Nakon nekoliko godina plodnog rada, odlučeno je javnosti predstaviti naš prvi proizvod za kontrolu klime u pametnom domu - pametni termostat za kontrolu podnog grijanja.
Što je ovaj uređaj?
Ovo je pametni termostat za svaki električni podni grijač do 3kW. Upravlja se putem aplikacije, web stranice, HTTP-a, MQTT-a pa se lako integrira u sve sustave pametne kuće. Za najpopularnije ćemo razviti dodatke.
Možete kontrolirati ne samo električni grijani pod, već i toplinsku glavu za vodeni grijani pod, bojler ili električnu saunu. Također, koristeći nrf, termostat će moći komunicirati s različitim senzorima. Gotovo svi senzori povezani s klimom trenutno su u razvoju. Budući da se uređaj temelji na ESP-u, odlučili smo da bi bilo neprikladno korisnicima oduzeti mogućnosti prilagodbe. Stoga ćemo to učiniti tako da korisnik može prebaciti uređaj u način rada za razvojne programere i instalirati drugi firmware, na primjer, s podrškom za HomeKit ili projekte trećih strana.
*nakon instaliranja firmware-a treće strane s podrškom za HomeKit ili druge popularne projekte, povratak na izvorni nije moguć putem OTA (Over-the-Air).
Poteškoće na koje smo naišli
Bilo bi glupo reći da ih nije bilo. Pokušat ću opisati najteže probleme koji su se javljali i kako smo ih rješavali.
Smještanje uređaja bio je izazov. I u smislu troškova resursa i troškova vremena (razvijani su oko godinu dana).
Na tržištu je bilo puno opcija. A najpopularniji je 3D ispis. Hajdemo shvatiti:
Klasični 3D ispis. Kvaliteta je daleko od željenog, kao i brzina proizvodnje. Koristili smo 3D printanje za prototipove, ali nije bilo prikladno za proizvodnju.
Fotopolimer 3D printer. Ovdje je kvaliteta puno bolja, ali efekt cijene dolazi do izražaja. Prototipovi ispisani na sličnom pisaču koštaju oko 4000 rubalja, a ovo je jedan od dva dijela tijela. Možete kupiti vlastiti printer, što će smanjiti cijenu, ali svejedno će cijena biti astronomska, a brzina nezadovoljavajuća.
Silikonski odljevak. Smatrali smo da je ovo najbolja opcija. Kvaliteta je bila dobra, cijena visoka, ali ne kritična. Prva serija od 20 kutija čak je naručena za testiranje na terenu.
Ali slučaj je sve promijenio. Jedne sam večeri slučajno u internom chatu za programere objavio da postoji problem s kućištima, cijena je previsoka. I sutradan je kolega u osobnoj poruci napisao da prijatelj njegovog prijatelja ima TPA (thermoplastic machine). I u prvoj fazi možete napraviti kalup za to. Ova poruka promijenila je sve!
Ranije sam razmišljao o brizgaljkama, ali ono što me zaustavilo nije ni potreba da naručim seriju od barem 5000 komada (iako pokušate, možete naći manje preko Kineza). Zaustavila me cijena kalupa. Oko 5000 dolara. Nisam bio spreman platiti ovaj iznos odjednom. Iznos za kalup preko našeg novopečenog kolege nije bio astronomski, varirao je oko 2000-2500$. Osim toga, pristao nam je izaći u susret te smo se dogovorili da će plaćanje biti na rate. Tako je problem s trupovima riješen.
Druga i ne manje važna poteškoća s kojom smo se susreli bio je hardver.
Broj revizija hardvera ne može se prebrojati. Prema konzervativnim procjenama, predstavljena opcija je sedma, ne računajući one srednje. U njemu smo pokušali riješiti sve nedostatke uočene tijekom procesa testiranja.
Dakle, prije sam vjerovao da nema potrebe za nadzorom hardvera. Sada, bez njega, uređaj neće ići u proizvodnju: zbog kapricioznosti platforme koju smo odabrali.
Još jedan analogni ulaz za ESP. Ranije sam mislio da je svaki ESP klin univerzalan. Ali ESP ima samo jedan analogni pin. To sam naučio u praksi, što je dovelo do prerade i ponovnog naručivanja tiskanih pločica.
Prva verzija tiskanih pločica
Druga verzija tiskanih pločica
Pretposljednja verzija tiskanih pločica, gdje smo morali hitno riješiti probleme s analognim pinom
Što se softvera tiče, također je bilo dosta zamki.
Na primjer, ESP povremeno pada. Iako ping ide na njega, stranica se ne otvara. Postoji samo jedno rješenje - prepisivanje knjižnice. Možda postoje i drugi, ali svi koji smo probali nisu uspjeli.
Drugi značajan problem, čudno, je broj zahtjeva prema ESP-u prilikom otvaranja 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 ponovno pokrenuti ili obraditi zahtjev nekoliko sekundi. Rješenje je bilo prebaciti se na web sockete. Nakon toga se broj zahtjeva znatno smanjio.
Treći problem je web sučelje. Više informacija o tome bit će u zasebnom članku koji će biti objavljen naknadno.
Za sada ću samo reći da je najbolja opcija u ovom trenutku korištenje VUE.JS.
Ovaj okvir je najprikladniji od svih koje smo testirali.
Opcije sučelja možete pogledati na poveznicama ispod.
Postati termostat
Nakon što smo prebrodili sve poteškoće, došli smo do ovog rezultata:
dizajn
Termostat se sastoji od tri ploče (modula):
- Menadžer;
- Upravljano;
- Prikazna ploča.
Menadžer – ploča na kojoj se nalazi ESP12, hardverski “watchdog” i nRF24 za rad s budućim senzorima. Pri lansiranju uređaj podržava digitalni senzor DS18B20. Ali pružili smo mogućnost povezivanja analognih senzora trećih proizvođača. A u jednom od budućih ažuriranja softvera uređaja dodat ćemo mogućnost korištenja senzora koji dolaze s termostatima trećih strana.
Upravljano – ploča za upravljanje napajanjem i opterećenjem. Tu su postavili napajanje od 750 mA, stezaljke za spajanje senzora temperature i relej od 16 A za kontrolu opterećenja.
Prikaz – u fazi razvoja koju smo odabrali 2.4 inča.
Informacije o tome možete lako pronaći na internetu. Želio bih dodati da je pogodan za gotovo sve, osim cijene. Zaslon od 2.4 inča košta oko 1200₽, što nema najbolji učinak na konačnu cijenu.
Stoga je odlučeno napraviti analog koji će odgovarati našim potrebama, ali po nižoj cijeni. Istina, morat ćete ga programirati na klasičan način, a ne iz Nextion Editor okruženja. Teže je, ali spremni smo na to.
Analog će biti 2.4-inčna matrica sa zaslonom osjetljivim na dodir i pločom sa STM32 na ploči za upravljanje i smanjenje opterećenja na ESP12. Sva kontrola bit će slična Nextionu putem UART-a, kao i 32 MB memorije i puna flash kartica za snimanje dnevnika.
Modularni dizajn olakšava promjenu jednog od modula, a izlaz je potpuno drugačiji uređaj.
Na primjer, već postoje opcije za "ploču 2" u nekoliko verzija:
- Opcija 1 - za grijane podove. Napajanje od 220V. Relej kontrolira svako opterećenje nakon sebe.
- Opcija 2 – za podno grijanje vode ili baterijski ventil. Napaja se 24V AC. Kontrola ventila za 24V.
- Opcija 3 – napajanje od 220V. Kontrola zasebne linije, kao što je bojler ili električna sauna.
pogovor
Nisam profesionalni programer. Uspio sam ujediniti ljude s jednim ciljem. Uglavnom svi rade za ideju; kako bi učinili nešto zaista vrijedno; nešto što će biti korisno krajnjem korisniku.
Siguran sam da se nekima neće svidjeti dizajn kućišta; za neke – izgled stranice. To je vaše pravo! Ali cijeli smo taj put prošli sami, kroz stalne kritike onoga što radimo, i što je najvažnije, zašto. Ako nemate pitanja poput gore navedenih, rado ćemo razgovarati u komentarima.
Konstruktivna kritika je dobra i zahvalni smo na njoj.
Povijest ideje . Za zainteresirane:
- Za sva pitanja: Telegram grupa
- Pratite vijesti: Telegram informativni kanal
I da, uživamo u tome što radimo.
Izvor: www.habr.com