Po niekoľkých rokoch plodnej práce bolo rozhodnuté predstaviť verejnosti náš prvý produkt na ovládanie klimatizácie v inteligentnom dome – inteligentný termostat na ovládanie vyhrievaných podláh.
Čo je to zariadenie?
Ide o inteligentný termostat pre akúkoľvek elektricky vyhrievanú podlahu do 3kW. Ovláda sa cez aplikáciu, webovú stránku, HTTP, MQTT, takže je jednoducho integrovateľný do všetkých systémov inteligentnej domácnosti. Vyvinieme pluginy pre tie najpopulárnejšie.
Ovládať môžete nielen elektrickú vyhrievanú podlahu, ale aj termohlavicu pre vodou vyhrievanú podlahu, bojler alebo elektrickú saunu. Tiež pomocou nrf bude termostat schopný komunikovať s rôznymi senzormi. Takmer všetky senzory súvisiace s klímou sú v súčasnosti vo vývoji. Keďže zariadenie je založené na ESP, rozhodli sme sa, že by bolo nevhodné odoberať používateľom možnosti prispôsobenia. Preto to urobíme tak, aby si používateľ mohol prepnúť zariadenie do vývojárskeho režimu a nainštalovať ďalší firmvér, napríklad s podporou HomeKit alebo projektov tretích strán.
*po nainštalovaní firmvéru tretích strán s podporou HomeKit alebo iných populárnych projektov nie je možný návrat k pôvodnému cez OTA (Over-the-Air).
Ťažkosti, s ktorými sme sa stretli
Povedať, že žiadne neboli, by bolo hlúpe. Pokúsim sa popísať najťažšie problémy, ktoré sa vyskytli a ako sme ich vyriešili.
Umiestnenie zariadenia bola výzva. Z hľadiska nákladov na zdroje aj nákladov na čas (vyvíjali sa asi rok).
Na trhu bolo veľa možností. A najobľúbenejšia je 3D tlač. Poďme na to:
Klasická 3D tlač. Kvalita ponecháva veľa požiadaviek, rovnako ako rýchlosť výroby. Na prototypy sme použili 3D tlač, ktorá však nebola vhodná na výrobu.
Fotopolymérová 3D tlačiareň. Tu je kvalita oveľa lepšia, ale do hry vstupuje cenový efekt. Prototypy vytlačené na podobnej tlačiarni stoja asi 4000 XNUMX rubľov, a to je jedna časť tela z dvoch. Môžete si kúpiť vlastnú tlačiareň, čím sa cena zníži, no aj tak bude cena astronomická a rýchlosť nevyhovujúca.
Silikónový odliatok. Považovali sme to za najlepšiu možnosť. Kvalita bola dobrá, cena vysoká, ale nie kritická. Prvá várka 20 prípadov bola dokonca objednaná na testovanie v teréne.
Všetko však zmenila náhoda. Jedného večera som omylom napísal do interného chatu pre vývojárov, že je problém s puzdrami, cena je príliš vysoká. A na druhý deň kolega napísal v osobnej správe, že kamarát jeho kamaráta má TPA (termoplastický stroj). A v prvej fáze si na to môžete vyrobiť formu. Táto správa zmenila všetko!
O použití vstrekovacích lisov som uvažoval už skôr, ale čo ma zarazilo, nebola ani potreba objednať si dávku aspoň 5000 kusov (aj keď keď skúsite, cez Číňanov nájdete menej). Zarazila ma cena formy. Asi 5000 dolárov. Nebol som pripravený zaplatiť túto sumu naraz. Suma za formu prostredníctvom nášho novo razeného kolegu nebola astronomická, pohybovala sa okolo 2000 – 2500 dolárov. Navyše súhlasil so stretnutím s nami a dohodli sme sa, že platba bude prebiehať na splátky. Takže problém s trupmi bol vyriešený.
Druhým a nemenej dôležitým problémom, na ktorý sme narazili, bol hardvér.
Počet revízií hardvéru sa nedá spočítať. Podľa konzervatívnych odhadov je prezentovaná možnosť siedma, nepočítajúc tie stredné. V ňom sme sa snažili vyriešiť všetky nedostatky zistené počas testovacieho procesu.
Takže predtým som veril, že nie je potrebný hardvérový strážca. Teraz, bez toho, zariadenie nepôjde do výroby: kvôli vrtošivosti platformy, ktorú sme si vybrali.
Ďalší analógový vstup do ESP. Predtým som si myslel, že každý pin ESP je univerzálny. Ale ESP má iba jeden analógový kolík. Naučil som sa to v praxi, čo viedlo k prerábaniu a preskupovaniu dosiek plošných spojov.
Prvá verzia dosiek plošných spojov
Druhá verzia dosiek plošných spojov
Predposledná verzia dosiek plošných spojov, kde sme museli urgentne riešiť problémy s analógovým pinom
Čo sa týka softvéru, tam bolo tiež veľa úskalí.
Napríklad ESP pravidelne vypadáva. Aj keď ping na ňu ide, stránka sa neotvorí. Existuje len jedno riešenie – prepísanie knižnice. Môžu existovať aj iné, ale všetky, ktoré sme skúšali, nefungovali.
Druhým podstatným problémom, napodiv, je počet požiadaviek na ESP pri otvorení stránky. Pomocou GET alebo ajaxu sme čelili skutočnosti, že počet žiadostí sa neslušne zvýšil. Z tohto dôvodu sa ESP správal nepredvídateľne, mohol sa jednoducho reštartovať alebo spracovať požiadavku na niekoľko sekúnd. Riešením bol prechod na webové zásuvky. Potom sa počet žiadostí výrazne znížil.
Tretím problémom je webové rozhranie. Viac informácií o ňom bude v samostatnom článku, ktorý bude uverejnený neskôr.
Zatiaľ len poviem, že v súčasnosti je najlepšou možnosťou použiť VUE.JS.
Tento rámec je najvhodnejší zo všetkých, ktoré sme testovali.
Možnosti rozhrania si môžete pozrieť na nižšie uvedených odkazoch.
Stať sa termostatom
Po prekonaní všetkých ťažkostí sme dospeli k tomuto výsledku:
dizajn
Termostat pozostáva z troch dosiek (modulov):
- manažér;
- Organizovaný;
- Zobrazovacia doska.
manažér – doska, na ktorej sú umiestnené ESP12, hardvérový „watchdog“ a nRF24 pre prácu s budúcimi senzormi. Pri spustení zariadenie podporuje digitálny snímač DS18B20. Poskytli sme však možnosť pripojiť analógové snímače od výrobcov tretích strán. A v jednej z budúcich aktualizácií softvéru zariadenia pridáme možnosť používať senzory, ktoré sa dodávajú s termostatmi tretích strán.
Organizovaný – doska riadenia napájania a záťaže. Tam umiestnili napájací zdroj 750mA, svorky na pripojenie snímačov teploty a 16A relé na ovládanie záťaže.
zobraziť – v štádiu vývoja, ktorý sme si vybrali 2.4 palce.
Informácie o ňom nájdete jednoducho na internete. Ešte dodám, že až na cenu je to výhodné takmer pre každého. 2.4-palcový displej stojí okolo 1200₽, čo nemá najlepší vplyv na konečnú cenu.
Preto bolo rozhodnuté vyrobiť analóg, ktorý bude vyhovovať našim potrebám, ale za nižšiu cenu. Pravda, naprogramovať ho budete musieť klasickým spôsobom, a nie z prostredia Nextion Editor. Je to náročnejšie, ale sme na to pripravení.
Analógom bude 2.4-palcová matica s dotykovou obrazovkou a doskou s STM32 na doske na ovládanie a zníženie zaťaženia ESP12. Všetko ovládanie bude podobné ako u Nextionu cez UART, ako aj 32 MB pamäť a plnohodnotná flash karta pre záznam logov.
Modulárna konštrukcia umožňuje jednoduchú výmenu jedného z modulov a výstupom je úplne iné zariadenie.
Napríklad už existujú možnosti pre „dosku 2“ v niekoľkých verziách:
- Možnosť 1 - na vyhrievané podlahy. Napájanie od 220V. Relé riadi akúkoľvek záťaž po sebe.
- Možnosť 2 – pre vodou vyhrievanú podlahu alebo batériový ventil. Napájanie 24V AC. Ovládanie ventilov na 24V.
- Možnosť 3 – napájanie od 220V. Ovládanie samostatnej linky, ako je kotol alebo elektrická sauna.
Doslov
Nie som profesionálny vývojár. Podarilo sa mi spojiť ľudí s jedným cieľom. Väčšinou každý pracuje pre myšlienku; s cieľom urobiť niečo, čo skutočne stojí za to; niečo, čo bude užitočné pre koncového užívateľa.
Som si istý, že niektorým sa dizajn puzdra nebude páčiť; pre niektorých – vzhľad stránky. Je to vaše právo! Celú túto cestu sme však prešli sami, cez neustálu kritiku toho, čo robíme, a čo je najdôležitejšie, prečo. Ak nemáte otázky, ako sú uvedené vyššie, radi sa porozprávame v komentároch.
Konštruktívna kritika je dobrá a sme za ňu vďační.
História nápadu . Pre záujemcov:
- Pre všetky otázky: Telegramová skupina
- Sledujte novinky: Telegramový informačný kanál
A áno, baví nás to, čo robíme.
Zdroj: hab.com