Nakon nekoliko godina plodnog rada, odlučeno je da javnosti predstavimo naš prvi proizvod za kontrolu klime u pametnoj kući - pametni termostat za regulaciju grijanih podova.
Šta je ovo uređaj?
Ovo je pametni termostat za bilo koji električni pod s grijanjem do 3kW. Kontroliše se putem aplikacije, web stranice, HTTP-a, MQTT-a, pa se lako integriše u sve sisteme pametne kuće. Mi ćemo razviti dodatke za one najpopularnije.
Možete upravljati ne samo električnim grijanim podom, već i termalnom glavom za pod s grijanjem na vodu, bojlerom ili električnom saunom. Također, koristeći nrf, termostat će moći komunicirati sa različitim senzorima. Gotovo svi senzori vezani za klimu su trenutno u razvoju. Budući da je uređaj baziran na ESP-u, odlučili smo da bi bilo neprikladno korisnicima oduzimati mogućnosti prilagođavanja. Stoga ćemo napraviti tako da korisnik može prebaciti uređaj u programski način rada i instalirati drugi firmver, na primjer, s podrškom za HomeKit ili projekte trećih strana.
*nakon instaliranja firmvera treće strane sa podrškom za HomeKit ili druge popularne projekte, povratak na originalni nije moguć putem OTA (Over-the-Air).
Poteškoće na koje smo naišli
Reći da ih nema bilo bi glupo. Pokušat ću opisati najteže probleme koji su se pojavili i kako smo ih riješili.
Smještanje uređaja je bio izazov. I u smislu troškova resursa i troškova vremena (razvijani su oko godinu dana).
Na tržištu je bilo mnogo opcija. A najpopularnije je 3D štampanje. Hajde da shvatimo:
Klasična 3D štampa. Kvalitet ostavlja mnogo da se poželi, kao i brzina proizvodnje. Koristili smo 3D štampanje za prototipove, ali nije bilo pogodno za proizvodnju.
Fotopolimerni 3D štampač. Ovdje je kvalitet mnogo bolji, ali dolazi do izražaja efekat cijene. Prototipovi štampani na sličnom štampaču koštaju oko 4000 rubalja, a ovo je jedan od dva dela tela. Možete kupiti vlastiti štampač, što će smanjiti cijenu, ali će i dalje cijena biti astronomska, a brzina nezadovoljavajuća.
Silikonsko livenje. Smatrali smo da je ovo najbolja opcija. Kvaliteta je bila dobra, cijena visoka, ali nije kritična. Prva serija od 20 slučajeva čak je naručena za testiranje na terenu.
Ali slučaj je sve promenio. Jedne večeri sam slučajno u internom chatu za programere objavio da postoji problem sa kućištima, cijena je previsoka. A sutradan je kolega napisao u ličnoj poruci da prijatelj njegovog prijatelja ima TPA (termoplastičnu mašinu). I u prvoj fazi možete napraviti kalup za to. Ova poruka je promijenila sve!
Ranije sam razmišljao o upotrebi mašina za brizganje, ali ono što me zaustavilo nije čak ni potreba da naručim seriju od najmanje 5000 komada (mada ako pokušate, preko Kineza možete pronaći manje). Zaustavila me cijena kalupa. Oko 5000 dolara. Nisam bio spreman da platim ovaj iznos odjednom. Iznos za kalup preko našeg novopečenog kolege nije bio astronomski, kretao se oko 2000-2500$. Osim toga, pristao je da nam izađe u susret i dogovorili smo se da će plaćanje biti u ratama. Tako je problem sa trupovima riješen.
Druga i ništa manje važna poteškoća na koju smo naišli je hardver.
Broj revizija hardvera se ne može računati. Prema konzervativnim procjenama, predstavljena opcija je sedma, ne računajući one srednje. U njemu smo pokušali da riješimo sve nedostatke uočene tokom procesa testiranja.
Dakle, ranije sam vjerovao da nema potrebe za nadzorom hardvera. Sada, bez njega, uređaj neće ići u proizvodnju: zbog hirovitosti platforme koju smo odabrali.
Još jedan analogni ulaz za ESP. Ranije sam mislio da je svaki ESP pin univerzalan. Ali ESP ima samo jedan analogni pin. To sam naučio u praksi, što je dovelo do prerade i ponovnog reda štampanih ploča.
Prva verzija štampanih ploča
Druga verzija štampanih ploča
Predzadnja verzija štampanih ploča, gde smo morali hitno da rešavamo probleme sa analognim pinom
Što se softvera tiče, bilo je i dosta zamki.
Na primjer, ESP periodično pada. Iako ping ide do njega, stranica se ne otvara. Postoji samo jedno rješenje - ponovno pisanje biblioteke. Možda postoje i drugi, ali svi oni koje smo probali nisu uspjeli.
Drugi značajan problem, koliko je čudno, je broj zahtjeva prema ESP-u pri otvaranju stranice. Koristeći GET ili ajax, suočili smo se s činjenicom da je broj zahtjeva postao nepristojno velik. Zbog toga se ESP ponašao nepredvidivo, mogao se jednostavno ponovo pokrenuti ili obraditi zahtjev nekoliko sekundi. Rješenje je bilo prebacivanje na web utičnice. Nakon toga, broj zahtjeva se značajno smanjio.
Treći problem je web interfejs. Više informacija o tome bit će u posebnom članku koji će biti objavljen naknadno.
Za sada ću samo reći da je trenutno najbolja opcija korištenje VUE.JS.
Ovaj okvir je najpogodniji od svih koje smo testirali.
Opcije interfejsa možete pogledati na linkovima ispod.
Postati termostat
Savladavši sve poteškoće, došli smo do ovog rezultata:
Izgradnja
Termostat se sastoji od tri ploče (modula):
- Manager;
- Managed;
- Display board.
menadžer – ploča na kojoj se nalaze ESP12, hardverski „watchdog“ i nRF24 za rad sa budućim senzorima. Prilikom lansiranja, uređaj podržava digitalni senzor DS18B20. Ali pružili smo mogućnost povezivanja analognih senzora trećih proizvođača. I u jednom od budućih ažuriranja softvera uređaja dodaćemo mogućnost korištenja senzora koji dolaze s termostatima treće strane.
Upravljano – ploča za napajanje i kontrolu opterećenja. Tamo su postavili napajanje od 750mA, terminale za povezivanje temperaturnih senzora i 16A relej za kontrolu opterećenja.
Ekran – u fazi razvoja koju smo odabrali 2.4 inča.
Informacije o tome možete lako pronaći na internetu. Hteo bih da dodam da je pogodan za skoro sve, osim cene. Displej od 2.4 inča košta oko 1200₽, što se ne odražava najbolje na konačnu cenu.
Stoga je odlučeno da se napravi analogni prema našim potrebama, ali po nižoj cijeni. Istina, morat ćete ga programirati na klasičan način, a ne iz Nextion Editor okruženja. Teže je, ali mi smo spremni za to.
Analog će biti 2.4-inčna matrica sa ekranom osetljivim na dodir i pločom sa STM32 na ploči za kontrolu i smanjenje opterećenja na ESP12. Sva kontrola će biti slična Nextion-u preko UART-a, kao i 32 MB memorije i punopravne fleš kartice za snimanje dnevnika.
Modularni dizajn olakšava promjenu jednog od modula, a izlaz je potpuno drugačiji uređaj.
Na primjer, već postoje opcije za "board 2" u nekoliko verzija:
- Opcija 1 - za grijane podove. Napajanje od 220V. Relej kontrolira svako opterećenje iza sebe.
- Opcija 2 – za podno grijanje na vodu ili baterijski ventil. Napaja se 24V AC. Regulacija ventila za 24V.
- Opcija 3 – napajanje od 220V. Kontrola odvojene linije, kao što je bojler ili električna sauna.
Posle reči
Nisam profesionalni programer. Uspio sam ujediniti ljude sa jednim ciljem. Uglavnom, svi rade za ideju; da biste uradili nešto zaista vrijedno; nešto što će biti korisno krajnjem korisniku.
Siguran sam da se nekim ljudima neće dopasti dizajn kućišta; za neke – izgled stranice. To je tvoje pravo! Ali i sami smo prošli cijeli ovaj put, kroz stalne kritike onoga što radimo, i najvažnije, zašto. Ako nemate pitanja poput gore navedenih, rado ćemo razgovarati u komentarima.
Konstruktivna kritika je dobra i mi smo na njoj zahvalni.
Istorija ideje . Za zainteresovane:
- Za sva pitanja: Telegram grupa
- Pratite vijesti: Telegram informativni kanal
I da, uživamo u onome što radimo.
izvor: www.habr.com