Vermeerdertermostaat met behulp van ESP8266/NodeMCU en Blynk: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Ek het onlangs 'n verhitte vermeerder gekoop, wat my blom- en groentesaad vroeër in die seisoen kan laat ontkiem. Dit kom sonder 'n termostaat. En omdat termostate redelik duur is, het ek besluit om my eie te maak. Aangesien ek hierdie geleentheid wou gebruik om 'n bietjie met Blynk te speel, het ek my termostaat gebaseer op 'n ESP8266/NodeMCU -ontwikkelingsbord wat ek rondgelê het.

Vir vorige projekte het ek webwerwe soos instructables.com baie gebruik vir inspirasie en hulp wanneer ek vasval. Nie net eerlik om self 'n klein bydrae te maak nie, so hier is my eerste instruksies ooit!

Disclaimer: hierdie projek werk op wisselstroom 230V, wat redelik gevaarlik is en iets verkeerds u kan doodmaak. Ek kan nie verantwoordelik gehou word vir enige skade, beserings of lewensverlies nie. Maak dit op eie risiko

Stap 1: Lys van dinge wat ek gebruik het

1 NodeMCU V3.0

2 DS18B20 1-draads temperatuursensor

1 Relay module

1 LCD1602 I2C -skerm

3 gekleurde drukknoppies

1 omhulsel van 158x90x60 met duidelike omslag

1 5V USB -laaier

1 kort USB 2.0 A -manlike tot B -manlike mikro -pin -datakabel

1 Weerstand van 4,7 kΩ

1 waterdigte laaghoutblok, ongeveer 10x5x2cm

1 stuk wit plastiekbuis, deursnee 12 mm, lengte 16 cm

1 230V kragkabel met prop

1 230V vroulike kragaansluiting (2 penne)

1 230V vroulike aansluiting (3 penne)

1 6 posisie 2 ry aansluitblok

1 stereoklankabel met 3,5 mm -stereo -aansluiting aan die een kant

1 wyfie met 3,5 mm stereo -aansluiting

2 M16 -aansluitstukke

1 stuk wit perspex ongeveer 160x90

En 'n paar aansluitingsdrade, krimpbande, gom, dubbelzijdige kleeflint, swart spuitverf, afstandhouders van printplate, M3 -boute en 1.5mm/6.5mm/12mm/16mm boor

Stap 2: Ontwerp die termostaat

Soos gesê, is die termostaat opgebou rondom 'n ESP8266/NodeMCU -ontwikkelingsbord.

Die werklike temperatuur van beide die grond en die lug in die voortplanting word gemeet deur 2 temperatuursensors. Hierdie sensors het 'n sogenaamde 1-Wire-koppelvlak, wat beteken dat hulle parallel met een invoerpoort gekoppel kan word. Soos genoem in hierdie uitstekende datablad, benodig die 1-draads bus 'n eksterne pullup-weerstand van ongeveer 5kΩ. Ek gebruik 'n weerstand van 4.7kΩ tussen die seinlyn van die sensors en die 3.3V van die NodeMCU.

Om die gewenste grondtemperatuur te verhoog of te verlaag, word 2 drukknoppies bygevoeg, asook 'n 16x2 karakter LCD -skerm om terugvoer te gee oor die huidige en teikentemperature. Hierdie LCD-skerm het 'n ingeboude agtergrond. Om te verhoed dat die agtergrond die hele tyd aanskakel, het ek besluit om na 'n geruime tyd kode by te voeg om die skerm te verdof. Om die agtergrond weer te aktiveer, het ek nog 'n drukknop bygevoeg. Laastens word 'n aflosmodule bygevoeg om die krag na die hittekabel in die voortplanting aan en af te skakel.

Die prent hierbo wys hoe hierdie komponente aan die hoofeenheid gekoppel is.

Stap 3: Maak die termostaat 'Blynk'

Omdat ons later 'n paar data van die Blynk -app in ons kode benodig, laat ons eers na die Blynk -onderneming omsien.

Volg die eerste 3 stap van die Blynk aan die begin instruksies.

Skep nou 'n nuwe projek in die Blynk -app. As projeknaam het ek 'Propagator' gekies. Kies 'NodeMCU' in die toestellys, die verbindingstipe is 'WiFi'. Ek hou van die donker tema, so ek het 'Donker' gekies. Nadat u op OK gedruk het, word 'n opspringvenster vertoon waarin aangedui word dat 'n Auth Token na u e -posadres gestuur is. Kontroleer u pos en skryf hierdie teken neer; ons benodig later die NodeMCU -kode.

Tik op die leë skerm wat nou gewys word en voeg by:

• 2 meters (300 energie elk, dus 600 in totaal)
• 1 SuperChart (900 energie)
• 1 Waardevertoning (200 energie)
• 1 skuifbalk (200 energie)
• 1 LED (100 energie)

Dit verbruik presies u gratis energiesaldo van 2000;-)

Die foto's hierbo wys hoe u die skerm met hierdie elemente kan uitleg. Deur op elke element te tik, kan die gedetailleerde instellings aangepas word (ook op die foto's hierbo getoon).

Sodra dit klaar is, aktiveer u projek deur die 'speel' -knoppie te kies. Die app sal (natuurlik) nie konnekteer nie, want daar is nog niks om aan te sluit nie. Laat ons dus na die volgende stap gaan.

Stap 4: Die kode wat alles laat werk

Dit is nou tyd om ons ESP8266/NodeMCU te programmeer. Ek gebruik die Arduino IDE -toepassing hiervoor, wat hier afgelaai kan word. Kyk na hierdie wonderlike instruksie van Magesh Jayakumar om dit op te stel vir die ESP8266/NodeMCU.

Die kode wat ek vir my Propagator -termostaat geskep het, kan gevind word in die Thermostat.ino -lêer hieronder.

As u hierdie kode weer wil gebruik, moet u u WiFi-SSID, wagwoord en u Blynk-magtigingstoken in die kode opdateer.

Stap 5: Die konstruksie van die temperatuursensormodule

Die basis van die voortplanting word gevul met 'n laag skerp sand of baie fyn korrel van ongeveer 2 cm dik. Dit sal die onderste hitte meer eweredig versprei. Om die 'grond' -temperatuur behoorlik te meet, het ek besluit om na die waterdigte DS18B20 temperatuursensor te gaan. Alhoewel my verspreider 'n ingeboude analoog termometer gehad het om die temperatuur van die lug binne te meet, het ek besluit om nog 'n temperatuursensor by te voeg om die lugtemperatuur ook elektronies te meet.

Om albei sensors mooi op hul plek te hou, het ek 'n eenvoudige houtstruktuur geskep. Ek het 'n stuk waterdigte laaghout geneem en 'n gat van 6,5 mm van kant tot kant geboor om die grondtemperatuursensor vas te hou en die sensordraad deur die blok te lei. Daarna het ek 'n gat van 12 mm in die middel van die laaghoutblok geboor, tot ongeveer 3/4 van die totale hoogte, en 'n gat van 6,5 mm van die kant, halfpad deur die blok, wat eindig in die gat van 12 mm. Hierdie gat hou die lug temperatuur sensor.

Die lugtemperatuursensor is bedek met 'n plastiese wit buis wat in die gat van 12 mm pas. Die lengte van die buis is ongeveer 16 cm. Die buis het verskeie gate van 1,5 mm in die onderste helfte (waar die sensor is) geboor, en die boonste helfte is swart geverf. Die idee is dat die lug in die swart deel van die buis effens verhit, na bo styg en ontsnap en sodoende 'n vloei van lug rondom die sensor skep. Hopelik lei dit tot 'n beter lesing van die lugtemperatuur. Ten slotte, om te verhoed dat sand of gruis inkom, word die gate vir die sensorkabels met gom gevul.

Om die sensors aan te sluit, het ek 'n ou stereo -audiokabel gebruik wat aan die een kant 'n stereo -aansluiting van 3,5 mm het. Ek het die verbindings aan die ander kant afgesny en die 3 drade gesoldeer (my klankkabel het 'n kopergrond, rooi en wit draad):

- beide swart drade van die sensors (grond) gaan na die gronddraad van die klankkabel

- albei rooi drade (+) gaan na die rooi draad

- albei geel drade (sein) gaan na die wit draad

Ek het die gesoldeerde dele afsonderlik geïsoleer met 'n bietjie krimpbuis. Het ook 'n paar krimpbuise gebruik om die 2 sensordrade bymekaar te hou.

Die voltooide temperatuursensormodule word in die vierde prent hierbo getoon.

Na voltooiing van die temperatuursensormodule, word dit in die middel van die verhitte propagator geïnstalleer met behulp van dubbelzijdige kleeflint. Die draad word deur die bestaande opening (wat ek 'n bietjie moes vergroot om die draad te laat pas) in die voortplantingsbasis gevoer.

Stap 6: Bou die termostaatmodule

Die ESP8266/NodeMCU, die skerm, die relais en die 5V -kragtoevoer pas netjies in die 158x90x60 mm -omhulsel met deursigtige omhulsel.

Ek het 'n basisplaat nodig gehad om die NodeMCU, LCD -skerm en relais in die omhulsel te monteer. Ek het daaraan gedink om 'n 3D -gedrukte basisplaat te bestel, en ek het 'n.stl -lêer in SketchUp geskep. Ek het van plan verander en dit sommer self gemaak uit 'n stuk 4 mm wit perspex. Met SketchUp het ek 'n sjabloon geskep om die presiese plek vir die 3 mm -gate te merk. Sien die.skp -lêer vir 'n voorbeeld. Die komponente word op die basisplaat gemonteer met 'n paar afstandhouders van die gepaste lengte.

Ek het die gate vir die knoppies en verbindings aan die kante van die omhulsel geboor, die knoppies en verbindings geïnstalleer en dit met verskillende kleure bedraad om verkeerde verbindings te vermy. Ek het die 230V wisselstroomonderdele sorgvuldig aangesluit. Weereens: 230V wisselstroom kan gevaarlik wees; maak seker dat u weet wat u doen wanneer u hierdie deel van die projek voorberei!

Die 5V -kragtoevoer en die aansluitblok word aan die onderkant van die kas gehou met 'n dubbelzijdige kleeflint.

Nadat die drade aan die NodeMCU gekoppel is, het dit 'n bietjie gedraai om die basisplaat in die omhulsel met 'n paar m3 boute vas te maak.

Laaste aksie: plaas die deursigtige omhulsel, en ons is klaar!

Stap 7: Gevolgtrekking

Dit was baie lekker om hierdie termostaat vir my propagator te bou, en om tred te hou met my vordering met die bou daarvan, en om dit op te skryf.

Die termostaat werk soos 'n sjarme, en die beheer en monitering daarvan met die Blynk -app werk ook goed.

Maar daar is altyd ruimte vir verbetering. Ek dink daaraan om die temperatuurbeheer te verbeter deur te veel te vermy om die teiken te oorskry. Waarskynlik sal ek na die sogenaamde PID-biblioteek kyk.

Nog 'n idee: ek kan 'n 'Over The Air' -OTA -opsie byvoeg om die NodeMCU -sagteware op te dateer sonder om elke keer die saak oop te maak.