По неколку години плодна работа, беше одлучено да го донесеме на јавноста нашиот прв производ за контрола на климата во паметен дом - паметен термостат за контролирање на топли подови.
Што е овој уред?
Ова е паметен термостат за секој електричен топол под до 3 kW. Се контролира преку апликација, веб-страница, HTTP, MQTT, така што лесно се интегрира во сите системи за паметни домови. Ќе развиеме приклучоци за најпопуларните.
Можете да контролирате не само електричен топол под, туку и термичка глава за под што се загрева со вода, котел или електрична сауна. Исто така, со помош на nrf, термостатот ќе може да комуницира со различни сензори. Речиси сите сензори поврзани со климата моментално се во развој. Бидејќи уредот е базиран на ESP, решивме дека би било несоодветно да ги одземеме опциите за прилагодување од корисниците. Затоа, ќе го направиме тоа така што корисникот може да го префрли уредот во режим на развивач и да инсталира друг фирмвер, на пример, со поддршка за HomeKit или проекти од трети страни.
*по инсталирање на фирмверот од трета страна со поддршка за HomeKit или други популарни проекти, враќањето на оригиналниот не е можно преку OTA (Over-the-Air).
Тешкотии на кои наидовме
Да се каже дека немало, би било глупаво. Ќе се обидам да ги опишам најтешките проблеми што се појавија и како ги решивме.
Вдомувањето на уредот беше предизвик. И во однос на трошоците за ресурси и трошоците за време (тие беа развиени околу една година).
Имаше многу опции на пазарот. А најпопуларното е 3D печатењето. Ајде да го сфатиме:
Класично 3D печатење. Квалитетот остава многу да се посакува, како и брзината на производство. Користивме 3D печатење за прототипови, но тоа не беше погодно за производство.
Фотополимер 3D печатач. Овде квалитетот е многу подобар, но ефектот на цената доаѓа во игра. Прототипите отпечатени на сличен печатач чинат околу 4000 рубли, а ова е еден дел од телото од два. Можете да купите сопствен принтер, што ќе ја намали цената, но сепак цената ќе биде астрономска, а брзината незадоволителна.
Силиконски кастинг. Сметавме дека ова е најдобрата опција. Квалитетот беше добар, цената беше висока, но не и критична. Првата серија од 20 случаи дури беше нарачана за тестирање на терен.
Но, шансата промени сè. Една вечер, случајно објавив во интерниот чет за програмери дека има проблем со куќиштата, цената е превисока. А следниот ден колега во лична порака напиша дека пријател на негов пријател има TPA (термопластична машина). И во првата фаза можете да направите калап за тоа. Оваа порака промени се!
И претходно размислував да користам машини за вбризгување, но она што ме спречи беше дури ни потребата да нарачам серија од најмалку 5000 парчиња (иако ако се обидете, можете да најдете помалку преку Кинезите). Ме запре цената на калапот. Околу 5000 долари. Не бев подготвен да ја платам оваа сума одеднаш. Износот за калапот преку нашиот новопечен колега не беше астрономски, се движеше околу 2000-2500 долари. Дополнително, тој се согласи да се сретне и се договоривме плаќањето да се врши на рати. Така, проблемот со зградите беше решен.
Втората и не помалку важна тешкотија на која наидовме беше хардверот.
Бројот на хардверски ревизии не може да се брои. Според конзервативните проценки, претставената опција е седма, не сметајќи ги посредните. Во него се обидовме да ги решиме сите недостатоци констатирани во текот на процесот на тестирање.
Значи, претходно верував дека нема потреба од хардверски чувар. Сега, без него, уредот нема да влезе во производство: поради каприциозноста на платформата што ја избравме.
Друг аналоген влез на ESP. Претходно мислев дека секој ESP пин е универзален. Но, ESP има само еден аналоген пин. Ова го научив во пракса, што доведе до преработка и прередување на печатените кола.
Прва верзија на печатени кола
Втора верзија на печатени кола
Претпоследната верзија на печатени плочки, каде што моравме итно да ги решиме проблемите со аналогниот пин
Што се однесува до софтверот, имаше и многу стапици.
На пример, ESP периодично паѓа. Иако пингот оди до него, страницата не се отвора. Има само едно решение - препишување на библиотеката. Можеби има и други, но сите што ги пробавме не успеаја.
Вториот значаен проблем, чудно е доволно, е бројот на барања до ESP при отворање на страница. Со користење на GET или ajax, се соочивме со фактот дека бројот на барања стана непристојно голем. Поради ова, ESP се однесуваше непредвидливо, едноставно можеше да се рестартира или да го обработи барањето неколку секунди. Решението беше да се префрлат на веб-сокети. По ова, бројот на барања значително се намали.
Третиот проблем е веб-интерфејсот. Повеќе информации за тоа ќе има во посебна статија која ќе биде објавена подоцна.
Засега само ќе кажам дека најдобрата опција во моментов е да се користи VUE.JS.
Оваа рамка е најпогодна од сите што ги тестиравме.
Опциите за интерфејс може да се видат на линковите подолу.
Станува термостат
Надминувајќи ги сите тешкотии, дојдовме до овој резултат:
Изградба
Термостатот се состои од три табли (модули):
- Менаџер;
- Управувано;
- Табла за прикажување.
Менаџер – табла на која се наоѓаат ESP12, хардверски „watchdog“ и nRF24 за работа со идни сензори. При лансирање, уредот го поддржува дигиталниот сензор DS18B20. Но, обезбедивме можност за поврзување на аналогни сензори од трети производители. И во едно од идните ажурирања на софтверот на уредот ќе додадеме можност за користење сензори што доаѓаат со термостати од трети страни.
Управувано – табла за напојување и контрола на оптоварување. Таму поставија напојување од 750 mA, терминали за поврзување на сензори за температура и реле од 16А за контролирање на товарот.
Екран – во фазата на развој што ја избравме 2.4 инчи
Можете лесно да најдете информации за тоа на Интернет. Би сакал да додадам дека е погодно за речиси сите, освен за цената. Екранот од 2.4 инчи чини околу 1200₽, што нема најдобар ефект врз крајната цена.
Затоа беше одлучено да се направи аналог кој одговара на нашите потреби, но по пониска цена. Точно, ќе треба да го програмирате на класичен начин, а не од околината Nextion Editor. Потешко е, но ние сме подготвени за тоа.
Аналогот ќе биде матрица од 2.4 инчи со екран на допир и табла со STM32 на одборот за да се контролира и да се намали оптоварувањето на ESP12. Целата контрола ќе биде слична на Nextion преку UART, како и 32 MB меморија и полноправна флеш картичка за снимање дневници.
Модуларниот дизајн го олеснува менувањето на еден од модулите, а излезот е сосема поинаков уред.
На пример, веќе има опции за „табла 2“ во неколку верзии:
- Опција 1 - за топли подови. Напојување од 220V. Релето го контролира секое оптоварување по себе.
- Опција 2 – за под кој се загрева со вода или вентил за батерии. Напојувано од 24V AC. Контрола на вентил за 24V.
- Опција 3 – напојување од 220V. Контрола на посебна линија, како што е котел или електрична сауна.
Поговор
Јас не сум професионален програмер. Успеав да ги обединам луѓето со една цел. Во најголем дел, сите работат за идејата; со цел да се направи нешто навистина вредно; нешто што ќе биде корисно за крајниот корисник.
Сигурен сум дека на некои луѓе нема да им се допадне дизајнот на куќиштето; за некои – изгледот на страницата. Ваше право е! Но, сето ова го поминавме самите, преку постојана критика за тоа што го правиме, и што е најважно, зошто. Ако немате прашања како оние споменати погоре, со задоволство ќе разговараме во коментарите.
Конструктивната критика е добра, и ние сме благодарни за тоа.
Историја на идејата . За заинтересираните:
- За сите прашања: Телеграма група
- Следете ги вестите: Информативен канал Телеграма
И да, уживаме во тоа што го работиме.
Извор: www.habr.com
