ESP32 IoT Şofben: 12 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Cayenne IoT gayzer (ABD'de Sıcak Su deposu), evinizden uzaktayken bile evinizin sıcak suyunu izlemenize ve kontrol etmenize yardımcı olacak bir güç tasarrufu cihazıdır. Şofbeninizi açıp kapamanıza, belirli saatlerde açma/kapama programlamanıza, şofben sıcaklığını ölçmenize, maksimum tasarruf sıcaklıklarını ayarlamanıza vb. olanak sağlar. Tek elemanlı yüksek basınçlı elektrikli gayzerler için yapılmıştır. Alçak basınç, ikili eleman vb. gibi diğer şofben konfigürasyonları için kolayca değiştirilebilir. Gayzerim ayrıca dikey olarak monte edilir.

Güvenlik için mekanik termostatımı tüpünde tuttum. Su sıcaklığını, biri şofbenimin altına, elemanın altına, diğeri sıcak su çıkışına bağlı iki DS18B20 sıcaklık sensörü ile ölçüyorum. Güvenlik nedeniyle mekanik termostatınızı asla çıkarmamalısınız. Sensör veya mikro denetleyici (donanım veya yazılım arızalanabilir) ve insanları öldürebilecek buhar patlamalarına yol açabileceğinden, mekanik termostatın elektronik bir sensörle değiştirilmesi tehlikeli olabilir.

Bu proje, bir Katı Hal Rölesinin şofben elemanınıza ciddi şekilde bağlanmasını içerir. Bunu yapmak için kalifiye bir elektrikçiye ihtiyacınız olabilir (Kanuna göre). Emin değilseniz AC (Şebeke) üzerinde çalışmayın.

ESP32'niz, MQTT aracılığıyla Cayenne IoT Cloud adlı bir hizmete veri yayınlayacaktır. Şofbeninizi izlemek ve kontrol etmek ve ısınma sürelerini programlamak için Cayenne panosunu kullanabileceksiniz.

Gereçler:

• ESP32 Wemos lolin veya başka bir ESP32. ESP8266 da çalışacak ancak dokunmatik pim işlevi çalışmayacaktır. WiFi'li bir Arduino da yapmalı
• Katı Hal rölesi (SSR), anma değeri 30 amper veya üzeri
• SSR için soğutucu
• 3 (2 yapabilir) Dalas yarı iletken sıcaklık sensörleri, DS18B20.
• kasa
• Bazı atlama kabloları
• Gayzerinizin akımına uygun elektrik kabloları
• Terminal blokları
• ESP32 için USB güç kaynağı
• Şebeke açıksa ESP32'ye güç sağlamak için lityum pil.

Adım 1: Gerekli Beceriler

Arduino IDE'de ESP32 Programlama, kütüphane kurma

Temel elektronik

Şebeke bilgisi (Normalde AC 110 - 240 volt)

cayenne.mydevices.com hakkında biraz bilgi

Adım 2: Gayzerlerin Termo Profili ve Sensör Yerleşimi

Sıcak su, soğuk sudan daha düşük yoğunluğa sahiptir. Bu nedenle, sıcak su yükseleceğinden, tankın üstündeki su tankın altındaki sudan daha sıcak olacaktır. Gayzer çıkışı da normalde üstte ve giriş de alttadır ve bu da ısı profiline daha fazla katkıda bulunur.

Projemde üç sıcaklık sensörü kullandım. Biri altta, biri üstte ve bir ortam sıcaklık sensörü. Birkaç deneye dayanarak, tankın sıcak olduğunun göstergesi olarak alt sıcaklık sensörünü kullanmaya karar verdim. Üst sensörle ilgili sorun, birkaç saniyeliğine sıcak sekme açıldığında birkaç derece yükselmesi ve tankın tepesinde biraz sıcak su kalması olabilir. İki sensör arasında bir miktar ortalama kullanmaya karar verebilirsiniz.

3. Adım: Donanımınızı Oluşturun

SSR'yi PIN 15 ve GND'ye bağlayın

Tüm 3 DS18B20 sensörünü bağlayın: Sarı'dan PIN 16'ya, Siyah'tan GND'ye, Kırmızı'dan 3,3 volta. PIN 16 ve 3.3 volt arasında bir 4.7KOhms yukarı çekme direnci kullanın. (Unutmayın, DS18B20 tek kablolu cihazlardır ve bir bus veya pin üzerinde birden fazla tek kablolu cihaza izin verilir).

Yeniden başlatma dokunmatik kablonuzu TO'ya ve Kabloyu T2'ye sıfırlayın

Yapınızı henüz şebekeye (AC) bağlamayın. Sensörleri henüz Gayzerinize bağlamayın. Önce hangi sensörün hangi konuma gitmesi gerektiğini bulmanız gerekir.

4. Adım: Cayenne Kullanıcısı Olarak Kaydolun

Bu bir cayenne.mydevices.com öğreticisi değildir. Cayenne, mydevices.com'un sıfır fiyatlı sürümüdür.

Cayenne'e aşina değilseniz, daha fazla bilgiyi https://community.mydevices.com/?_ga=2.205257232.1695603717.1605354764-1503512272.1599609745 adresinde bulabilirsiniz.

Önce cayenne.mydevices.com adresinde kayıt olmanız ve bir kullanıcı adı ve şifre almanız gerekir.

Cayenne hakkında daha fazla bilgiyi https://developers.mydevices.com/cayenne/docs/intro/ adresinde bulabilirsiniz.

baştan sona okumak da önemli

developers.mydevices.com/cayenne/docs/cayenne-mqtt-api/#cayenne-mqtt-api-using-arduino-mqtt arduino ID'ye kırmızı kitaplık eklemek için

Adım 5: Arduino IDE'de Gerekli Kitaplıkları Kurun

WiFiYöneticisi

ArduinoJson sürüm 6.9.0

CayenneMQTT

Tek Tel

DallasSıcaklık

ArduinoOTA

Adım 6: ESP32 Sketch'i yükleyin

ESP32 Sketch, çok sayıda kod içerir. için kod içerir

1. https://github.com/tzapu/WiFiManager. WiFi yöneticisi, ESP32'nizin WiFi erişim noktaları oturum açma kimlik bilgilerinizin ne olduğunu bilmesini sağlamak için kullanılır. Ayrıca CayenneMQTT ayrıntılarını, şofben için sıcaklık sınırlarını yakalamak ve 3 Sıcaklık sensörünü konumuna (Üst, alt veya ortam) bağlamak için kullanılır.
2. Cayenne API'si için kod
3. OTA (Kablosuz güncellemeler). Firmware'i WiFi üzerinden güncelleyebileceksiniz. Orijinal çiziminizi yüklemek için kullandığınız bilgisayarı kullanarak yerel WiFi'nizde olmanız gerekir.
4. DS18B20 sıcaklık okuması.

ArduinoIDE Sketch şu adreste mevcuttur:

7. Adım: ESP32'nizi Cayenne'e Ekleyin

Artık yeni bir cihaz ekleyebilirsiniz.

cayenne.mydevices.com'da oturum açın. Solunuzda bir açılır menü göreceksiniz Yeni Ekle…… Cihaz/Widget'ı seçin. Kendi eşyanızı getirmeyi seçmeniz gerektiğinde bir sayfa açılacaktır. MQTT ayrıntılarınızı içeren yeni bir sayfa açılacaktır. MQTT KULLANICI ADI, MQTT ŞİFRE, MÜŞTERİ Kimliğinizi yazın. Cayenne MQTT Broker (Sunucu) ile iletişim kurmak için buna ihtiyacınız olacak. MQTT KULLANICI ADI ve MQTT ŞİFRE'niz her zaman aynı olacaktır, ancak başka bir ESP32, Arduino veya Raspberry PI gibi her yeni cihaz için MÜŞTERİ Kimliği farklı olacaktır.

Ayrıca bu formda cihazınıza bir isim verebilirsiniz.

Adım 8: Çiziminizi Çalıştırın

ESP32'yi yeniden başlatın

Şimdi "Slim_Geyser_DEV" adlı yeni bir WiFi erişim noktası görmelisiniz. (ESP 32, erişim noktası modunda/Geçici veya etkin nokta modunda olacaktır) bilgisayarlarınızı WiFi arama/tarama kullanarak.

Bu yeni erişim noktasında oturum açın. Parola/Güvenlik Anahtarı paroladır.

Tarayıcınız "192.168.4.1" açılış sayfasına gitmelidir, değilse manuel olarak yapın.

WiFi'yi Yapılandır'a gidin

Yapılandırma sayfası şimdi açılmalıdır. İnternet erişim noktanızı otomatik olarak taramış olmalı, seçin, şifreyi yazın, Cayenne MQTT ayrıntılarını. Gerisini aynı bırakın. Tüm sıcaklık değerleri metriktir (Deg Celcius).

Kaydet'e basın. ESP32 şimdi wifi ve Cayenne sunucusuna bağlanmayı deneyecek.

"Slim_Geyser_DEV" bağlantısını kesin ve bilgisayarınızı ev erişim noktanıza bağlayın.

9. Adım: Cayenne Kontrol Panelinizi Oluşturma

Şimdi, cayenne kimlik bilgilerinizi kullanarak cayenne.mydevices.com'da oturum açmalısınız.

Cihazınız sol menü çubuğunda listelenmelidir (Benimki Geyser_DEV).

Artık tüm sensörlerinizi ve röleyi (veya kanalları) gösterge tablonuza ekle işaretlerini tıklayarak ekleyebilirsiniz.

Kanal 0 Simgesinde, ayarlara tıklayın ve adı "Şofben Alt TEMP" olarak değiştirin. Uygun bir Simge (Sıcaklık Sondası) seçin ve ondalık basamak sayısını 1 olarak seçin. Kanal 1, 2, 5, 6 için de aynısını yapın.

Kanal 4 ve 8 için, ondalık basamak sayısını 0 olarak değiştirin ve "**Şofben Durumu (1=AÇIK, O=KAPALI)**" olarak adlandırın.

ve sırasıyla "*Otomatik Isıtma Modu (0=Manuel, 1=Otomatik)*".

Kanal 3 ve 7 düğmeler olmalıdır

Sol menü çubuğunda Yeni Ekle menü öğesine gidin, Cihaz/Widget> Özel Widgets>Buton'a gidin

Düğmeye "Şofben aç/kapat" adını verin, Cihaz adını seçin (Geyser_DEV), DATA=Dijital aktüatör, Kanal 3, Birim=Dijital G/Ç, Simge =geçiş anahtarı. Widget ekle'yi tıklayın.

Kanal 7 için de aynısını yapın

Kanal 9 bir kaydırıcıya dönüştürülmelidir

Sol menü çubuğunda Yeni Ekle menü öğesine gidin, Device/Widget> Custom Widgets>Slider'a gidin ve resimdeki gibi uygun değerleri seçin.

Artık widget'larınızı hareket ettirebilirsiniz.

Adım 10: Sensörlerin Konumlarını Belirleme

Üç Sıcaklık sensörü aynı pime (Tek Kablo Yolu) bağlı olduğundan, hangi sensörün nereye gitmesi gerektiğini bulmalısınız.

Cayenne gösterge tablonuzu kontrol edin ve üç sıcaklığı not edin. Aşağı yukarı aynı olmalılar. Birini ılık suyla veya elinizle ısıtın. Gösterge panelinde ısınan sensöre dikkat edin. Sensörünüzü buna göre etiketleyin. Bunu diğer 2 sensör için yapın.

Adım 11: Panonuzla Oynama (Test Etme)

Kontrol panelindeki kontrollerle oynayın. Açma/kapama düğmesini değiştirin ve SSR ledinin yanıp yanmadığını görün. Ayrıca Otomatik ısıtma modunu açın, alt sensörü ısıtın ve istenen sıcaklığa ulaşıldığında SSR anahtarının açılıp açılmadığına bakın.

Artık 2 Sensörü gayzere ve ortam sıcaklığı sensörünü uygun bir konuma bağlayabilirsiniz. SSR'yi şebekenize de bağlayabilirsiniz.

Adım 12: Gayzerinizi Planlayın

Artık Gayzer'inizle açık/kapalı etkinlikleri planlayabilirsiniz.

Panoda, Yeni Ekle>Etkinlik'i seçin.