Po nekaj letih plodnega dela smo se odločili, da javnosti predstavimo naš prvi izdelek za regulacijo klime v pametnem domu - pametni termostat za regulacijo talnega ogrevanja.
Kaj je ta naprava?
To je pametni termostat za katero koli električno talno ogrevanje do 3kW. Upravlja se preko aplikacije, spletne strani, HTTP, MQTT, zato se enostavno integrira v vse sisteme pametnega doma. Za najbolj priljubljene bomo razvili vtičnike.
Upravljate lahko ne le električno ogrevano talno, ampak tudi termično glavo za vodno ogrevano talno, kotel ali električno savno. Prav tako bo termostat z uporabo nrf lahko komuniciral z različnimi senzorji. Skoraj vsi senzorji, povezani s podnebjem, so trenutno v razvoju. Ker naprava temelji na ESP, smo se odločili, da bi bilo neprimerno uporabnikom odvzeti možnosti prilagajanja. Zato bomo naredili tako, da bo lahko uporabnik preklopil napravo v način za razvijalce in namestil drugo strojno programsko opremo, na primer s podporo za HomeKit ali projekte tretjih oseb.
*po namestitvi vdelane programske opreme tretjih oseb s podporo za HomeKit ali druge priljubljene projekte vrnitev na izvirno ni mogoča prek OTA (Over-the-Air).
Težave, na katere smo naleteli
Reči, da jih ni bilo, bi bilo neumno. Poskušal bom opisati najtežje težave, ki so se pojavljale in kako smo jih reševali.
Namestitev naprave je bila izziv. Tako glede stroškov virov kot stroškov časa (razvijali so jih približno eno leto).
Na trgu je bilo veliko možnosti. In najbolj priljubljeno je 3D tiskanje. Ugotovimo:
Klasični 3D tisk. Kakovost pušča veliko želenega, prav tako hitrost izdelave. Za prototipe smo uporabili 3D tisk, ki pa ni bil primeren za proizvodnjo.
Fotopolimerni 3D tiskalnik. Tukaj je kakovost veliko boljša, vendar pride do izraza učinek cene. Prototipi, natisnjeni na podobnem tiskalniku, stanejo približno 4000 rubljev, in to je en del telesa od dveh. Lahko kupite svoj tiskalnik, kar bo znižalo ceno, vendar bo še vedno cena astronomska, hitrost pa nezadovoljiva.
Silikonski odlitek. Menili smo, da je to najboljša možnost. Kakovost je bila dobra, cena visoka, a ne kritična. Prva serija 20 kovčkov je bila celo naročena za testiranje na terenu.
Toda naključje je spremenilo vse. Nekega večera sem v internem klepetu za razvijalce pomotoma objavila, da je prišlo do težave z ohišji, cena je previsoka. In naslednji dan je kolega v osebnem sporočilu napisal, da ima prijatelj njegovega prijatelja TPA (termoplastični stroj). In na prvi stopnji lahko naredite kalup za to. To sporočilo je spremenilo vse!
O brizgalnih strojih sem razmišljal že prej, a me ni ustavilo niti to, da bi bilo treba naročiti serijo vsaj 5000 kosov (čeprav se pri Kitajcih najde manj). Cena plesni me je ustavilo. Približno 5000 $. Tega zneska nisem bil pripravljen plačati naenkrat. Znesek za kalup preko našega novopečenega kolega ni bil astronomski, gibal se je okoli 2000-2500$. Poleg tega se je strinjal z nami in dogovorili smo se, da bo plačilo na obroke. Tako je bil problem s trupi rešen.
Druga in nič manj pomembna težava, na katero smo naleteli, je bila strojna oprema.
Število revizij strojne opreme ni mogoče prešteti. Po previdnih ocenah je predstavljena možnost sedma, če ne štejemo vmesnih. V njem smo poskušali odpraviti vse pomanjkljivosti, ugotovljene v procesu testiranja.
Так, ранее я считал, что в аппаратном «watchdog» нет необходимости. Сейчас без него устройство не пойдет в серию: по причине капризности выбранной нами платформы.
Še en analogni vhod za ESP. Prej sem mislil, da je vsak zatič ESP univerzalen. Toda ESP ima samo en analogni pin. To sem spoznal v praksi, kar je vodilo v predelavo in prenaročanje tiskanih vezij.
Prva različica tiskanih vezij
Druga različica tiskanih vezij
Predzadnja različica tiskanih vezij, kjer smo morali nujno reševati težave z analognim pinom
Pri programski opremi je bilo tudi veliko pasti.
Na primer, ESP občasno pada. Čeprav gre ping do njega, se stran ne odpre. Obstaja samo ena rešitev - prepisovanje knjižnice. Morda obstajajo še drugi, vendar vsi, ki smo jih poskusili, niso delovali.
Druga pomembna težava, nenavadno, je število zahtev za ESP pri odpiranju strani. Z uporabo GET ali ajaxa smo se soočili s tem, da je število zahtev postalo nespodobno veliko. Zaradi tega se je ESP obnašal nepredvidljivo, lahko se je preprosto znova zagnal ali pa zahtevo obdelal nekaj sekund. Rešitev je bila prehod na spletne vtičnice. Po tem se je število prošenj močno zmanjšalo.
Tretja težava je spletni vmesnik. Več o tem bo v ločenem članku, ki bo objavljen kasneje.
Za zdaj bom rekel le, da je trenutno najboljša možnost uporaba VUE.JS.
Ta okvir je najprimernejši od vseh, ki smo jih testirali.
Možnosti vmesnika si lahko ogledate na spodnjih povezavah.
Postati termostat
Ko smo premagali vse težave, smo prišli do tega rezultata:
Gradbeništvo
Termostat je sestavljen iz treh plošč (modulov):
- Vodja;
- Upravljano;
- Prikazna tabla.
Vodja – plošča, na kateri so ESP12, strojni “watchdog” in nRF24 za delo s prihodnjimi senzorji. Ob lansiranju naprava podpira digitalni senzor DS18B20. Zagotovili pa smo možnost povezovanja analognih senzorjev tretjih proizvajalcev. V eni od prihodnjih posodobitev programske opreme naprave bomo dodali možnost uporabe senzorjev, ki so priloženi termostatim drugih proizvajalcev.
Upravljano – plošča za nadzor napajanja in obremenitve. Tja so postavili napajalnik 750mA, priključke za priklop temperaturnih senzorjev in 16A rele za nadzor bremena.
zaslon – na razvojni stopnji, ki smo jo izbrali 2.4 palcev.
Informacije o tem lahko preprosto najdete na internetu. Rad bi dodal, da je primeren za skoraj vse, razen za ceno. 2.4-palčni zaslon stane okoli 1200₽, kar nima najboljšega vpliva na končno ceno.
Zato smo se odločili, da naredimo analog, ki bo ustrezal našim potrebam, vendar po nižji ceni. Res je, programirati ga boste morali na klasičen način in ne iz okolja Nextion Editor. Težje je, a smo na to pripravljeni.
Analog bo 2.4-palčna matrika z zaslonom na dotik in ploščo s STM32 na krovu za nadzor in zmanjšanje obremenitve ESP12. Celoten nadzor bo podoben Nextion prek UART, kot tudi 32 MB pomnilnika in popolna flash kartica za snemanje dnevnikov.
Modularna zasnova omogoča preprosto zamenjavo enega od modulov in rezultat je popolnoma drugačna naprava.
Na primer, že obstajajo možnosti za "board 2" v več različicah:
- Možnost 1 - za ogrevana tla. Napajanje iz 220V. Rele nadzoruje vsako obremenitev za seboj.
- Možnost 2 – za vodno talno ali baterijski ventil. Napaja 24V AC. Krmiljenje ventila za 24V.
- Možnost 3 – napajanje iz 220V. Nadzor ločene linije, kot je kotel ali električna savna.
spremna beseda
Я – не профессиональный разработчик. Мне удалось объединить людей одной целью. По большей части, все работают за идею; ради того, что бы сделать что-то действительно стоящее; то, что будет полезно конечному пользователю.
Prepričan sem, da nekaterim oblika ohišja ne bo všeč; za nekatere – videz strani. To je vaša pravica! Toda vso to pot smo prehodili sami, skozi nenehno kritiziranje tega, kar počnemo, in predvsem, zakaj. Če nimate vprašanj, kot so zgoraj omenjena, bomo z veseljem klepetali v komentarjih.
Konstruktivna kritika je dobra in hvaležni smo zanjo.
Zgodovina ideje . Za zainteresirane:
- Za vsa vprašanja: Telegram skupina
- Spremljajte novice: Telegram informacijski kanal
In ja, uživamo v tem, kar počnemo.
Vir: www.habr.com