Després d'uns quants anys de treball fructífer, es va decidir presentar al públic el nostre primer producte per a la climatització d'una llar intel·ligent: un termòstat intel·ligent per controlar els sòls climatitzats.
Què és aquest dispositiu?
Aquest és un termòstat intel·ligent per a qualsevol terra radiant elèctric de fins a 3 kW. Es controla mitjançant una aplicació, una pàgina web, HTTP, MQTT, de manera que s'integra fàcilment a tots els sistemes domèstics intel·ligents. Desenvoluparem complements per als més populars.
Podeu controlar no només un terra radiant elèctric, sinó també un capçal tèrmic per a un terra escalfat per aigua, una caldera o una sauna elèctrica. A més, amb nrf, el termòstat es podrà comunicar amb diversos sensors. Actualment, gairebé tots els sensors relacionats amb el clima estan en desenvolupament. Com que el dispositiu es basa en ESP, vam decidir que no seria apropiat eliminar les opcions de personalització als usuaris. Per tant, ho farem perquè l'usuari pugui canviar el dispositiu al mode desenvolupador i instal·lar un altre firmware, per exemple, amb suport per a HomeKit o projectes de tercers.
*després d'instal·lar firmware de tercers amb suport per a HomeKit o altres projectes populars, no és possible tornar a l'original mitjançant OTA (Over-the-Air).
Dificultats que hem trobat
Dir que no n'hi havia, seria estúpid. Intentaré descriure els problemes més difícils que van sorgir i com els vam resoldre.
Albergar el dispositiu era un repte. Tant pel que fa als costos de recursos com als costos de temps (es van desenvolupar durant aproximadament un any).
Hi havia moltes opcions al mercat. I el més popular és la impressió 3D. Anem a esbrinar-ho:
Impressió 3D clàssica. La qualitat deixa molt a desitjar, així com la rapidesa de producció. Vam utilitzar la impressió 3D per a prototips, però no era adequat per a la producció.
Impressora 3D de fotopolímer. Aquí la qualitat és molt millor, però entra en joc l'efecte preu. Els prototips impresos en una impressora similar costen uns 4000 rubles, i aquesta és una part del cos de cada dos. Podeu comprar la vostra pròpia impressora, que reduirà el preu, però tot i així el preu serà astronòmic i la velocitat no serà satisfactòria.
Colada de silicona. Vam considerar aquesta la millor opció. La qualitat era bona, el preu era alt, però no crític. Fins i tot es va demanar el primer lot de 20 casos per a proves de camp.
Però l'atzar ho va canviar tot. Un vespre, vaig publicar accidentalment al xat intern dels desenvolupadors que hi havia un problema amb els casos, el preu era massa alt. I l'endemà, un company va escriure en un missatge personal que un amic del seu amic tenia una TPA (màquina termoplàstica). I en la primera etapa podeu fer-hi un motlle. Aquest missatge ho va canviar tot!
Abans m'havia plantejat utilitzar màquines d'emmotllament per injecció, però el que em va aturar ni tan sols va ser la necessitat de demanar un lot d'almenys 5000 peces (tot i que si ho proves, en pots trobar menys a través dels xinesos). El preu del motlle em va aturar. Uns 5000 dòlars. No estava preparat per pagar aquesta quantitat alhora. L'import del motlle a través del nostre col·lega acabat d'encunyar no va ser astronòmic, va variar entre 2000 i 2500 dòlars. A més, va acceptar reunir-nos i vam acordar que el pagament es faria a terminis. Així que el problema amb els cascos es va resoldre.
La segona i no menys important dificultat que vam trobar va ser el maquinari.
El nombre de revisions de maquinari no es pot comptar. Segons estimacions conservadores, l'opció presentada és la setena, sense comptar les intermèdies. En ell hem intentat resoldre totes les deficiències detectades durant el procés de prova.
Per tant, anteriorment creia que no hi havia necessitat d'un control de maquinari. Ara, sense ell, el dispositiu no entrarà en producció: a causa del capritx de la plataforma que hem escollit.
Una altra entrada analògica a l'ESP. Anteriorment, pensava que cada pin ESP és universal. Però l'ESP només té un pin analògic. Això ho vaig aprendre a la pràctica, cosa que va portar a reelaborar i reordenar les plaques de circuits impresos.
Primera versió de plaques de circuit imprès
Segona versió de plaques de circuit imprès
La penúltima versió de plaques de circuits impresos, on havíem de resoldre urgentment problemes amb el pin analògic
Pel que fa al programari, també hi havia moltes trampes.
Per exemple, l'ESP cau periòdicament. Tot i que el ping hi arriba, la pàgina no s'obre. Només hi ha una solució: reescriure la biblioteca. Potser n'hi ha d'altres, però tots els que vam provar no van funcionar.
El segon problema significatiu, curiosament, és el nombre de sol·licituds a l'ESP en obrir una pàgina. Mitjançant GET o ajax, ens vam enfrontar al fet que el nombre de sol·licituds es va fer molt gran. A causa d'això, l'ESP es va comportar de manera impredictible, simplement podria reiniciar o processar la sol·licitud durant uns quants segons. La solució va ser canviar a sockets web. Després d'això, el nombre de peticions va disminuir significativament.
El tercer problema és la interfície web. Més informació al respecte es trobarà en un article separat que es publicarà més endavant.
De moment només diré que la millor opció de moment és utilitzar VUE.JS.
Aquest marc és el més adequat de tots els que hem provat.
Les opcions d'interfície es poden veure als enllaços següents.
Convertint-se en un termòstat
Superades totes les dificultats, vam arribar a aquest resultat:
Construcció
El termòstat consta de tres plaques (mòduls):
- gerent;
- Gestionat;
- Tauler d'exhibició.
Gestor - una placa on es troben ESP12, "watchdog" de maquinari i nRF24 per treballar amb futurs sensors. En el llançament, el dispositiu és compatible amb el sensor digital DS18B20. Però vam oferir la possibilitat de connectar sensors analògics de fabricants de tercers. I en una de les futures actualitzacions de programari del dispositiu afegirem la possibilitat d'utilitzar sensors que inclouen termòstats de tercers.
Gestionat – Font d'alimentació i tauler de control de càrrega. Allà van col·locar una font d'alimentació de 750mA, terminals per connectar sensors de temperatura i un relé de 16A per controlar la càrrega.
Mostra - en l'etapa de desenvolupament que vam triar 2.4 polzades.
Podeu trobar fàcilment informació al respecte a Internet. M'agradaria afegir que és convenient per a gairebé tothom, excepte pel preu. Una pantalla de 2.4 polzades costa al voltant de 1200₽, cosa que no té el millor efecte sobre el preu final.
Així que es va decidir fer un anàleg per a les nostres necessitats, però a un preu més baix. És cert que l'hauràs de programar de la manera clàssica, i no des de l'entorn Nextion Editor. És més difícil, però estem preparats per a això.
Un analògic serà una matriu de 2.4 polzades amb una pantalla tàctil i una placa amb STM32 a bord per controlar-la i reduir la càrrega de l'ESP12. Tot el control serà similar al Nextion mitjançant UART, així com una memòria de 32 MB i una targeta flash completa per enregistrar registres.
El disseny modular facilita el canvi d'un dels mòduls i la sortida és un dispositiu completament diferent.
Per exemple, ja hi ha opcions per al "tauler 2" en diverses versions:
- Opció 1 - per terra radiant. Alimentació a partir de 220V. El relé controla qualsevol càrrega després de si mateix.
- Opció 2 – per terra escalfat per aigua o vàlvula de bateria. Alimentat per 24 V AC. Control de vàlvula per a 24V.
- Opció 3 - Alimentació a partir de 220V. Control d'una línia separada, com una caldera o una sauna elèctrica.
Paraula posterior
No sóc un desenvolupador professional. Vaig aconseguir unir la gent amb un objectiu. En la seva majoria, tothom treballa per la idea; per tal de fer alguna cosa que realment valgui la pena; alguna cosa que serà útil per a l'usuari final.
Estic segur que a algunes persones no els agradarà el disseny de la funda; per a alguns: l'aparença de la pàgina. És el teu dret! Però hem fet tot aquest camí nosaltres mateixos, a través de constants crítiques al que estem fent i, el més important, per què. Si no teniu preguntes com les esmentades anteriorment, estarem encantats de xatejar als comentaris.
La crítica constructiva és bona, i ho estem agraïts.
Història de la idea . Per als interessats:
- Per a totes les preguntes: grup de Telegram
- Segueix la notícia: Canal d'informació de Telegram
I sí, gaudim del que fem.
Font: www.habr.com