Tani termostat podłączony do Internetu: 12 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Jednym z pierwszych produktów Internetu Rzeczy, który trafił do wielu gospodarstw domowych, jest inteligentny termostat. Mogą dowiedzieć się, kiedy chcesz, aby Twój dom się ogrzał i jaka temperatura w pomieszczeniu jest zwykle wymagana.

Fajną rzeczą jest to, że mogą być również używane do włączania i wyłączania grzejnika za pomocą telefonu komórkowego, nawet gdy jesteś poza domem. Bardzo przydatne, gdy zapomniałeś wyłączyć, gdy wyszedłeś lub gdy chcesz wrócić do domu, do miłego i ciepłego domu.

Problem polega na tym, że te termostaty, takie jak Nest i Ecobee, są dość drogie. Ale po co płacić 250 dolarów za coś, co można zbudować samemu, prawda? Pokażę Ci, jak zrobić własny inteligentny termostat DIY online za mniej niż 30 dolców. Jako bonus możesz nawet użyć kodu, który napisałem dla aplikacji internetowej do sterowania termostatem. Pokażę ci, jak zrobić metalową obudowę pojemnościową do termostatu, która zachwyci nawet najbardziej nerdowych znajomych.

Krok 1: Czego potrzebujesz do zbudowania własnego inteligentnego termostatu

Mój termostat jest stosunkowo łatwy w budowie (jeśli umiesz lutować i to też jest łatwe) i wykorzystuje łatwo dostępne komponenty:

• Adafruit Huzzah ESP8266 (9,95 USD)
• Moduł DHT22 (6, 95 euro, wolę te na break-out board)
• Przekaźnik (idą za mniej niż dwa dolary)
• Zasilacz, który może dostarczyć 5 woltów przy 2 amperach (dowolna ładowarka do telefonu będzie działać dobrze)
• Płyta perforowana (lubię płyty perma-proto Adafruits)
• Mostek męski-żeński
• Drut lutowniczy (użyj bezołowiowego, lepiej dla ciebie)

Możesz iść na wiele sposobów na obudowę na ścianie, ale do tego, co zrobiłem, będziesz potrzebować tego:

• 2 mikroserwa (takie jak SG92R, 6 euro każdy)
• Metalowa obudowa (użyłem starego napędu CD-ROM)
• 4 diody LED
• Tranzystor NPN (typ BC547)
• Rezystory (220 omów i kilka 330 kiloomów)
• Kawałek pleksiglasu
• Kawałek drewna
• Kawałki mniejszych rzeczy, takich jak śruby i żelazny drut

Do stworzenia obwodu potrzebujesz tylko lutownicy. Multimetr jest strasznie przydatny do sprawdzania, czy wszystko podłączono poprawnie. Na komputerze potrzebne będzie oprogramowanie Arduino oraz konwerter USB na szeregowy lub kabel do wgrania oprogramowania do układu ESP8266.

Do wycięcia metalu na obudowę użyłem Dremela. Przydatna jest również wiertarka elektryczna, piła do kopania i pistolet do kleju. Jeśli zamierzasz wyciągnąć dodatkowy kabel do zasilania termostatu, możesz również potrzebować narzędzia do przeciągania drutu i sprayu silikonowego.

Krok 2: Jak więc działa termostat?

W większości domów z centralnym ogrzewaniem przewód biegnie przez rurkę w ścianie między grzejnikiem a termostatem w salonie.

Termostat to tak naprawdę nic innego jak przełącznik, który będzie włączał i wyłączał grzałkę. Posiada pokrętło lub przyciski do ustawiania żądanej temperatury. Gdy temperatura w pomieszczeniu spadnie poniżej ustawionej temperatury, termostat podłącza przewody wychodzące z grzałki. Dzięki temu grzejnik wie, że powinien się włączyć. Pompa obiegowa wewnątrz grzejnika będzie pompować ciepłą wodę przez grzejniki w domu, aż temperatura przekroczy zadaną temperaturę, po czym termostat odłączy dwa przewody.

Jeśli masz wiele przewodów wychodzących ze ściany, możesz sprawdzić, które dwa są ci potrzebne, po prostu je podłączając i (poproś znajomego) posłuchaj, czy włącza się grzejnik (zwykle jest to czerwony i niebieski przewód).

Grzejniki głupie i grzejniki inteligentne

Większość grzejników jest wystarczająco inteligentna, aby od czasu do czasu cofać się, aby umożliwić przepompowanie gorącej wody przez system przed ponownym pełnym ogrzewaniem. To oszczędza energię. Jednak niektóre grzejniki starszego typu tego nie robią i będziesz musiał im trochę pomóc, dowiadując się, jaki cykl pracy jest najbardziej wydajny i odpowiednio zmieniając kod w termostacie.

Należy wziąć pod uwagę jeszcze jedną rzecz. W moim domu grzałka jest modulowana, a więc proste włączanie i wyłączanie. Ale nowsze grzejniki będą oczekiwać, że termostaty będą korzystać z protokołu OpenTherm. W ten sposób termostaty nie tylko informują grzejnik, aby się włączał i wyłączał, ale także do jakiej temperatury powinna zostać podgrzana woda w systemie. Nie ma problemu: dostępne są również biblioteki OpenTherm dla Arduino.

Krok 3: lutowanie ESP8266

Moduł ESP8266 prawdopodobnie zostanie wysłany do Ciebie w komplecie, ale bez przylutowanych czarnych nagłówków. Gdy to zrobisz, przylutuj całość do płyty prototypowej. Upewnij się, że umieściłeś rzędy szpilek po obu stronach pustej przestrzeni pośrodku, aby nie były połączone.

Odetnij i zdejmij krótki przewód (najlepiej czerwony, to właściwy sposób), aby podłączyć ESP8266 do zasilania. Przylutuj przewód na płycie prototypowej tuż obok szpilki na chipie, gdzie jest napisane „Vbat”. Przylutuj drugi koniec przewodu do rzędu z czerwoną linią (patrz ilustracja poniżej). Zrób to samo z czarną nitką i przylutuj ją między 'GND' (od 'masy') na chipie a rzędem z czarną (lub niebieską) linią.

Następnie przylutuj mały zacisk śrubowy na swoim protobordzie, aby później łatwo podłączyć przewody z zasilacza do szyny 5 V.

Układ z kolei zasila czujnik, więc po przeciwnej stronie twojego protoborda przylutuj przewód między wyjściem 3V ESP8266 do czerwonego rzędu i od pinu GND do niebieskiego rzędu. Teraz masz na swoim protobordzie szynę 5 V, szynę 3,3 V i dwie szyny uziemiające.

Po lutowaniu przyciąłem brzeszczot do mniejszego rozmiaru za pomocą piły do obcinania, aby później zmieściła się w moim przypadku. Prawdopodobnie lepiej zrobić to przed lutowaniem, ale wtedy trzeba być lepszym planistą niż ja.

Przymocowałem go do drewna małymi śrubkami wraz z pozostałymi elementami termostatu.

Krok 4: Podłączanie czujnika temperatury i przekaźnika do chipa

Druga nagroda w konkursie bezprzewodowym