Пасля некалькіх гадоў плённай працы, было прынята рашэнне вынесці на суд грамадскасці наш першы прадукт для кіравання кліматам у разумным доме - разумны тэрмастат для кіравання цёплай падлогай.
Што гэта за прыладу?
Гэта - разумны тэрмастат для любой электрычнай цёплай падлогі да 3кВт. Кіруецца праз дадатак, web-старонку, HTTP, MQTT, таму лёгка інтэгруецца ва ўсе сістэмы разумнага дома. Для самых папулярных мы распрацуем убудовы.
Можна кіраваць не толькі электрычнай цёплай падлогай, але і термоголовкой у вадзяной цёплай падлогі, катлом ці электрасаунай. Таксама пры дапамозе nrf тэрмастат зможа камуніцыраваць з рознымі датчыкамі. Цяпер у распрацоўцы амаль усе датчыкі, звязаныя з кліматам. Бо прылада заснавана на ESP, мы вырашылі, што адбіраць у карыстачоў магчымасці кастамізацыі будзе недарэчна. Таму мы зробім так, каб карыстач мог перавесці прыладу ў рэжым распрацоўніка і ўсталяваць іншую прашыўку, напрыклад, з падтрымкай HomeKit або іншых праектаў.
*пасля ўстаноўкі іншых прашывак з падтрымкай HomeKit або іншых папулярных праектаў, вяртанне на арыгінальную немагчымы праз АТА (Over-the-Air).
Цяжкасці, якія нам сустрэліся
Сказаць, што іх не было, было б неразумна. Я пастараюся апісаць найбольш складаныя праблемы і тое, як мы іх вырашылі.
Корпус для прылады быў складанай задачай. І па затратах рэсурсаў, і па затратах часу (распрацоўвалі каля года).
Варыянтаў на рынку была маса. І самы папулярны - гэта 3D друк. Давайце прыкінем:
Класічны 3D друк. Якасць вымушае жадаць лепшага, хуткасць вытворчасці таксама. Мы выкарыстоўвалі 3D друк для прататыпаў, але для вытворчасці гэта не падыходзіць.
Фотапалімерны 3D прынтэр. Тут якасць у разы лепш, але ўступае эфект кошту. Прататыпы, раздрукаваныя на падобнай друкарцы, усталі каля 4000₽, і гэта адна частка корпуса з двух. Можна купіць сваю друкарку, што зменшыць кошт, але ўсё роўна кошт будзе касмічнай, а хуткасць нездавальняючай.
Ліццё ў сілікон. Мы лічылі гэта аптымальным варыянтам. Якасць была на ўзроўні, цана высокая, але не крытычна. Нават была замоўлена першая партыя ў 20 карпусоў для палявых выпрабаванняў.
Але ўсё змяніў выпадак. У адзін з вечароў, я выпадкова ва ўнутраным чаце для распрацоўшчыкаў апублікаваў, што з карпусамі вушак, кошт высакаватая. І на наступны дзень калега напісаў у тварыку, што ёсць у сябра яго сябра ТПА (тэрмапласт аўтамат). І можна на першым этапе зрабіць прэс форму для яго. Гэтае паведамленне змяніла ўсё!
Я і да гэтага разглядаў выкарыстанне ТПА, але мяне спыняла нават не неабходнасць замовіць партыю ў 5000 шт мінімум (хоць калі паспрабаваць можна і менш знайсці праз кітайцаў). Мяне спыняў кошт прэс формы. Каля $5000. Гэтую суму я не гатовы быў выкласці зараз. Сума ж за прэс форму праз нашага новаспечанага калегі была не касмічнай, вар'іравалася ў раёне $2000-$2500. Да таго ж ён пайшоў нам на сустрэчу і мы дамовіліся, што аплата будзе ў растэрміноўку. Так праблема з карпусамі была вырашана.
Другая і не менш важная складанасць з якой мы сутыкнуліся - гэта жалеза.
Не злічыць колькасць рэвізій жалеза. Па сціплых падліках прадстаўлены варыянт - гэта сёмы, не лічачы прамежкавых. У ім мы пастараліся вырашыць усе недахопы, выяўленыя падчас выпрабаванняў.
Так, раней я лічыў, што ў апаратным "watchdog" няма неабходнасці. Цяпер без яго прылада не пойдзе ў серыю: з прычыны капрызнасці абранай намі платформы.
Яшчэ аналагавы ўваход на ESP. Раней думаў, што кожны пін ESP з'яўляецца ўніверсальным. Але ў ESP аналагавы пін толькі адзін. Даведацца гэта давялося на практыцы, што прывяло да пераробкі і перазаказу друкаваных плат.
Першая версія друкаваных плат
Другая версія друкаваных плат
Перадапошняя версія друкаваных поплаткаў, дзе прыйшлося экстрана вырашаць праблемы з аналагавым пінам
Што да ПЗ, то тут таксама была куча падводных камянёў.
Напрыклад, перыядычнае адвальванне ESP. Пры тым, што пінг да яе ідзе, старонка не адчыняецца. Рашэнне адно - перапісванне бібліятэкі. Магчыма, ёсць і іншыя, але ўсе намі перапрабаваныя не далі плёну.
Другі значная праблема, як ні дзіўна, колькасць запытаў да ESP пры адкрыцці старонкі. Выкарыстоўваючы GET ці ajax, мы сутыкнуліся з тым, што колькасць запытаў станавілася непрыстойна вялікай. З-за гэтага ESP паводзіла сябе непрадказальна, магла проста перазагрузіцца ці апрацоўваць запыт некалькі секунд. Рашэннем стала перайсці на web сокеты. Пасля гэтага колькасць запытаў знізілася ў разы.
Трэцяя праблема - гэта web інтэрфейс. Больш інфармацыі пра яго будзе ў асобным артыкуле, што будзе апублікавана пазней.
Пакуль толькі скажу, што самы аптымальны варыянт на дадзены момант выкарыстоўваць VUE.JS.
Гэты фрэймворк самы прыдатны з усіх, што намі былі апрабаваны.
Варыянты інтэрфейсу можна паглядзець па спасылках ніжэй
Станаўленне тэрмастата
Пераадолеўшы ўсе складанасці, мы прыйшлі вось да якога выніку:
канструкцыя
Тэрмастат складаецца з трох поплаткаў (модуляў):
- Кіравальная;
- Кіраваная;
- Плата дысплея.
Кіруючая – поплатак, на якой размешчаны ESP12, Апаратны «watchdog» і nRF24 для працы з будучымі сэнсарамі. На старце прылада падтрымлівае лічбавы сэнсар DS18B20. Але намі была прадугледжана магчымасць падключэння аналагавых сэнсараў іншых вытворцаў. І ў адным з будучых абнаўленняў ПА прылады мы дадамо магчымасць выкарыстоўваць сэнсары якія пастаўляюцца з тэрмастатамі іншых вытворцаў.
Кіраваная - плата харчавання і кіравання нагрузкай. Тамака размясцілі БП на 750мА, тэрміналы для падлучэння датчыкаў тэмпературы і рэле на 16А для кіравання нагрузкай.
Дысплей – на этапе распрацоўкі мы выбралі 2.4 цалі.
Пра яго можна лёгка знайсьці інфармацыю ў інтэрнэце. Ад сябе дадам, што ён зручны амаль усім, акрамя кошту. Дысплей памерам 2.4/1200 цалі абыходзіцца ў раёне XNUMX ₽, што не лепшым чынам адбіваецца на канчатковай цане.
Так што было прынята рашэнне зрабіць аналаг пад нашы патрэбы, але з меншай цаной. Праўда, праграмаваць яго давядзецца класічным спосабам, а не з асяроддзя Nextion Editor. Гэта складаней, але мы гатовы да гэтага.
Аналагам будзе служыць матрыца 2.4/32 цалі з тачскрын і плата з STM12 на борце для кіравання ім і зніжэння нагрузкі на ESP32. Усё кіраванне будзе аналагічна Nextion па UART, гэтак жа памяць на XNUMXмб і паўнавартасная флэш карта для запісу логаў.
Модульная канструкцыя дазваляе лёгка памяняць адзін з модуляў і на выхадзе атрымліваецца зусім іншая прылада.
Напрыклад, ужо ёсць варыянты "платы 2" у некалькіх выкананнях:
- варыянт 1 - для цёплай падлогі. Сілкаванне ад 220в. Рэле кіруе любой нагрузкай пасля сябе.
- варыянт 2 – для вадзяной цёплай падлогі ці клапана батарэі. Сілкаванне ад 24в пераменнага току. Упраўленне клапанам на 24в.
- варыянт 3 - харчаванне ад 220в. Кіраванне асобнай лініяй, напрыклад катлом ці электра саунай.
пасляслоўе
Я - не прафесійны распрацоўшчык. Мне ўдалося аб'яднаць людзей адной мэтай. Па большай частцы, усе працуюць за ідэю; дзеля таго, каб зрабіць нешта сапраўды вартае; тое, што будзе карысна канчатковаму карыстачу.
Я ўпэўнены, што камусьці не спадабаецца дызайн корпуса; камусьці - знешні выгляд старонкі. Гэта вашае права! Але мы прайшлі ўвесь гэты шлях самі, праз пастаянную крытыку таго, што мы робім, і самае галоўнае - навошта. Калі няма такіх пытанняў, як вышэй па тэксце, будзем рады паразмаўляць у каментарах.
Канструктыўная крытыка - гэта добра, і мы за яе ўдзячныя.
Гісторыя ўзнікнення ідэі . Для тых, хто зацікавіўся:
- Па ўсіх пытаннях: гурт у Telegram
- Сачыць за навінамі: інфармацыйны канал Telegram
І так, мы кайфуем ад таго, што мы робім.
Крыніца: habr.com