数年間の実りある取り組みを経て、スマートホームの気候制御用の当社初の製品である床暖房を制御するスマートサーモスタットを一般公開することが決定しました。
この装置は何ですか?
これは、最大 3kW までの電気床暖房に対応するスマート サーモスタットです。 アプリケーション、Web ページ、HTTP、MQTT を通じて制御されるため、すべてのスマート ホーム システムに簡単に統合できます。 最も人気のあるプラグインを開発します。
電気床暖房だけでなく、水温床のサーマルヘッドやボイラー、電気サウナなどの制御も可能です。 また、nrf を使用すると、サーモスタットはさまざまなセンサーと通信できるようになります。 ほぼすべての気候関連センサーは現在開発中です。 このデバイスは ESP に基づいているため、ユーザーからカスタマイズのオプションを奪うことは不適切であると判断しました。 したがって、ユーザーがデバイスを開発者モードに切り替えて、たとえば HomeKit やサードパーティ プロジェクトをサポートする他のファームウェアをインストールできるようにします。
*HomeKit またはその他の人気のあるプロジェクトをサポートするサードパーティのファームウェアをインストールした後は、OTA (Over-the-Air) 経由で元のファームウェアに戻すことはできません。
私たちが遭遇した困難
何もなかったと言うのは愚かです。 発生した最も困難な問題と、それをどのように解決したかについて説明したいと思います。
デバイスを収納するのが課題でした。 リソース コストと時間コストの両方の点で (開発には約 XNUMX 年かかりました)。
市場にはたくさんのオプションがありました。 そして最も人気があるのは3Dプリントです。 それを理解してみましょう:
古典的な 3D プリント。 品質と生産速度にはまだ改善の余地があります。 プロトタイプには 3D プリントを使用しましたが、量産には適していませんでした。
フォトポリマー3Dプリンター。 ここでは品質ははるかに優れていますが、価格の効果が影響します。 同様のプリンターで印刷されたプロトタイプの価格は約 4000 ルーブルで、これは本体の XNUMX つのパーツのうちの XNUMX つです。 自分でプリンターを購入すれば価格は下がりますが、それでも価格は天文学的になり、速度も満足のいくものではありません。
シリコン鋳造。 私たちはこれが最良の選択肢であると考えました。 品質は良く、価格は高かったですが、重要ではありませんでした。 最初のバッチの 20 ケースはフィールドテスト用に注文されました。
しかし、偶然がすべてを変えました。 ある晩、私は誤って開発者向けの社内チャットに、ケースに問題がある、価格が高すぎる、と投稿してしまいました。 そして翌日、同僚が個人メッセージに、友人の友人が TPA (熱可塑性機械) を持っていると書きました。 そして最初の段階では、その型を作ることができます。 このメッセージがすべてを変えました！
以前にも射出成形機の使用を検討したことがありましたが、少なくとも 5000 個のバッチを注文する必要さえなかったことが思いとどまりました (ただし、試してみれば、中国製ではもっと少ないものを見つけることができます)。 金型の価格が私を止めました。 約5000ドル。 この金額を一度に支払う準備ができていませんでした。 新しく鋳造された同僚からの金型の金額は天文学的なものではなく、約 2000 ～ 2500 ドルでした。 さらに、彼は私たちと会うことに同意し、支払いは分割で支払うことに同意しました。 これで船体の問題は解決しました。
私たちが直面した XNUMX 番目の、そして同様に重要な問題はハードウェアでした。
ハードウェアのリビジョン数は数え切れません。 控えめに見積もっても、提示されたオプションは中間のものを除いて XNUMX 番目です。 その中で、テストプロセス中に特定されたすべての欠点を解決しようとしました。
したがって、以前はハードウェア ウォッチドッグは必要ないと考えていました。 さて、私たちが選択したプラットフォームの気まぐれさのため、これがなければデバイスは生産に入ることができません。
ESP への別のアナログ入力。 以前は、各 ESP ピンはユニバーサルであると考えていました。 ただし、ESP にはアナログ ピンが XNUMX つしかありません。 私はこれを実際に学び、プリント基板を再加工したり並べ替えたりすることにつながりました。
プリント基板の最初のバージョン
プリント基板の第 XNUMX バージョン
プリント基板の最後から XNUMX 番目のバージョン。アナログ ピンの問題を緊急に解決する必要がありました。
ソフトウェアに関しては、落とし穴もたくさんありました。
たとえば、ESP が定期的に低下します。 pingが通っているのにページが開きません。 解決策は XNUMX つだけ、ライブラリを書き直すことです。 他にもあるかもしれませんが、私たちが試したものはすべて機能しませんでした。
XNUMX 番目の重要な問題は、奇妙なことに、ページを開くときの ESP へのリクエストの数です。 GET や ajax を使用すると、リクエストの数が異常に多くなるという事実に直面しました。 このため、ESP は予期しない動作をし、単に再起動したり、数秒間リクエストを処理したりする可能性がありました。 解決策は、Web ソケットに切り替えることでした。 その後、リクエストの数は大幅に減少しました。
XNUMX 番目の問題は Web インターフェイスです。 詳細については、後ほど公開する別の記事で説明します。
現時点では、VUE.JS を使用するのが最善の選択肢であるとだけ言っておきます。
このフレームワークは、私たちがテストしたすべてのフレームワークの中で最も適しています。
インターフェースのオプションは以下のリンクで確認できます。
サーモスタットになる
あらゆる困難を乗り越えた結果、次のような結果に至りました。
デザイン
サーモスタットは XNUMX つのボード (モジュール) で構成されています。
- マネージャー;
- 管理されています。
- ディスプレイボード。
マネージャー – 将来のセンサーと連携するために、ESP12、ハードウェア「ウォッチドッグ」、および nRF24 が配置されているボード。 発売時点では、デバイスは DS18B20 デジタル センサーをサポートしています。 ただし、サードパーティ メーカーのアナログ センサーを接続する機能も提供しました。 また、将来のデバイス ソフトウェア アップデートの XNUMX つでは、サードパーティのサーモスタットに付属するセンサーを使用する機能を追加する予定です。
マネージド – 電源および負荷制御ボード。 そこには、750mAの電源、温度センサーを接続するための端子、負荷を制御するための16Aのリレーが配置されていました。
Дисплей – 開発段階で私たちが選んだのは 2.4インチ
それに関する情報はインターネットで簡単に見つけることができます。 価格を除けば、ほとんどすべての人にとって便利であることを付け加えておきたいと思います。 2.4 インチ ディスプレイの価格は約 1200₽ ですが、これは最終価格にあまり影響しません。
そこで、私たちのニーズに合った、より低価格のアナログ製品を作ることにしました。 確かに、Nextion Editor 環境からではなく、従来の方法でプログラムする必要があります。 より困難ですが、私たちはその準備ができています。
アナログは、タッチスクリーンを備えた 2.4 インチ マトリクスと、それを制御して ESP32 の負荷を軽減するための STM12 を搭載したボードになります。 すべての制御は、UART 経由の Nextion と同様であり、32 MB のメモリとログ記録用の本格的なフラッシュ カードも備えています。
モジュラー設計により、モジュールの XNUMX つを簡単に変更でき、出力はまったく異なるデバイスになります。
たとえば、「ボード 2」のオプションはいくつかのバージョンですでに存在します。
- オプション1 - 床暖房用。 電源は220Vから。 リレーはそれ以降の負荷を制御します。
- オプション2 – 温水床またはバッテリーバルブ用。 AC24Vで駆動します。 24V用のバルブ制御です。
- オプション3 – 220V からの電源供給。 ボイラーや電気サウナなどの別ラインの制御。
後書き
私はプロの開発者ではありません。 私は人々を一つの目標に向かって団結させることができました。 ほとんどの場合、誰もがそのアイデアのために働きます。 本当に価値のあることをするために。 エンドユーザーにとって役立つもの。
ケースのデザインが気に入らない人もいると思います。 一部の人にとっては、ページの外観です。 それはあなたの権利です！ しかし、私たちは自分たちのやっていること、そして最も重要なのはその理由についての絶え間ない批判を経て、ここまで進んできました。 上記のようなご質問がない場合は、コメント欄にてお気軽にお問い合わせください。
建設的な批判は良いことであり、私たちはそれに感謝しています。
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出所： habr.com