{"id":52331,"date":"2019-11-06T00:00:00","date_gmt":"2019-11-05T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos"},"modified":"2020-02-18T14:00:01","modified_gmt":"2020-02-18T11:00:01","slug":"stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/news\/stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos","title":{"rendered":"A evolu\u00e7\u00e3o do termostato: como tudo come\u00e7ou","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"A
\n
\nAp\u00f3s anos de trabalho produtivo, decidimos apresentar ao p\u00fablico nosso primeiro produto para gest\u00e3o clim\u00e1tica em casas inteligentes \u2014 um termostato inteligente para controle de piso aquecido.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

O que \u00e9 este dispositivo?<\/h3>\n

\nEste \u00e9 um termostato inteligente para qualquer piso radiante el\u00e9trico de at\u00e9 3kW. Controla-se por meio de um aplicativo, p\u00e1gina web, HTTP, MQTT, tornando f\u00e1cil a integra\u00e7\u00e3o em todos os sistemas de casas inteligentes. Para os mais populares, desenvolveremos plugins. <\/p>\n

\u00c9 poss\u00edvel controlar n\u00e3o apenas o piso aquecido el\u00e9trico, mas tamb\u00e9m a cabe\u00e7a termost\u00e1tica de um piso radiante aquecido a \u00e1gua, caldeiras ou sauna el\u00e9trica. Al\u00e9m disso, por meio do nrf, o termostato poder\u00e1 se comunicar com diversos sensores. Atualmente, estamos desenvolvendo quase todos os sensores relacionados ao clima. Como o dispositivo \u00e9 baseado em ESP, decidimos que n\u00e3o seria apropriado restringir as op\u00e7\u00f5es de personaliza\u00e7\u00e3o dos usu\u00e1rios. Portanto, faremos com que o usu\u00e1rio possa alternar o dispositivo para o modo de desenvolvedor e instalar outro firmware, por exemplo, com suporte ao HomeKit ou a projetos de terceiros.<\/p>\n

*ap\u00f3s a instala\u00e7\u00e3o de firmwares de terceiros com suporte ao HomeKit ou a outros projetos populares, o retorno ao original n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel via OTA (Over-the-Air).<\/p>\n

Desafios que encontramos<\/h3>\n

\nDizer que n\u00e3o houve seria tolice. Tentarei descrever os problemas mais complicados que surgiram e como os resolvemos.<\/p>\n

O corpo do dispositivo foi um desafio complexo. Tanto em termos de recursos, quanto em tempo de desenvolvimento (levou cerca de um ano).<\/p>\n

Havia muitas op\u00e7\u00f5es no mercado. E a mais popular \u00e9 a impress\u00e3o 3D. Vamos considerar:
\nImpress\u00e3o 3D cl\u00e1ssica. A qualidade deixa a desejar, a velocidade de produ\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m. Usamos a impress\u00e3o 3D para prot\u00f3tipos, mas n\u00e3o era vi\u00e1vel para produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Impressor 3D de fotopol\u00edmero. Aqui a qualidade \u00e9 muito melhor, mas o pre\u00e7o entra em cena. Os prot\u00f3tipos impressos em uma impressora desse tipo custaram cerca de 4000\u20bd, e isso \u00e9 apenas uma parte do corpo de duas. \u00c9 poss\u00edvel comprar sua impressora, o que reduziria o custo, mas ainda assim o pre\u00e7o seria astron\u00f4mico, e a velocidade insatisfat\u00f3ria.<\/p>\n

Moldagem em silicone. Consideramos isso a melhor op\u00e7\u00e3o. A qualidade estava no n\u00edvel, o pre\u00e7o era alto, mas n\u00e3o cr\u00edtico. Inclusive, foi feita uma primeira encomenda de 20 corpos para testes de campo.<\/p>\n

Mas tudo mudou por acaso. Em uma das noites, acidentalmente postei no chat interno dos desenvolvedores que havia um problema com as carca\u00e7as, o pre\u00e7o estava alto. E no dia seguinte, um colega me enviou uma mensagem privada dizendo que um amigo de seu amigo tinha uma TPA (m\u00e1quina de termopl\u00e1stico). E que, na primeira etapa, poderia ser feita uma forma de impress\u00e3o para ela. Essa mensagem mudou tudo! <\/p>\n

Eu j\u00e1 considerava o uso da TPA, mas n\u00e3o me decidia por causa da necessidade de encomendar uma quantidade m\u00ednima de 5000 unidades (embora, se esfor\u00e7ar, pudesse encontrar menos atrav\u00e9s de fornecedores chineses). O que me impedia era o pre\u00e7o da forma de impress\u00e3o. Cerca de $5000. Esse valor eu n\u00e3o estava disposto a pagar de uma s\u00f3 vez. O valor da forma de impress\u00e3o com nosso novo colega n\u00e3o era t\u00e3o exorbitante, variava entre $2000-$2500. Al\u00e9m disso, ele foi compreensivo e concordamos que o pagamento seria parcelado. Assim, o problema com as carca\u00e7as foi resolvido.<\/p>\n

A segunda e n\u00e3o menos importante dificuldade com a qual nos deparamos foi o hardware.<\/p>\n

Incont\u00e1veis revis\u00f5es de hardware. Pelos meus c\u00e1lculos modestos, a vers\u00e3o apresentada \u00e9 a s\u00e9tima, sem contar as intermedi\u00e1rias. Nela, tentamos resolver todas as falhas identificadas durante os testes.<\/p>\n

Assim, antes achava que o \"watchdog\" de hardware n\u00e3o era necess\u00e1rio. Agora, sem ele, o dispositivo n\u00e3o ser\u00e1 lan\u00e7ado: devido \u00e0 sensibilidade da plataforma que escolhemos.
\nAl\u00e9m disso, a entrada anal\u00f3gica no ESP. Antes pensava que cada pino do ESP era universal. Mas o ESP tem apenas um pino anal\u00f3gico. Descobri isso na pr\u00e1tica, o que levou \u00e0 reconfigura\u00e7\u00e3o e reencomenda\u00e7\u00f5es das placas de circuito.<\/p>\n

Primeira vers\u00e3o das placas de circuito<\/i><\/p>\n

\"A
\n
\n\"A
\n
\nSegunda vers\u00e3o das placas de circuito<\/i><\/p>\n

\"A
\n
\n\"A
\n
\nPen\u00faltima vers\u00e3o das placas de circuito, onde tivemos que resolver problemas com o pino anal\u00f3gico de forma urgente<\/i><\/p>\n

\"A
\n
\n\"A
\n
\nQuanto ao software, tamb\u00e9m houve muitos obst\u00e1culos.<\/p>\n

Por exemplo, quedas peri\u00f3dicas de conex\u00e3o do ESP. Apesar do ping estar ativo, a p\u00e1gina n\u00e3o abre. A solu\u00e7\u00e3o \u00e9 reescrever a biblioteca. Pode haver outras solu\u00e7\u00f5es, mas todas que testamos n\u00e3o funcionaram. <\/p>\n

O segundo problema significativo, curiosamente, \u00e9 a quantidade de requisi\u00e7\u00f5es ao ESP ao abrir a p\u00e1gina. Ao usar GET ou ajax, nos deparamos com o fato de que a quantidade de requisi\u00e7\u00f5es se tornava indecentemente grande. Como resultado, o ESP se comportava de forma imprevis\u00edvel, podendo simplesmente reiniciar ou levar v\u00e1rios segundos para processar a requisi\u00e7\u00e3o. A solu\u00e7\u00e3o foi migrar para web sockets. Ap\u00f3s isso, o n\u00famero de requisi\u00e7\u00f5es diminuiu consideravelmente.<\/p>\n

O terceiro problema \u00e9 a interface web. Mais informa\u00e7\u00f5es sobre isso estar\u00e3o em um artigo separado, que ser\u00e1 publicado mais tarde.<\/p>\n

Por enquanto, posso dizer que a op\u00e7\u00e3o mais otimizada no momento \u00e9 utilizar o VUE.JS. <\/p>\n

Esse framework \u00e9 o mais adequado entre todos que testamos.<\/p>\n

As op\u00e7\u00f5es de interface podem ser vistas nos links abaixo<\/p>\n

adaptive.lytko.com<\/a><\/noindex>
\nmobile.lytko.com<\/a><\/noindex><\/p>\n

Desenvolvimento do termostato<\/h3>\n

\nSuperando todas as dificuldades, chegamos ao seguinte resultado:<\/p>\n

\"A
\n
\n\"A
\n
\nConstru\u00e7\u00e3o<\/b><\/p>\n

O termostato \u00e9 composto por tr\u00eas placas (m\u00f3dulos):<\/p>\n

    \n
  1. Controladora;<\/li>\n
  2. Controlada; <\/li>\n
  3. Placa de display.<\/li>\n<\/ol>\n

    \nControladora<\/b> \u2013 \u00e9 a placa onde est\u00e3o localizados o ESP12, o \"watchdog\" de hardware e o nRF24 para trabalhar com os futuros sensores. No in\u00edcio, o dispositivo suporta o sensor digital DS18B20. Mas previmos a possibilidade de conectar sensores anal\u00f3gicos de terceiros. E em uma das atualiza\u00e7\u00f5es futuras do software do dispositivo, adicionaremos a capacidade de usar sensores fornecidos com termostatos de fabricantes terceiros. <\/p>\n

    \"A
    \n
    \nControlada<\/b> \u2013 \u00e9 a placa de alimenta\u00e7\u00e3o e controle de carga. Nela, temos uma fonte de 750mA, terminais para conectar sensores de temperatura e um rel\u00e9 de 16A para controle de carga.<\/p>\n

    \"A
    \n
    \nTela<\/b> \u2013 na fase de desenvolvimento n\u00f3s escolhemos     o display Nextion<\/a><\/noindex> de 2.4 polegadas.<\/p>\n

    Informa\u00e7\u00e3o sobre ele pode ser facilmente encontrada na internet. Adiciono que \u00e9 conveniente para quase todos, exceto pelo pre\u00e7o. Um display de 2.4 polegadas custa cerca de 1200\u20bd, o que n\u00e3o impacta positivamente no pre\u00e7o final.<\/p>\n

    Por isso, foi tomada a decis\u00e3o de fazer um an\u00e1logo para nossas necessidades, mas com um pre\u00e7o menor. No entanto, program\u00e1-lo ter\u00e1 que ser feito de maneira cl\u00e1ssica, e n\u00e3o a partir do ambiente Nextion Editor. Isso \u00e9 mais complicado, mas estamos prontos para isso.<\/p>\n

    O an\u00e1logo ser\u00e1 uma matriz de 2.4 polegadas com touchscreen e uma placa com STM32 a bordo para control\u00e1-lo e reduzir a carga sobre o ESP12. Todo o controle ser\u00e1 semelhante ao Nextion via UART, al\u00e9m de mem\u00f3ria de 32MB e um cart\u00e3o flash completo para registro de logs.<\/p>\n

    A constru\u00e7\u00e3o modular permite trocar facilmente um dos m\u00f3dulos e, no final, obter um dispositivo completamente diferente. <\/p>\n

    Por exemplo, j\u00e1 existem vers\u00f5es da \u201cplaca 2\u201d em v\u00e1rias configura\u00e7\u00f5es:<\/p>\n