsünün mütəmadi olaraq artdığını görməlisiniz.
3. Sensorları oxuyarkən ESP8266 üzərindəki LED hər 5 saniyədə bir yanıb sönməlidir.
4. Sensorları bağlayın və oxumağa başlamalısınız. Əvvəlcə çöldə bir DHT22 var idi, amma etibarsız tapdım, buna görə daha sadə və daha yaxşı qorunan DS18B20 -ə keçdim.
5. Oxumalarda probleminiz varsa, 5V gücünü ayıra, NodeMCU -nu USB ilə gücləndirə və problemi həll etmək üçün hər bir sensor üçün nümunə eskizləri yükləyə bilərsiniz. Demək olar ki, həmişə pis bir teldir.
6. 48V gücə və fanatlara qoşun. Fan idarəetmə düymələrini vurun.
7. Tasmota əsaslı iki ağıllı açar qurun. Sonoff Basic açarlarından istifadə etdim. Arendst -in öz səhifəsi də daxil olmaqla, onları başqa yerdə Tasmota ilə necə yandıracağınıza dair dərslər var.
8. Routerinizin müştəri siyahısına müraciət edin və hər bir ağıllı keçid üçün təyin edilmiş IP ünvanlarını müəyyənləşdirin. Açarların həmişə eyni ünvanı alması üçün bu ünvanları ayrılmış olaraq təyin edin.
9. Məsələn, ağıllı açarları birbaşa idarə etməyə çalışın

192.168.0.149/cm?cmnd=Power%20ONhttps://192.168.0.149/cm?cmnd=Power%20OFF

• Əsas səhifənin altındakı Yapılandır'a basın və yuxarıdakı ekran görüntüsündə göstərildiyi kimi ağıllı açarların ünvanlarını təyin edin. Yalnız IP ünvanı, URL -nin qalan hissəsi ESP8266 -da işləyən proqramda qurulmuşdur. Konfiqurasiya səhifəsinə daxil olmaq üçün istifadəçi: "admin" paroluna: "opensesame" ya da parolunuzu dəyişdiyiniz hər şeyə ehtiyacınız ola bilər.

Addım 5: Quraşdırma

Cihazın hissələrini kontrplak və qapaq arasında plastik bir yemək qabının qapağı olan kiçik bir kontrplak parçasına quraşdırdım. Bu tənzimləmə kök zirzəminin divarına vidalanmışdır. Qapaq divardan bir qədər kənarda olduğundan, qida qabının gövdəsi qoruyucu bir çanta təmin etmək üçün asanlıqla bağlana bilər. Bütün kabellər sabit qapaqdan keçərək elektron lövhəyə aparılır.

Sensorlar və fanat naqilləri divarlara sərbəst şəkildə bərkidildi, çünki gələcəkdə kök zirzəmisində işlər planlaşdırılır - bəlkə də suvaqlı divarlar və əlavə rəflər.

Addım 6: Xülasə

Bu bir sınaqdır, buna görə də sistemin hansı hissələrinin sonda sübut ediləcəyini bilmirik.

Müvəffəqiyyəti necə asanlaşdıracağınıza dair bəzi ilk qeydlər:

• Azarkeşlər bəlkə də lazımsızdır. Təbii konveksiya kifayət ola bilər. Giriş və egzoz delikləri sırasıyla döşəmənin və tavanın yanında yerləşdirilir ki, isti hava boşalsın və soyuq hava gətirilsin.
• Layihəyə başlamazdan əvvəl wi-fi-nin kök zirzəmisində yaxşı olduğundan əmin olun. Bizim vəziyyətimizdə, kök zirzəmisinin üstündəki otaqda bir wifi genişləndiricisi quraşdırmalı olduq.
• Wi-Fi yaxşı deyilsə, simli və ya fərqli bir radio tezliyi dizaynı tələb oluna bilər.
• Komponentlərin quraşdırıldığı lövhəni rəngləyin və ya plastikdən və ya nəmdən daha az təsirlənən bir şey istifadə edin.
• Çalışan dörd fan təxminən 60 vat istehlak edir, enerji təchizatı ən azı 80% səmərəlidir. Belə ki, korpusun içərisində qızdırma ən çox 20% * 60 və ya 12 vattdır. Xüsusilə soyuq kök zirzəmisində həddindən artıq istiləşmə problem yaratmamalıdır. Çantanız daha hava keçirməzsə, havalandırma delikləri qazmaq istəyə bilərsiniz.
• Tasmota əsaslı ağıllı fişlərə ekoloji sensorlar əlavə edən layihələr var. Bunlardan biri bu tətbiq üçün yaxşı bir alternativ ola bilər.