بعد عدة سنوات من العمل المثمر، تقرر أن نقدم للجمهور منتجنا الأول للتحكم في المناخ في المنزل الذكي - منظم الحرارة الذكي للتحكم في تدفئة الأرضيات.
ما هو هذا الجهاز؟
هذا منظم حرارة ذكي لأي أرضية ساخنة كهربائية تصل إلى 3 كيلو واط. ويتم التحكم فيه عبر تطبيق، أو صفحة ويب، أو HTTP، أو MQTT، بحيث يتم دمجه بسهولة في جميع أنظمة المنزل الذكي. سنقوم بتطوير المكونات الإضافية للمكونات الأكثر شعبية.
لا يمكنك التحكم في الأرضية المدفأة كهربائيًا فحسب، بل يمكنك أيضًا التحكم في الرأس الحراري لأرضية مسخنة بالماء أو المرجل أو الساونا الكهربائية. أيضًا، باستخدام nrf، سيكون منظم الحرارة قادرًا على التواصل مع أجهزة الاستشعار المختلفة. جميع أجهزة الاستشعار المتعلقة بالمناخ تقريبًا قيد التطوير حاليًا. نظرًا لأن الجهاز يعتمد على ESP، فقد قررنا أنه سيكون من غير المناسب إزالة خيارات التخصيص من المستخدمين. لذلك، سنجعل ذلك حتى يتمكن المستخدم من تحويل الجهاز إلى وضع المطور وتثبيت البرامج الثابتة الأخرى، على سبيل المثال، مع دعم HomeKit أو مشاريع الطرف الثالث.
*بعد تثبيت البرامج الثابتة التابعة لجهات خارجية مع دعم HomeKit أو غيرها من المشاريع الشائعة، لا يمكن العودة إلى البرنامج الأصلي عبر OTA (عبر الأثير).
الصعوبات التي واجهناها
القول بأنه لم يكن هناك شيء سيكون غبيًا. سأحاول وصف أصعب المشاكل التي نشأت وكيف قمنا بحلها.
كان إسكان الجهاز تحديًا. سواء من حيث تكاليف الموارد أو تكاليف الوقت (تم تطويرها لمدة عام تقريبًا).
كان هناك الكثير من الخيارات في السوق. والأكثر شعبية هي الطباعة ثلاثية الأبعاد. دعونا معرفة ذلك:
الطباعة الكلاسيكية ثلاثية الأبعاد. الجودة تترك الكثير مما هو مرغوب فيه، وكذلك سرعة الإنتاج. استخدمنا الطباعة ثلاثية الأبعاد للنماذج الأولية، لكنها لم تكن مناسبة للإنتاج.
طابعة فوتوبوليمر ثلاثية الأبعاد. هنا الجودة أفضل بكثير، ولكن تأثير السعر يلعب دورًا. تكلف النماذج الأولية المطبوعة على طابعة مماثلة حوالي 3 روبل، وهذا جزء واحد من الجسم من اثنين. يمكنك شراء الطابعة الخاصة بك، الأمر الذي سيخفض السعر، لكن السعر سيظل فلكيًا، والسرعة لن تكون مرضية.
صب السيليكون. لقد اعتبرنا هذا الخيار الأفضل. كانت الجودة جيدة، وكان السعر مرتفعا، ولكن ليس حرجا. وتم طلب الدفعة الأولى المكونة من 20 حالة للاختبار الميداني.
لكن الصدفة غيرت كل شيء. في إحدى الأمسيات، نشرت عن طريق الخطأ في الدردشة الداخلية للمطورين أن هناك مشكلة في الحالات، وكان السعر مرتفعًا جدًا. وفي اليوم التالي، كتب أحد الزملاء في رسالة شخصية أن صديقًا لصديقه لديه ماكينة TPA (آلة لدن بالحرارة). وفي المرحلة الأولى يمكنك صنع قالب لها. هذه الرسالة غيرت كل شيء!
لقد فكرت في استخدام آلات القولبة بالحقن من قبل، لكن ما منعني لم يكن حتى الحاجة إلى طلب مجموعة لا تقل عن 5000 قطعة (على الرغم من أنك إذا حاولت، يمكنك العثور على أقل من خلال الصينيين). أوقفني سعر القالب. حوالي 5000 دولار. لم أكن على استعداد لدفع هذا المبلغ دفعة واحدة. لم يكن مبلغ القالب من خلال زميلنا الذي تم سكه حديثًا فلكيًا، فقد تراوح بين 2000 و2500 دولار. بالإضافة إلى ذلك، وافق على مقابلتنا واتفقنا على أن يتم الدفع بالتقسيط. لذلك تم حل مشكلة الهياكل.
الصعوبة الثانية التي لا تقل أهمية التي واجهناها هي الأجهزة.
لا يمكن حساب عدد مراجعات الأجهزة. ووفقا لتقديرات متحفظة، فإن الخيار المعروض هو السابع، دون احتساب الخيارات المتوسطة. حاولنا فيه حل جميع أوجه القصور التي تم تحديدها أثناء عملية الاختبار.
لذا، كنت أعتقد سابقًا أنه ليست هناك حاجة لهيئة مراقبة الأجهزة. الآن، بدونه، لن يدخل الجهاز في الإنتاج: بسبب نزوة النظام الأساسي الذي اخترناه.
مدخل تناظري آخر إلى ESP. في السابق كنت أعتقد أن كل دبوس ESP عالمي. لكن ESP لديه دبوس تناظري واحد فقط. لقد تعلمت هذا عمليًا، مما أدى إلى إعادة صياغة وإعادة ترتيب لوحات الدوائر المطبوعة.
الإصدار الأول من لوحات الدوائر المطبوعة
الإصدار الثاني من لوحات الدوائر المطبوعة
الإصدار قبل الأخير من لوحات الدوائر المطبوعة، حيث كان علينا حل المشكلات المتعلقة بالدبوس التناظري بشكل عاجل
أما بالنسبة للبرمجيات، كان هناك أيضا الكثير من المزالق.
على سبيل المثال، ESP تسقط بشكل دوري. على الرغم من أن الأمر ping يذهب إليها، إلا أن الصفحة لا تفتح. لا يوجد سوى حل واحد - إعادة كتابة المكتبة. قد يكون هناك آخرون، ولكن كل ما جربناه لم ينجح.
والمشكلة المهمة الثانية، بشكل غريب، هي عدد الطلبات المقدمة إلى ESP عند فتح الصفحة. باستخدام GET أو AJAX، واجهنا حقيقة أن عدد الطلبات أصبح كبيرا بشكل غير لائق. ولهذا السبب، تصرف ESP بشكل غير متوقع، ويمكنه ببساطة إعادة التشغيل أو معالجة الطلب لعدة ثوانٍ. كان الحل هو التبديل إلى مآخذ التوصيل على شبكة الإنترنت. وبعد ذلك انخفض عدد الطلبات بشكل ملحوظ.
المشكلة الثالثة هي واجهة الويب. المزيد من المعلومات حول هذا الموضوع ستكون في مقال منفصل سيتم نشره لاحقاً.
الآن سأقول فقط أن الخيار الأفضل في الوقت الحالي هو استخدام VUE.JS.
هذا الإطار هو الأنسب لكل ما اختبرناه.
يمكن الاطلاع على خيارات الواجهة على الروابط أدناه.
تصبح ترموستات
وبعد أن تغلبنا على كل الصعوبات وصلنا إلى هذه النتيجة:
تصميم
يتكون منظم الحرارة من ثلاث لوحات (وحدات):
- مدير؛
- تمكنت؛
- لوحة العرض.
مدير - لوحة يوجد عليها ESP12 و"المراقبة" للأجهزة وnRF24 للعمل مع أجهزة الاستشعار المستقبلية. عند الإطلاق، يدعم الجهاز المستشعر الرقمي DS18B20. لكننا وفرنا القدرة على توصيل أجهزة الاستشعار التناظرية من الشركات المصنعة التابعة لجهات خارجية. وفي أحد تحديثات برامج الجهاز المستقبلية، سنضيف القدرة على استخدام أجهزة الاستشعار التي تأتي مع منظمات حرارة تابعة لجهات خارجية.
مُدار - لوحة التحكم بإمدادات الطاقة والحمل. لقد وضعوا هناك مصدر طاقة بقوة 750 مللي أمبير ومحطات لتوصيل أجهزة استشعار درجة الحرارة ومرحل 16 أمبير للتحكم في الحمل.
عرض - في مرحلة التطوير اخترنا 2.4 بوصة
يمكنك بسهولة العثور على معلومات حول هذا الموضوع على شبكة الإنترنت. أود أن أضيف أنه مناسب للجميع تقريبًا، باستثناء السعر. تبلغ تكلفة الشاشة مقاس 2.4 بوصة حوالي 1200₽، وهو ما ليس له أفضل تأثير على السعر النهائي.
لذلك تقرر صنع جهاز تناظري يناسب احتياجاتنا، ولكن بسعر أقل. صحيح أنه سيتعين عليك برمجته بالطريقة الكلاسيكية، وليس من بيئة Nextion Editor. الأمر أكثر صعوبة، ولكننا مستعدون لذلك.
سيكون التناظري عبارة عن مصفوفة مقاس 2.4 بوصة مع شاشة تعمل باللمس ولوحة بها STM32 للتحكم فيها وتقليل الحمل على ESP12. ستكون جميع عناصر التحكم مشابهة لـ Nextion عبر UART، بالإضافة إلى ذاكرة بسعة 32 ميجابايت وبطاقة فلاش كاملة لتسجيل السجلات.
يجعل التصميم المعياري من السهل تغيير إحدى الوحدات ويكون الإخراج جهازًا مختلفًا تمامًا.
على سبيل المثال، هناك بالفعل خيارات لـ "اللوحة 2" في عدة إصدارات:
- الخيار 1 - للأرضيات الدافئة. إمدادات الطاقة من 220 فولت. يتحكم التتابع في أي حمل بعده.
- الخيار 2 – للأرضية المسخنة بالماء أو صمام البطارية. مدعوم من 24 فولت تيار متردد. التحكم في الصمامات لـ 24 فولت.
- الخيار 3 – إمداد الطاقة من 220 فولت. التحكم في خط منفصل مثل الغلاية أو الساونا الكهربائية.
خاتمة
أنا لست مطورًا محترفًا. تمكنت من توحيد الناس بهدف واحد. في أغلب الأحيان، الجميع يعمل من أجل الفكرة؛ من أجل القيام بشيء جدير بالاهتمام حقًا؛ شيء من شأنه أن يكون مفيدا للمستخدم النهائي.
أنا متأكد من أن بعض الناس لن يحبوا تصميم العلبة؛ بالنسبة للبعض – مظهر الصفحة. هذا حقك! لكننا قطعنا كل هذا الطريق بأنفسنا، من خلال النقد المستمر لما نقوم به، والأهم من ذلك، لماذا. إذا لم تكن لديك أسئلة مثل تلك المذكورة أعلاه، سنكون سعداء بالدردشة في التعليقات.
النقد البناء أمر جيد، ونحن ممتنون له.
تاريخ الفكرة . للمهتمين:
- لجميع الأسئلة: مجموعة Telegram
- متابعة الأخبار: قناة المعلومات على التليجرام
ونعم، نحن نستمتع بما نقوم به.
المصدر: www.habr.com