Тамыр жертөлө үчүн HVAC: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бул эки бөлмөлүү муздак жертөлөдөгү температураны жана нымдуулукту көзөмөлдөөчү түзүлүш. Ошондой эле ал ар бир бөлмөдөгү эки желдеткичти башкарат, алар ар бир бөлмөгө сырттан аба жүгүртүшөт жана ар бир бөлмөдө УЗИге туташкан акылдуу коммутатор менен байланышат. Максаты - бөлмөдө температураны жана нымдуулукту көзөмөлдөө, идеалдуу түрдө температураны 5Стан төмөн жана нымдуулукту 90%га чейин сактоо

Түзмөк ESP8266 микроконтроллерин колдонуп, температура жана нымдуулук сенсорлорун окуйт, желдеткичтерди айдайт жана маалыматты интернет баракчасында жергиликтүү тармак аркылуу көрсөтөт.

Бул көрсөтмө так деталдаштырылбайт, анткени:

1. Мен аны куруп жатканда сүрөткө тартууну унутуп калдым, ал азыр кардардын үйүнө орнотулган!
2. Сиздин жагдайыңыз башкача болот. Бул так кайталанбашы үчүн, шилтеме дизайны катары айтылган.

Берилиштер:

Мен колдонгон бөлүктөр:

• NodeMCU 1.0 ESP8266 микроконтроллери. Каалаган ESP8266 иштейт, эгерде ал сиздин дизайныңыз үчүн жетиштүү бекер санариптик киргизүү жана чыгаруу казыктары болсо. Канча казык бекер экенин билүү анча деле маанилүү эмес, айрымдары ачык, бирок жүктөө же сериялык берүү учурунда колдонулат.
• прототиптөө тактасы
• зымдар, туташтыргычтар
• аялдардын баш розеткасы ESP8266 кармап, сенсор туташтыргычтарын жасайт
• DHT22 температура жана нымдуулук сенсорлору
• DS18B20 сырткы колдонуу үчүн температура сенсору
• сенсор зымдары үчүн CAT5 кабели деконструкцияланган
• FET дарбазасынын агымын чектөө үчүн 690 ом каршылыгы
• DHT22 маалымат линиясын тартуу үчүн 10K каршылыгы
• 2.2K каршылыгы DS18B20 маалымат линиясын тартуу үчүн
• IRLU024NPBF HEXFET электр драйверлери
• San Ace 80 48VDC күйөрмандары
• MeanWell 48VDC 75 ватт электр күйөрмандарына электр менен камсыздоо
• каннибализацияланган 5v телефон заряддагычы ESP8266 жана сенсорлор
• EMFтин алдын алуу үчүн желдеткичте ар кандай диоддор (балким P6KE6 TVS?)

Эгерде сиз булардын бирине кошумча шилтемелерди кааласаңыз, комментарий жазыңыз, мен аларды кошом.

1 -кадам: Курулуш - Микроконтроллер жана Sensor Wiring

Район прототиптөө тактасында, ушул сыяктуу техникаларга ылайык курулган.

1. Кийинки этапта оңой зым тартууга мүмкүндүк берүү үчүн компоненттерди прототипдөө тактасына жайгаштырыңыз. Мен MOSFET драйверлеринин тегерегинде боштук калтырган жокмун жана зымдары бир аз тарып кетти.
2. Аялдардын башын NodeMCUге сайып, бир нече казыкты чечип алуу үчүн, аларды ордуна коюңуз. Андан кийин NodeMCUну алып салып, бардык казыктарды бүтүрүңүз. Мен кубаттуулук жана киргизүү/чыгаруу үчүн колдонулган казыктарда розеткаларды гана колдондум. Бул түзмөктү туура багыттоо менен сайылганын камсыздоого жардам берди.
3. 5VDC электр булагына эркек туташтыргычты кошуңуз.
4. ESP8266 Vin жана жер казыктарынын жанындагы тактайга дал келген аял коннекторун кошуңуз, андан кийин 5VDC туташтыргычы менен жерге туташкан розеткалардын ортосундагы жерге жука туташтыргыч зым. Бул туташтыргычты NodeMCUнун USB портуна туура келгидей кылып коюңуз. Сиз NodeMCUну ушул электр булагынан жана USBден бир убакта кубаттагыңыз келбейт. Эгер туташтыргычты ыңгайсыз жерге койсоңуз, кокустан муну жасоо сиз үчүн кыйын болот.
5. ESP8266 D1, D2 жана D3 төөнөгүчтөрүнүн жанында 3 пинтүү эркек баштыктары. Чектөөчү резисторлорго жана бардык туташуучу зымдарга көп орун калтырыңыз.
6. Сенсорлорду бириктирүү үчүн аял баштарынан дал келген бириктиргичтерди куруңуз. Мен сенсорлорду туура эмес туташтыруу үчүн аларды ачуу үчүн 4 пин узундугун колдондум. Мен 3.3V камсыздоону жана жерди ар бир туташтыргычтын 1 жана 4 -пиндерине, ал эми 2 -пинге маалыматтарды койгом. 3.3V менен жерди 4 -пиндин жанына коюп койсоңуз жакшы болмок, андыктан сенсор артка туташкан болсо, эч кандай зыян келтирилбейт.
7. 3.3V жана ар бир сенсор үчүн маалымат линияларынын ортосундагы тартуучу резисторлорду кошуңуз. DHT22 10K тартууну колдонот жана DS18B20 (3.3Vде) 2.2К тартууну жакшы көрөт.
8. Ар бир туташтыргычтын жерге төөнөгүчтөрүнүн ортосунда жана NodeMCU розеткасынын жерге туташтыргычына туташтыруучу зым.
9. Ар бир туташтыргычтын 3.3V казыктары менен NodeMCUдун 3.3 пининин ортосунда ширетүүчү зым.
10. NodeMCU розеткасынын D1 пинине бир DHT22 туташтыргычынын маалымат түйүнүнөн ширетүүчү зым
11. Башка DHT22 туташтыргычынын маалымат түйүнүнөн D2 розеткасына туташтыруучу зым
12. DS18B20 туташтыргычынын маалымат пининен D3 пинге чейин ширетүүчү зым.
13. Пландаштырылган сенсорду орнотуу жерлеринен түзмөк турган жерге чейин өлчөө.
14. Ылайыктуу узундуктагы зымдарды куруңуз. Мен муну CAT 5 ethernet кабелинин узундугун ажыратып, 3 зымды бургулоочу тумбочкага салып, аларды бурап бурам. Бул жаңы сенсор кабелине бурулушка жана зымдын үзүлүшүнө каршы механикалык күч берет.
15. Зымдын бир учунда сенсорду, экинчи жагында аялдын башын кошуңуз. Пин тапшырууда этият болуңуз. Ошондой эле ар бир учуна бир аз штаммды түшүрүңүз, мисалы кремнийди каптоо, эпоксид же ысык клей. Кремнийди тазалоо эң жакшы - ысык клей нымдуулукту сиңирип алат жана эпоксид туташтыргычка кирип кетиши мүмкүн.

2 -кадам: Курулуш - Күйөрмандар айдоочулары

Бул дизайн эки себептен улам 48 вольттуу желдеткичтерди колдонот:

• алар жеткиликтүү болчу жана биздин керексиз үймөгүбүздөгү кадимки 12В күйөрмандарына караганда сапаттуу / эффективдүү көрүндү
• алар төмөнкү чыңалуу күйөрмандарына караганда азыраак токту колдонушат, андыктан зымдар арык болушу мүмкүн

Төмөнкү чыңалуу күйөрмандары сиздин дизайныңызда жакшы тандоо болушу мүмкүн.

Бул бөлүм 48 вольт күйөрманы иштетүү үчүн NodeMCUдан 3 вольттуу санариптик чыгууну колдонуп айдоо схемасын куруу боюнча бир аз майда -чүйдөсүнө чейин айтылат. Программадан башка бул бөлүм аппараттын эң уникалдуу бөлүгү. Сиз адегенде схеманы нан тактасына куруудан пайда көрүшүңүз мүмкүн.

1. NodeMCU розеткасынын башка жагына өтүп, 48V келген электр туташтыргычынын жайгашкан жерин аныктаңыз. Ал электр булагы орнотула турган жерге жана прототипдөө тактасында жерге темир жолго чектеш болушу керек. Азырынча ордуна коюңуз.
2. Бул компоненттерди кантип туташтырууну түшүнүү үчүн жогорудагы схеманы карап көрүңүз.
3. Төрт 690 Ом каршылыгын D5, D6, D7 жана D8 төөнөгүчтөрүнө жакын коюңуз. Аларды азырынча эритип койбоңуз.
4. Төрт транзисторду прототипдөө тактасына коюңуз.
5. Прототипдөө тактасына төрт кысуучу диодду коюңуз. Ар бир диод үчүн анодду транзистордун дренажына тууралаңыз жана катод ушундан зым 48В электр рельсине ачык жолго ээ болот.
6. Күйөрмандар үчүн төрт туташтыргыч, 48В рельске оң (+) туташтыргычы жана терс (-) FET булагына жана диод анодуна
7. Эми ошол жерлердин баарын тууралаңыз, баары жакшы жайгаштырылганга чейин жана бардык туташуу зымдарын иштетүүгө орун жок болгонго чейин.
8. Төрт айдоочунун схемасынын биринчиси ордуна коюлду. Тактаны тегерете берсең, башкалар жыгылып кетсе жакшы. Кийинки кадамдар айдоочу схемалардын бирине багытталган. Функционалдуу болгондон кийин, башкаларга өтсөңүз болот.

9. Байланыш зымын же компоненттердин учтарын колдонуп, бир желдеткич айдоочунун схемасын ширеткиле:

   1. дарбазанын учурдагы чектөөчү резисторунун түйүнү MC5 D5 төөнөгүчтөрүнө
   2. резистордун экинчи учу ФЕТӨ дарбазасына чейин
   3. ФЕТӨнүн жерге төгүлүшү
   4. диоддун анодуна жана желдеткич туташтыргычынын терсине ФЕТӨнүн булагы

10. Мультиметрдин жардамы менен туташууларды текшериңиз. Бардык байланыштар нөлдүк каршылыкка ээ экенин текшериңиз, бирок өзгөчө кыска туташуулар жок экенин текшериңиз:

    1. ФЕТӨнүн 3 казыгынын ортосунда нөлдүк каршылык жок
    2. Желдеткич туташтыргычынын терсинен оңго чейинки нөлдүк каршылыгы эмес, диоддун иштеп жатканын көрсөткөн позитивден терске нөлдүк каршылык.
    3. Ар бир FET пинден 48Vга чейин ачык схема
11. Районду башка жол менен текшериңиз.
12. Прототипдөө тактасына 5В электр энергиясын туташтырыңыз.
13. Мультиметрдин негативин жерге туташтырыңыз.
14. 5В электр булагын сайыңыз. Вин пининде 5 вольт бар экенин текшериңиз
15. 48В электр булагын жана желдеткичти туташтырыңыз. Бул күйөрмандардын старт моменти бар, андыктан аны кыскыч менен кармап туруңуз. Бул схеманы иштеткенде башталышы мүмкүн.
16. Убактылуу туташтыруучу зымдын бир четин D5 пин үчүн розеткага салыңыз. Зымдын экинчи учун жерге төөнөгүчкө киргизип, төөнөгүчтү жерге коюңуз. Эгерде желдеткич иштеп жаткан болсо, анда ал токтошу керек, анткени сиз FETти өчүрдүңүз.
17. Зымды жерден VINге жылдырыңыз. Күйөрман башташы керек.
18. Ийгилигиңизди белгилеңиз, кубатты өчүрүңүз жана калган күйөрман драйверлеринин схемаларын аягына чейин текшерип көрүңүз. Алар тийиштүү түрдө D6, D7 жана D8 төөнөгүчтөрү менен башкарылат.

3 -кадам: NodeMCU программасы жана баштапкы конфигурация

1. Тиркелген Sketch файлдарын жаңы Arduino долбооруна түшүрүп, компиляциялап NodeMCUге жүктөңүз.

   экинчи pagehtml.h файлы ESP8266 эс тутумунда жайгашкан жана веб -баракчасы бар сервер болгон JavaScriptти камтыйт

2. NodeMCUны коллегиядан ЭМЕС. Прототип тактасынан 5V камсыздоону ажыратыңыз.
3. 48Vну башкы тактан ажыратыңыз.
4. NodeMCU'ду розеткага сайыңыз, USB кабелиңизди туташтырыңыз жана NodeMCU жаркылдатыңыз
5. Arduino сериялык мониторун 115200 бодо ачыңыз.
6. Акылдуу телефонду, ноутбукту же планшетти колдонуп, RootCellarMon тармагына туташыңыз, ал NodeMCU wi-fi кирүү чекити катары иштейт. Сырсөз "opensesame" болуп саналат. Мен тармагыңыздын SSID жана сырсөзүн конфигурациялоого уруксат берүү үчүн IOTWebConf китепканасын колдонуп жатам.
7. Андан кийин түзмөгүңүздөгү веб браузерди колдонуп, http: 192.168.4.1 өтүңүз. Сиз баракты жогоруда көрсөтүлгөндөй көрүшүңүз керек, бирок сенсорлордун каталары менен. Төмөндөгү Конфигурация шилтемесин басыңыз.

8. Тармактын SSID жана сырсөзүн орнотуу үчүн конфигурация экранында иштеңиз, анан КОЛДОНУУ дегенди басыңыз. Кадимки wi-fi тармагыңызга кайра туташыңыз. Сиз Arduino сериялык мониторунан ушундай нерсени көрүшүңүз керек:

   Конфигурацияда сырсөз коюлган эмес

   Мамлекет өзгөрүп жатат: 0дон 1ге AP орнотуу: RootCellarMon Демейки сырсөз менен: AP IP дареги: 192.168.4.1 Мамлекет: 0дон 1 APге туташуу. APдан ажыратылды. 192.168.4.1 дарегине багыттоо өтүнүчү '/favicon.ico' аргументтери талап кылынат (GET): 0 Конфигурация бети суралды. 'IwcThingName' мааниси менен көрсөтүлөт: RootCellarMon 'iwcApPassword' мааниси менен: 'iwcWifiSsid' мааниси менен көрсөтүлөт: SSID Рендеринг 'iwcWifiPassword' мааниси менен: 'iwcApTimeout' мааниси менен: 30 Rendering 'tasmota2 tasm2 мааниси менен: Рендеринг сепаратору Рендеринг сепаратору Текшерүүчү форма. Жаңыртуу конфигурациялоо 'arg' iwcThingName 'мааниси: RootCellarMon iwcThingName =' RootCellarMon 'arg' iwcApPassword 'мааниси: opensesame iwcApPassword коюлду arg' iwcWifiSsid 'мааниси: сиздин SSID iwcWifS' игвифтериңиз 'wifi': wi-fi сырсөзүңүз iwcWifiPassword коюлду arg 'iwcApTimeout' мааниси: 30 iwcApTimeout = '30 'arg' tasmota1 'мааниси: tasmota1 =' 'Arg' tasmota2 'мааниси: tasmota2 =' 'Конфигурацияны сактоо' iwcThingName '=' RootCellarMon 'Конфигурацияны сактоо' iwcApPassword '= Конфигурацияны сактоо' iwcWifiSsid '=' сиздин SSID 'Конфигурацияңызды сактоо' iwcWifiPassword '= Конфигурацияны сактоо' iwcApTimeout '=' 30 'Конфигурацияны сактоо' Tasmota1 '=' Сакталуу ' = '' Тарам жаңыртылды. Штат өзгөрүп жатат: 1ден 3кө [SSIDге] туташууда (сырсөз жашырылган) Мамлекет өзгөрдү: 1ден 3кө WiFi туташкан IP дареги: 192.168.0.155 Мамлекет өзгөрдү: 3төн 4кө Кабылды кабыл алуу Абалы өзгөрдү: 3төн 4кө

9. Сиздин түзмөккө дайындалган IP дарегин жазыңыз. Жогоруда, бул 192.168.0.155.
10. Ноутбукту/планшетиңизди/телефонуңузду кадимки тармагыңызга кайра туташтырыңыз.
11. Менин учурда 192.168.1.155 түзмөгүнүн жаңы дарегине өтүңүз. Сиз кайра башкы баракты көрүшүңүз керек.

4 -кадам: Бардыгын бириктирүү

1. USB кабелин ажыратыңыз.
2. 5 вольтту туташтырыңыз. Жана веб -баракчаны жаңыртыңыз. Сиз жүрөктүн согушу үзгүлтүксүз өсүп жатканын көрүшүңүз керек.
3. ESP8266дагы LED сенсорлорду окуп жатканда ар бир 5 секундда жарк этип турушу керек.
4. Сенсорлорду туташтырыңыз, жана сиз окууларды ала башташыңыз керек. Башында менде DHT22 бар болчу, бирок аны ишенимсиз деп таптым, ошондуктан жөнөкөй жана жакшыраак корголгон DS18B20го которулду.
5. Эгерде сизде окуу көйгөйлөрү бар болсо, анда 5В кубатын ажыратып, NodeMCUну USB менен иштетип, маселени чечүү үчүн ар бир сенсорго мисал эскиздерди жүктөй аласыз. Бул дээрлик дайыма начар зым.
6. 48В кубаттуулукту жана желдеткичтерди туташтырыңыз. Желдеткичти башкаруу баскычтарын басыңыз.
7. Tasmota негизделген эки акылдуу өчүргүчтү куруңуз. Мен Sonoff Basic өчүргүчтөрүн колдондум. Аларды ар кандай жолдор менен Тасмотанын жардамы менен кантип жаркыроо керектиги жөнүндө окуу куралдары бар.
8. Маршрутизаторуңуздун кардарларынын тизмесине кайрылыңыз жана ар бир акылдуу которгучка дайындалган IP даректерин аныктаңыз. Бул даректерди корголгон деп коюңуз, өчүргүчтөр дайыма бир эле дарекке ээ болушат.
9. Мисалы, акылдуу өчүргүчтөрдү түздөн -түз башкарып көрүңүз

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

• Негизги беттин ылдый жагындагы Конфигурацияны чыкылдатыңыз жана экрандын жогору жагында көрсөтүлгөндөй, акылдуу өчүргүчтөрдүн даректерин коюңуз. Жөн гана IP дареги, URLдин калган бөлүгү ESP8266де иштеген программада курулган. Конфигурация барагына кирүү үчүн сизге "администратордун" сырсөзү: "opensesame" же паролду өзгөрткөн нерсенин баары керек болушу мүмкүн.

5 -кадам: Орнотуу

Мен аппараттын бөлүктөрүн фанеранын кичинекей бөлүгүнө орнотуп койдум, пластмассадан жасалган идиштин капкагы фанера менен капкактын ортосунда. Бул түзүлүш жер төлөнүн дубалына сайылган. Капкак дубалдан бир аз алыс болгондуктан, корпусту камсыз кылуу үчүн тамак -аш контейнеринин денесин оңой эле чаптап койсо болот. Бардык кабелдик схемалар бекитилген капкак аркылуу өткөрүлөт.

Сенсорлор жана желдеткич зымдары дубалдарга бекитип бекитилген, анткени келечектеги иштер жер төлөдө пландаштырылган - мүмкүн гипстелген дубалдар жана кошумча текчелер.

6 -кадам: Жыйынтык

Бул эксперимент, андыктан системанын кайсы бөлүктөрү аягында далилденерин билбейбиз.

Ийгиликти кантип жеңилдетүү боюнча биринчи эскертүүлөр:

• Күйөрмандар керексиз болушу мүмкүн. Табигый конвекция жетиштүү болушу мүмкүн. Алуучу жана соруучу тешиктер тийиштүү түрдө полдун жана шыптын жанына жайгаштырылган, ошондуктан ысык аба түгөнүп, муздак аба киргизилген.
• Долбоорду баштоодон мурун wi-fi тамыр погребинде OK экенин текшериңиз. Биздин учурда, биз жер төлөнүн үстүндөгү бөлмөгө wifi кеңейтүүчү орнотушубуз керек болчу.
• Эгерде wi-fi жакшы болбосо, зымдуу же башка радиожыштыктын дизайны талап кылынышы мүмкүн.
• Компоненттер орнотулган тактаны боёп көрүңүз, же пластмассаны же нымдуулугу азыраак болгон нерсени колдонуңуз.
• Чуркап жүргөн төрт күйөрман болжол менен 60 ватт керектейт, электр энергиясы жок дегенде 80% эффективдүү. Ошентип, корпустун ичиндеги жылытуу эң көп дегенде 20% * 60 же 12 ватт. Өзгөчө суук жертөлөдө ысып кетүү көйгөй болбошу керек. Эгерде сиздин ишиңиз аба өткөрбөсө, сиз желдетүүчү тешиктерди бургуңуз келет.
• Tasmota негизделген акылдуу сайгычтарга экологиялык сенсорлорду кошкон долбоорлор бар. Алардын бири бул колдонмо үчүн жакшы альтернатива болушу мүмкүн.