HVAC vir wortelkelder: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Dit is 'n toestel om temperatuur en humiditeit in 'n twee -kamer koue kelder te monitor. Dit beheer ook twee waaiers in elke kamer wat lug van buite na elke kamer sirkuleer, en kommunikeer met 'n slim skakelaar in elke kamer wat gekoppel is aan 'n ultrasoniese meester. Die doel is om die temperatuur en humiditeit in die kamer te beheer, ideaal om die temperatuur onder 5C en die humiditeit van ongeveer 90%te handhaaf

Die toestel gebruik 'n ESP8266 -mikrobeheerder om die temperatuur- en humiditeitsensors te lees, die waaiers aan te dryf en die inligting oor die plaaslike netwerk op 'n webblad te bied.

Hierdie instruksies sal nie in detail ingaan nie, want:

1. Ek het vergeet om foto's te neem terwyl ek dit gebou het, en dit word nou by die kliënt se huis geïnstalleer!
2. Jou situasie sal anders wees. Dit is bedoel as 'n verwysingsontwerp, wat nie presies gedupliseer moet word nie.

Benodighede:

Die onderdele wat ek gebruik het, is:

• NodeMCU 1.0 ESP8266 mikrobeheerder. Enige ESP8266 sal werk, solank dit genoeg digitale ingangs- en uitvoerpenne vir u ontwerp het. Dit is nie triviaal om uit te vind hoeveel penne vry is nie, sommige word blootgestel, maar word gebruik tydens opstart of seriële transmissie.
• prototipe bord
• drade, verbindings
• vroulike kopstuk om ESP8266 te hou en sensorverbindings te maak
• DHT22 temperatuur- en humiditeitsensors
• DS18B20 temperatuursensor vir buite gebruik
• gedekonstrueerde CAT5 -bekabeling vir sensorbedrading
• 690 ohm weerstande om die VOO -hekstroom te beperk
• 10K weerstande om die DHT22 -datalyn te verpak
• 2.2K weerstand om die DS18B20 -datalyn op te trek
• IRLU024NPBF HEXFET kragbestuurders
• San Ace 80 48VDC waaiers
• MeanWell 48VDC 75 watt kragtoevoer na waaiers
• gekanibaliseerde 5v telefoonlaaier om ESP8266 en sensors aan te dryf
• diverse diodes oor waaier om EMF terug te keer (miskien P6KE6 TVS?)

As u meer skakels na een van hierdie inligting wil hê, kan u kommentaar lewer en ek sal dit byvoeg.

Stap 1: Konstruksie - mikrobeheerder en sensorbedrading

Die stroombaan is op prototipe -bord gebou, volgens tegnieke soortgelyk aan hierdie.

1. Stel die komponente op die prototipe -bord neer om maklike bedrading in die volgende stap moontlik te maak. Ek het nie genoeg ruimte rondom die MOSFET -bestuurders gelaat nie, en die bedrading het effens styf geraak.
2. Soldeer die vroulike kopstukke op hul plek deur dit as 'n mal op die NodeMCU aan te sluit om 'n paar penne vas te maak. Verwyder dan die NodeMCU en maak alle penne klaar. Ek het slegs voetstukke op die penne gebruik wat gebruik word vir krag en invoer/uitset. Dit het gehelp om te verseker dat die toestel elke keer met die regte oriëntasie ingeprop is.
3. Soldeer 'n manlike aansluiting aan die 5VDC -kragtoevoer.
4. Soldeer 'n bypassende vroulike konneksie aan die bord naby die ESP8266 Vin- en grondpenne, en soldeer dan 'n dun aansluitdraad tussen connector 5VDC en grond aan die ooreenstemmende voetpenne. Oorweeg om hierdie aansluiting so te plaas dat dit die USB -poort van die NodeMCU in die pad steek. U wil die NodeMCU NIE tegelykertyd van hierdie kragtoevoer en USB voorsien nie. As u die aansluiting op 'n ongemaklike plek plaas, sal dit moeiliker wees om dit per ongeluk te doen.
5. Soldeer 3 -pins manlike kopstukke naby die ESP8266 D1, D2 en D3 penne. Laat genoeg ruimte vir die weerstandsweerstand en alle aansluitdraad.
6. Bou ooreenstemmende verbindings van vroulike koptekste vir die sensorverbindings. Ek het 4 penlengtes gebruik, met een pen verwyder om die sensors te laat vasmaak sodat hulle verkeerd gekoppel kon word. Ek plaas die 3.3V -toevoer en grond op pen 1 en 4 van elke aansluiting, en data op pen 2. Dit sou beter wees om 3.3V en grond langs mekaar en data op pen 4 te plaas, so as 'n sensor agteruit gekoppel is, geen skade sou aangerig word nie.
7. Soldeer die pullup -weerstande tussen 3.3V en datalyne vir elke sensor. Die DHT22 gebruik 'n 10K pullup, en die DS18B20 (by 3.3V) hou van 'n 2.2K pullup.
8. Soldeerverbindingsdraad tussen die grondpenne van elke connector en 'n grondpen van die NodeMCU -aansluiting.
9. Aansluitdraad vir soldeersel tussen die 3.3V -penne van elke aansluiting en die 3.3 -pen van die NodeMCU.
10. Soldeerverbindingsdraad vanaf die datapenn van een DHT22 -aansluiting na pen D1 van die NodeMCU -aansluiting
11. Soldeerverbindingsdraad van die data -pen van die ander DHT22 -aansluiting na pen D2 van die aansluiting
12. Aansluitdraad van soldeersel van die data -pen van die DS18B20 -aansluiting na pen D3.
13. Meet vanaf die beplande sensorinstallasieplekke tot waar die toestel sal wees.
14. Bou bedradingskabels van geskikte lengte. Ek doen dit deur 'n lengte van CAT 5 ethernetkabel uitmekaar te haal, 3 van die drade in die boorhouer van 'n boor te sit en dit aan mekaar te draai. Dit gee die nuwe sensorkabel meganiese sterkte teen knik en draadbreuk.
15. Soldeer die sensor aan die een kant van die draad en 'n vroulike kop aan die ander kant. Wees versigtig met die penopdrag. Plaas ook 'n bietjie rekverlichting aan elke kant, byvoorbeeld silikonverf, epoxy of warm gom. Silikonverf is waarskynlik die beste - warm gom kan eintlik humiditeit opneem, en daar kan epoksy in die aansluiting kom.

Stap 2: Konstruksie - waaierbestuurders

Om twee redes gebruik hierdie ontwerp waaiers van 48 volt:

• dit was beskikbaar, en dit was blykbaar van 'n hoër kwaliteit / doeltreffender as die meer gewone 12V -waaiers in ons rommelstapel
• hulle gebruik minder stroom as waaiers met 'n laer spanning, sodat die drade dunner kan wees

Ventilators met laer spanning is moontlik 'n beter keuse in u ontwerp.

Hierdie afdeling gaan in detail in op die konstruksie van die dryfbaan met 'n 3 volt digitale uitset van die NodeMCU om 'n waaier van 48 volt aan te dryf. Behalwe die sagteware, is hierdie afdeling die mees unieke deel van die toestel. U kan eers baat vind by die bou van die stroombaan op 'n broodbord.

1. As u na die ander kant van die NodeMCU -aansluiting beweeg, bepaal u 'n plek vir die inkomende 48V -aansluiting. Dit moet aangrensend wees aan die plek waar die kragtoevoer gemonteer sal word en 'n grondrail op die prototipe -bord. Moet nog nie op sy plek soldeer nie.
2. Kyk na die skema hierbo om te verstaan hoe u al hierdie komponente sal verbind.
3. Plaas die vier 690 ohm weerstande naby penne D5, D6, D7 en D8. Moet hulle nog nie soldeer nie.
4. Plaas die vier transistors in die prototipe bord.
5. Plaas die vier klemdiodes in die prototipe bord. Rig die anode vir elke diode met die afvoer van die transistor en die katode sodat 'n draad daaruit 'n duidelike pad na die 48V -kragrail sal hê.
6. Vier aansluitings vir die waaiers, die positiewe (+) aansluiting op die 48V-spoor en die negatiewe (-) na die bron van die FET en die diode-anode
7. Pas al hierdie plekke aan totdat alles goed geplaas is en daar ruimte is om alle aansluitingsdrade te laat loop.
8. Soldeer die eerste van vier bestuurdersbane in plek. Dit is reg as die ander val as jy die bord omdraai. Die volgende stappe fokus op een van die dryfbane. Sodra dit funksioneel is, kan u na die ander beweeg.

9. Met behulp van aansluitdraad of die leidings van die komponente, soldeer een waaierbestuurderbaan:

   1. een punt van die poortstroombeperkende weerstand na penne D5 van die Node MCU
   2. die ander kant van die weerstand na die poort van die VOO
   3. die afvoer van die VOO na die grond
   4. die bron van die VOO na die anode van die diode en die negatiewe van die waaieraansluiting

10. Kontroleer die verbindings met 'n multimeter. Kontroleer of alle verbindings nul weerstand het, maar kyk veral of daar geen kortsluitings is nie:

    1. NIE nulweerstand tussen die 3 penne van die VOO nie
    2. NIE nulweerstand oor die waaieraansluiting van negatief na positief, en nulweerstand van positief na negatief, wat wys dat die diode werk.
    3. Oop kring van elke FET -pen na 48V
11. Gaan die kring op 'n ander manier na.
12. Koppel die 5V -kragtoevoer aan die prototipe -bord.
13. Verbind die negatiewe van jou multimeter met die grond.
14. Koppel die 5V -kragtoevoer aan. Verifieer dat daar 5 volt op die Vin -pen is
15. Koppel die 48V -kragtoevoer en 'n waaier aan. Hierdie waaiers het 'n opstartkoppel, so hou dit vas met 'n klem. Dit kan begin as u die kring aanskakel.
16. Steek die een kant van 'n stuk aansluitdraad tydelik in die aansluiting vir pen D5. Aard die pen deur die ander kant van die draad in die grondpen te steek. As die waaier loop, moet dit stop, aangesien u die VOO afgeskakel het.
17. Beweeg die draad van die grond na VIN. Die waaier moet begin.
18. Vier u sukses, verwyder krag en voltooi en toets die oorblywende waaierbestuurderbane. Hulle word aangedryf deur die penne D6, D7 en D8 onderskeidelik.

Stap 3: Program NodeMCU en aanvanklike konfigurasie

1. Laai die aangehegte Sketch -lêers af in 'n nuwe Arduino -projek, stel dit saam en laai dit in die NodeMCU.

   die tweede pagehtml.h -lêer bevat javascript in die vorm van 'n groot string wat in die ESP8266 -geheue geleë is en op die webblad bediener is

2. Moenie die NodeMCU van die bord af dryf nie. Ontkoppel die 5V -toevoer van die prototipe -bord.
3. Ontkoppel 48V van die hoofbord.
4. Steek die NodeMCU in die aansluiting, koppel u USB -kabel en flits die NodeMCU
5. Maak die Arduino -seriemonitor op 115200 baud oop.
6. Koppel met die slimfoon, skootrekenaar of tablet aan die RootCellarMon-netwerk wat moet verskyn as die NodeMCU as 'n wi-fi-toegangspunt dien. Die wagwoord is 'opensesame'. Ek gebruik die handige IOTWebConf -biblioteek om die konfigurasie van die SSID en wagwoord van u netwerk moontlik te maak.
7. Gebruik dan 'n webblaaier op u toestel en gaan na http: 192.168.4.1. U moet 'n bladsy sien soos hierbo getoon, maar met foute van die sensors. Klik op die skakel Konfigurasie onderaan.

8. Werk deur die konfigurasieskerm om u netwerkparameters SSID en wagwoord in te stel, en klik dan op TOEPASSING. Koppel weer aan u normale wi-fi-netwerk. U behoort so iets op die Arduino -seriële monitor te sien:

   Die wagwoord is nie in die konfigurasie gestel nie

   Staat verander van: 0 na 1 AP opstel: RootCellarMon Met standaard wagwoord: IP IP -adres: 192.168.4.1 Staat verander van: 0 na 1 Verbinding met AP. Ontkoppel van AP. Versoek om herlei na 192.168.4.1 Gevraagde nie-bestaande bladsy '/favicon.ico' argumente (GET): 0 Konfigurasiebladsy versoek. 'IwcThingName' weergee met waarde: RootCellarMon Rendering 'iwcApPassword' met waarde: 'iwcWifiSsid' met waarde weergee: u SSID -weergawe 'iwcWifiPassword' met waarde: 'iwcApTimeout' met waarde: 30 Rendering 'tasmota1 met waarde: Rendering separator Rendering separator Valideringsvorm. Konfigurasiewaarde van arg 'iwcThingName' is opgedateer: RootCellarMon iwcThingName = 'RootCellarMon' Waarde van arg 'iwcApPassword' is: opensesame iwcApPassword was ingestel Waarde van arg 'iwcWifiSsid' is: u SSID iwcWifiSsidRad 'isiz: u wi-fi-wagwoord iwcWifiPassword is gestel Waarde van arg 'iwcApTimeout' is: 30 iwcApTimeout = '30 'Waarde van arg' tasmota1 'is: tasmota1 =' 'Waarde van arg' tasmota2 'is: tasmota2 =' Stoorkonfigurasie ' iwcThingName '=' RootCellarMon 'Konfigurasie stoor' iwcApPassword '= Konfigurasie stoor' iwcWifiSsid '=' u SSID 'Konfigurasie stoor' iwcWifiPassword '= Konfigurasie stoor' iwcApTimeout '=' 30 'Konfigurasie stoor' tasmota1 '=' Stoor config ' = '' Konfigurasie is opgedateer. Staat verander van: 1 na 3 Koppel aan [u SSID] (wagwoord is versteek) Staat verander van: 1 na 3 WiFi -gekoppelde IP -adres: 192.168.0.155 Staat verander van: 3 na 4 Aanvaar verbinding Staat verander van: 3 na 4

9. Let op die IP -adres wat aan u toestel toegeken is. Bo is dit 192.168.0.155.
10. Koppel u skootrekenaar/tablet/telefoon weer aan op u normale netwerk as dit nog nie gedoen is nie.
11. Blaai na die nuwe adres van die toestel, 192.168.1.155 in my geval. U behoort die hoofblad weer te sien.

Stap 4: Verbind dit alles saam

1. Ontkoppel die USB -kabel.
2. Koppel 5 volt krag aan. En verfris die webblad. U moet gereeld sien dat die hartklop toeneem.
3. Die LED op die ESP8266 moet elke 5 sekondes flikker terwyl dit die sensors lees.
4. Koppel die sensors aan, en u moet begin lees. Oorspronklik het ek 'n DHT22 aan die buitekant, maar dit was onbetroubaar, so ek het oorgeskakel na die eenvoudiger en beter beskermde DS18B20.
5. As u probleme ondervind met lesings, kan u die 5V -stroomkonneksie ontkoppel, die NodeMCU met USB voed en voorbeeldsketse vir elke sensor laai om die probleem op te los. Dit is amper altyd 'n slegte draad.
6. Koppel 48V -krag en die waaiers aan. Klik op die waaierbeheer knoppies.
7. Bou twee op Tasmota gebaseerde slim skakelaars. Ek het Sonoff Basic -skakelaars gebruik. Daar is tutoriale oor hoe om dit elders met Tasmota te flits, insluitend die eie bladsy van arendst.
8. Raadpleeg die kliëntelys van u router en identifiseer die IP -adresse wat aan elke slimskakelaar toegeken is. Stel hierdie adresse as voorbehou, sodat die skakelaars altyd dieselfde adres kry.
9. Probeer byvoorbeeld om die slim skakelaars direk te beheer

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

• Klik op Konfigureer onderaan die hoofblad en stel die adresse vir die slimskakelaars in soos aangedui in die skermopname hierbo. Net die IP -adres, die res van die URL is ingebou in die sagteware wat op die ESP8266 werk. U het moontlik gebruikers: wagwoord van "admin": "opensesame" nodig, of wat u ook al verander het, om toegang tot die konfigurasiebladsy te verkry.

Stap 5: Installasie

Ek het die dele van die toestel op 'n klein laaghout gemonteer, met 'n deksel van 'n plastiekhouer tussen die laaghout en die deksel. Hierdie rangskikking is aan die muur van die wortelkelder vasgeskroef. Omdat die deksel 'n bietjie van die muur af is, kan die bak van die voedselhouer maklik vasgemaak word om 'n beskermende omhulsel te bied. Al die kabels word deur die vaste deksel na die printplaat gelei.

Die sensors en waaierbedrading is losweg aan die mure vasgemaak, aangesien toekomstige werk in die wortelkelder beplan word - moontlik gepleisterde mure en ekstra rakke.

Stap 6: Opsomming

Dit is 'n eksperiment, dus ons weet nie watter dele van die stelsel uiteindelik sal blyk nie.

'N Paar eerste aantekeninge oor hoe om sukses makliker te maak:

• Die aanhangers is dalk onnodig. Natuurlike konveksie kan voldoende wees. Die inlaat- en uitlaatopeninge word onderskeidelik naby die vloer en plafon geplaas, sodat warm lug uitgeput word en koue lug ingebring word.
• Maak seker dat wi-fi in die wortelkelder goed is voordat u met die projek begin. In ons geval moes ons 'n wifi -verlenger in die kamer bokant die wortelkelder installeer.
• As wi-fi nie goed is nie, is 'n bedrade of ander radiofrekwensie-ontwerp nodig.
• Verf die bord waarop die komponente gemonteer is, of gebruik plastiek of iets minder wat deur humiditeit beïnvloed word.
• Vier hardloopwaaiers verbruik ongeveer 60 watt, die kragtoevoer is waarskynlik minstens 80% doeltreffend. Die verwarming in die kas is dus hoogstens 20% * 60 of 12 watt. Oorverhitting behoort nie 'n probleem te wees nie, veral nie in 'n koue wortelkelder nie. As u koffer meer lugdig is, kan u 'n paar ventilasiegate boor.
• Daar is projekte wat omgewingsensors byvoeg by Tasmota-gebaseerde slimproppe. Een daarvan kan 'n goeie alternatief vir hierdie toepassing wees.