ESP8266 Relay Terkawal Suhu: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Seorang rakan saya adalah seorang saintis yang melakukan eksperimen yang sangat sensitif terhadap suhu dan kelembapan udara. Bilik inkubator mempunyai pemanas seramik kecil tetapi termostat pemanas tidak cukup tepat, hanya dapat mengekalkan suhu dalam 10-15 darjah.

Peranti komersil yang mencatat suhu dan kelembapan agak mahal, dan sukar untuk mendapatkan data dari peranti. Selain itu, mereka tidak dapat mengawal suhu, hanya log data. Dia bertanya betapa sukarnya membina peranti yang dapat mengawal pemanas secara tepat melalui relay sambil mencatat suhu dan kelembapan. Kedengaran cukup mudah.

Dengan meraih ESP8266, relay, DHT22, dan beberapa platform IoT dalam talian, kami akan keluar.

Langkah 1: Bekalan

Projek ini menggunakan sebilangan kecil bekalan, semuanya cukup biasa dan anda mungkin sudah memasangnya sekarang. Berikut adalah senarai lengkap dari apa yang saya gunakan, jangan ubah mengikut keperluan untuk memenuhi keperluan projek anda.

• ESP8266 ESP-01 (atau papan ESP8266 yang serupa)
• Sensor Suhu dan Kelembapan DHT-22
• Pengatur voltan berubah LM317 (atau pengatur 3.3V standard akan lebih mudah)
• Relay arus tinggi 5V (Saya bermula dengan 10A tetapi meletupkannya dalam 2 hari)
• Pelbagai perintang dan kapasitor
• Wayar pelompat
• Saluran dan penutup elektrik standard
• Kotak Gang elektrik
• Palam USB lama dengan penyesuai
• Palam elektrik lama

Jika dilihat semula, menggunakan NodeMCU dan bukannya ESP-01 akan lebih masuk akal. Saya tidak mempunyai satu pada masa itu, jadi saya berjaya dengan apa yang saya ada.

Langkah 2: Pembinaan Outlet

Walaupun secara teknikal saya memulakan dengan pengawal mikro dan kod, masuk akal untuk memulakan dengan outlet AC terlebih dahulu. Untuk projek ini, saya menggunakan kotak geng tunggal, soket 2 pasang standard, dan kabel kuasa dari jalur kuasa lama.

Soket elektrik disambung dengan dua wayar putih bergabung dan kedua-dua wayar tanah bergabung bersama. Dua wayar hitam melalui bahagian tinggi geganti. Pastikan terminal ditutup dengan baik dan tidak ada helai yang akan keluar, saya meletakkan sedikit pateri pada wayar supaya dudukannya tetap bersama.

Berhati-hati dengan voltan tinggi dan periksa semula setiap sambungan. Adalah idea yang baik untuk meletakkan pita elektrik pada paru-paru wayar anda supaya tidak tergoyahkan

Langkah 3: Reka Bentuk Curciut

Litarnya cukup mudah tetapi jika anda menggunakan ESP-01 seperti yang saya lakukan, anda perlu menambahkan pengatur voltan untuk mendapatkan 3.3V. Relay standard memerlukan 5V jadi anda memerlukan rel 3.3V dan 5.0V.

Litar saya menggunakan pengatur voltan LM317 dengan satu set perintang untuk mendapatkan rel 3.3V yang tetap, saya mengetuk USB 5V untuk menghidupkan geganti. Terdapat relay 3.3V tetapi tidak untuk relay arus tinggi yang diperlukan jika anda akan menghidupkan pemanas ruang kecil.

DHT22 memerlukan perintang tarik 4.7k.

Langkah 4: Selesaikan Papan

Susun atur dan pateri semua komponen. Ini boleh menjadi agak rumit tetapi pra-rancangan jejak dengan sehelai kertas graf akan membantu.

Saya menggunakan papan USB untuk palam kuasa tetapi agak lemah dan menggantikannya dengan dua pin header sebagai gantinya. Saya menggunakan dua header wanita di papan dan menyolder dua pin header lelaki terus ke palam USB lama. Ini terbukti lebih dipercayai dan kukuh. Warna pendawaian USB adalah:

Tanah HitamRed 5V

Saya juga menggunakan header lelaki untuk mendedahkan pin DHT22 dan Relay pada papan wangi saya untuk menghubungkannya dengan wayar jumper standard.

Pastikan anda melabelkan setiap pin, kuasa, dan penyambung aras sekiranya ia dicabut kemudian.

Langkah 5: Pasang Papan Litar

Di sisi kotak geng, pasangkan papan litar dengan skru dan / atau lem panas. Pastikan peletakan dibuat sehingga kabel pelompat menjangkau relay anda yang terpasang di dalam kotak, dan anda boleh memasang penyambung kuasa anda dengan mudah.

Tambahkan wayar pelompat dengan pengecutan haba ke sensor DHT22 anda dengan panjang yang sesuai untuk keadaan anda. Tambang saya sepanjang 8 inci. Sebagai gantinya, saya menggunakan beberapa kabel CAT5 supaya plumbum sedikit bengkok ke kedudukannya dan berdiri bebas.

Langkah 6: Kod Arudino

Kod Arduino menggunakan kelas SensorBase saya, yang terdapat di halaman Github saya. Anda tidak perlu menggunakan kod SensorBase saya. Anda boleh menulis terus ke pelayan MQTT dan Thingspeak.

Projek ini mempunyai tiga ciri perisian utama:

1. Pelayan laman web tempatan untuk menetapkan dan melihat nilai
2. Pelayan MQTT jauh untuk menghantar dan menyimpan data
3. Papan pemuka Thingspeak untuk grafik data

Anda boleh menggunakan satu atau lebih ciri ini. Cukup sesuaikan kodnya jika perlu. Ini adalah set kod khusus yang saya gunakan. Anda perlu menyesuaikan kata laluan dan kunci API.

• Kod asas sensor di Github.
• Kod makmal di Github.

Langkah 7: Papan Pemuka Thingspeak

Sediakan akaun Thingspeak percuma dan tentukan papan pemuka baru. Anda perlu menggunakan urutan barang yang sama seperti yang saya senaraikan di bawah, namanya tidak menjadi masalah, tetapi pesanannya tidak.

Sekiranya anda ingin menambah atau membuang item, sesuaikan parameter Thingspeak dalam kod Arduino. Cukup jelas dan didokumentasikan dengan baik di laman web mereka.

Langkah 8: Persediaan CloudMQTT

Sebarang perkhidmatan MQTT, atau perkhidmatan IoT serupa seperti Blynk, akan berfungsi, tetapi saya memilih untuk menggunakan CloudMQTT untuk projek ini. Saya telah menggunakan CloudeMQTT untuk banyak projek pada masa lalu, dan kerana projek ini akan diserahkan kepada rakan, masuk akal untuk membuat akaun baru yang juga dapat dipindahkan.

Buat akaun CloudMQTT dan kemudian buat "contoh" baru, pilih ukuran "Cute Cat" kerana kami hanya menggunakannya untuk kawalan, tanpa pembalakan. CloudMQTT akan memberi anda nama pelayan, nama pengguna, kata laluan, dan nombor port. (Perhatikan bahawa nombor port bukan port MQTT standard). Pindahkan semua nilai ini ke dalam kod ESP8266 anda di lokasi yang sesuai, memastikan kes itu betul. (serius, salin / tampal nilai)

Anda boleh menggunakan panel "Websocket UI" di CloudMQTT untuk melihat sambungan peranti anda, menekan butang, dan, dalam senario ganjil, anda mendapat ralat, mesej ralat.

Anda AKAN memerlukan tetapan ini ketika mengkonfigurasi klien MQTT Android juga, jadi perhatikan nilainya jika perlu. Semoga kata laluan anda tidak terlalu rumit untuk ditaip di telefon anda. Anda tidak boleh menetapkannya di CloudMQTT.

Langkah 9: Ujian Akhir

Sekarang kita perlu menguji peranti terakhir.

Sebelum anda menguji apa-apa, periksa semula SETIAP wayar dan gunakan multimeter anda dalam mod kesinambungan untuk mengesan semua wayar. Pastikan semuanya bersambung ke tempat yang anda fikirkan bersambung. Oleh kerana geganti mengasingkan voltan tinggi dari voltan rendah, anda tidak perlu bimbang untuk memendekkan mikrokontroler anda.

Saya menggunakan penguji litar juruelektrik sederhana untuk mengesahkan bahawa semuanya telah dipasang dengan betul di sisi voltan tinggi, dan ia juga berfungsi dengan baik untuk menguji geganti saya.

Tambahkan ESP2866 ke rangkaian wifi anda dengan menyambung ke peranti melalui telefon atau komputer riba anda. Ini menggunakan perpustakaan WifiManager standard, dan dia memiliki semua dokumentasi yang diperlukan di halaman Githubnya.

Dengan menggunakan bola lampu pijar, saya meletakkan sensor DHT22 saya di sebelah mentol dan memasang lampu ke soket. Ini membolehkan suhu menjadi panas dengan cepat, memicu geganti untuk mematikan lampu dan mengulangi prosesnya. Ini sangat berguna untuk menguji segalanya, termasuk sambungan wifi saya.

Peranti anda harus menghidupkan relay dengan betul apabila suhu terlalu rendah dan mematikannya apabila suhu mencapai nilai tinggi. Dalam ujian saya, ini dapat mengekalkan suhu ruang makmal kami dalam 1 darjah Celcius 24 / jam sehari.