Дешевый термостат с подключением к Интернету: 12 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Один из первых продуктов Интернета вещей, который нашел применение во многих домашних хозяйствах, - это умный термостат. Они могут узнать, когда вы хотите, чтобы в вашем доме стало тепло, и какая температура в помещении обычно требуется.

Приятно то, что их также можно использовать для включения и выключения обогревателя с помощью мобильного телефона, даже когда вы находитесь вне дома. Очень удобно, если вы забыли выключить его, когда уходили, или когда хотите вернуться домой в красивый и теплый дом.

Проблема в том, что такие термостаты, как Nest и Ecobee, довольно дороги. Но зачем платить 250 долларов за то, что можно построить самостоятельно, верно? Позвольте мне показать вам, как сделать свой собственный умный онлайн-термостат своими руками менее чем за 30 долларов. В качестве бонуса вы даже можете использовать код, который я написал для веб-приложения, для управления вашим термостатом, И я покажу вам, как сделать металлический сенсорный емкостный корпус для термостата, который впечатлит даже самых ботанических друзей.

Шаг 1. Что вам нужно для создания собственного интеллектуального термостата

Мой термостат относительно легко построить (если вы умеете паять, а это тоже несложно), и в нем используются легкодоступные компоненты:

• Adafruit Huzzah ESP8266 (9,95 долларов США)
• Модуль DHT22 (6, 95 в евро, я предпочитаю те, что на плате расширения)
• Реле (они стоят меньше двух долларов)
• Блок питания, который может подавать 5 вольт при 2 амперах (подойдет любое зарядное устройство для телефона)
• Perfboard (мне нравятся Perma-proto платы Adafruits)
• Проволочная перемычка папа-мама
• Паяльная проволока (используйте бессвинцовый, так лучше для вас)

Вы можете найти чемодан на стене разными способами, но для того, что я сделал, вам понадобится следующее:

• 2 микро-сервопривода (например, SG92R, по 6 евро каждый)
• Металлический корпус (я использовал старый привод cd-rom)
• 4 светодиода
• NPN-транзистор (тип BC547)
• Резисторы (220 Ом и пара 330 кОм)
• Кусок оргстекла
• Кусок дерева
• Биты меньшего размера, такие как винты и железная проволока

Для создания схемы понадобится только паяльник. Мультиметр ужасно удобен для проверки правильности подключения. На вашем компьютере вам понадобится программное обеспечение Arduino и преобразователь USB в последовательный порт или кабель для загрузки программного обеспечения на чип ESP8266.

Чтобы вырезать металл для корпуса, я использовал дремель. Также пригодятся дрель, копировальная пила и клеевой пистолет. Если вы собираетесь тянуть дополнительный кабель для питания термостата, вам также может понадобиться инструмент для протягивания проводов и силиконовый спрей.

Шаг 2: Так как же вообще работает термостат?

В большинстве домов с центральным отоплением провод проходит через трубку в стене между обогревателем и термостатом в гостиной.

Термостат на самом деле не более чем выключатель, который включает и выключает обогреватель. На нем есть диск или кнопки для установки желаемой температуры. Когда температура в помещении опускается ниже заданной, термостат подключает провода, идущие от нагревателя. Вот как обогреватель знает, что должен включиться. Циркуляционный насос внутри обогревателя будет перекачивать горячую воду через радиаторы в доме до тех пор, пока температура не станет выше установленной, после чего термостат отключит два провода.

Если у вас есть несколько проводов, выходящих из стены, вы можете проверить, какие два вам нужны, просто подключив их и (попросите друга) послушать, включается ли обогреватель (обычно это красный и синий провод).

Немного обогреватели и умные обогреватели

Большинство обогревателей достаточно умны, чтобы время от времени дросселировать, позволяя прокачивать горячую воду через систему перед тем, как отопление снова включится на полную мощность. Это экономит энергию. Однако некоторые нагреватели старого типа этого не делают, и вам придется немного помочь им, выяснив, какой рабочий цикл наиболее эффективен, и соответствующим образом изменить код в термостате.

Следует принять во внимание еще одну вещь. В моем доме обогреватель регулируется, поэтому его легко включать и выключать. Но более новые обогреватели ожидают, что термостаты будут использовать протокол OpenTherm. Таким образом, термостаты сообщают не только обогревателю о необходимости включения и выключения, но и о том, до какой температуры должна быть нагрета вода в системе. Не проблема: есть также библиотеки OpenTherm для Arduino.

Шаг 3: Пайка ESP8266

Модуль ESP8266, вероятно, будет отправлен вам в комплекте, но без припаянных черных заголовков. Как только вы это сделаете, припаяйте все это на макетную плату. Убедитесь, что вы разместили ряды булавок по обе стороны от пустого места посередине, чтобы они не соединялись.

Отрежьте и зачистите короткий провод (желательно красный, это правильный способ) для подключения ESP8266 к источнику питания. Припаяйте провод к плате рядом с контактом на микросхеме, где написано «Vbat». Припаяйте другой конец провода к ряду с красной линией (см. Иллюстрацию ниже). Сделайте то же самое с черной нитью и припаяйте ее между «GND» (для «земли») на микросхеме и рядом с черной (или синей) линией.

Затем припаяйте небольшой винтовой зажим к своему протоборду, чтобы позже вы могли легко подключить провода от источника питания к 5-вольтовой шине.

Чип, в свою очередь, питает датчик, поэтому на противоположной стороне вашего протоборда припаяйте провод между выходом 3 В ESP8266 к красному ряду и от контакта GND к синему ряду. Теперь у вас есть на вашем протоборде шина 5 В, шина 3,3 В и две шины заземления.

После пайки я вырезал перфорированную плату до меньшего размера с помощью копировальной пилы, чтобы позже она подошла к моему корпусу. Возможно, лучше сделать это перед пайкой, но тогда вы должны уметь планировать лучше, чем я.

Я прикрепил его к дереву маленькими винтами вместе с другими компонентами термостата.

Шаг 4: Подключение датчика температуры и реле к микросхеме

Второй приз в конкурсе беспроводных технологий