經過幾年卓有成效的工作，我們決定向大眾推出我們的第一個智慧家庭氣候控制產品——用於控制加熱地板的智慧恆溫器。
這個裝置是什麼？
這是一款智慧恆溫器，適用於功率不超過 3kW 的任何電加熱地板。 它透過應用程式、網頁、HTTP、MQTT 進行控制，因此可以輕鬆整合到所有智慧家庭系統中。 我們將為最受歡迎的插件開發插件。
您不僅可以控制電加熱地板，還可以控制水加熱地板、鍋爐或電桑拿的熱頭。 此外，使用 nrf，恆溫器將能夠與各種感測器進行通訊。 幾乎所有與氣候相關的感測器目前都在開發中。 由於該設備基於 ESP，因此我們認為剝奪用戶的自訂選項是不合適的。 因此，我們將讓用戶可以將裝置切換到開發者模式並安裝其他韌體，例如支援 HomeKit 或第三方專案。
*安裝支援 HomeKit 或其他流行項目的第三方韌體後，無法透過 OTA（無線）返回原始韌體。
我們遇到的困難
說沒有是愚蠢的。 我將嘗試描述出現的最困難的問題以及我們如何解決這些問題。
容納該設備是一個挑戰。 無論是資源成本還是時間成本（它們開發了大約一年）。
市場上有很多選擇。 其中最受歡迎的是3D列印。 我們來算一下：
經典3D列印。 品質和生產速度都不盡人意。 我們使用 3D 列印製作原型，但它不適合生產。
光聚合物 3D 列印機。 這裡的品質要好得多，但價格效應也發揮了作用。 在類似印表機上列印的原型成本約為 4000 盧布，這只是身體兩部分中的一部分。 你可以自己買印表機，這樣價格會降低，但價格仍然是天文數字，而且速度也不盡人意。
矽膠鑄造。 我們認為這是最好的選擇。 品質好，價格高，但不是關鍵。 首批20箱甚至訂購進行現場測試。
但機會改變了一切。 有一天晚上，我無意中在開發者內部聊天中發文稱，案例有問題，價格太高。 而第二天，一位同事在私人留言中寫道，他朋友的一個朋友有一台TPA（熱塑性塑膠機）。 在第一階段，您可以為其製作模具。 這則訊息改變了一切！
我之前曾考慮過使用注塑機，但阻止我的是甚至不需要訂購一批至少 5000 件（儘管如果你嘗試，你可以透過中文找到更少）。 模具的價格阻止了我。 大約5000美元。 我還沒準備好立即支付這筆金額。 透過我們新來的同事購買模具的金額並不是天文數字，大約在 2000 美元至 2500 美元之間。 此外，他同意與我們見面，我們同意分期付款。 這樣，船體的問題就解決了。
我們遇到的第二個也是同樣重要的困難是硬體。
硬體版本的數量無法計算。 根據保守估計，所提出的選項是第七個，不包括中間選項。 在其中我們試圖解決測試過程中發現的所有缺點。
所以，之前我認為不需要硬體看門狗。 現在，如果沒有它，該設備將無法投入生產：由於我們選擇的平台的反复無常。
ESP 的另一個類比輸入。 以前我以為每個ESP引腳都是通用的。 但ESP只有一個類比引腳。 我在實踐中學到了這一點，這導致了印刷電路板的返工和重新排序。
第一個版本的印刷電路板
第二版印刷電路板
印刷電路板的倒數第二個版本，我們必須緊急解決類比引腳的問題
至於軟體，也有很多陷阱。
例如，ESP週期性脫落。 即使 ping 通了，頁面也打不開。 只有一種解決方案——重寫庫。 可能還有其他的，但我們嘗試過的所有方法都不起作用。
奇怪的是，第二個重要問題是開啟頁面時對 ESP 的請求數量。 使用 GET 或 ajax，我們面臨著請求數量變得非常大的事實。 因此，ESP 的行為無法預測，它可能會簡單地重新啟動或處理請求幾秒鐘。 解決方案是切換到網路套接字。 此後，請求數量顯著減少。
第三個問題是網路介面。 有關它的更多資訊將在稍後發布的另一篇文章中提供。
現在我只想說目前最好的選擇是使用 VUE.JS。
這個框架是我們測試過的所有框架中最合適的。
介面選項可以在下面的連結中查看。
成為恆溫器
克服了所有的困難，我們得到了這樣的結果：
圖案
恆溫器由三塊板（模組）組成：
- 主管;
- 管理;
- 顯示板。
主管 – ESP12、硬體「看門狗」和 nRF24 位於板上，用於與未來的感測器配合使用。 該裝置在發佈時支援 DS18B20 數位感測器。 但我們提供了連接第三方製造商的類比感測器的能力。 在未來的設備軟體更新之一中，我們將添加使用第三方恆溫器附帶的傳感器的功能。
管理 – 電源和負載控制板。 他們在那裡放置了一個 750mA 電源、用於連接溫度感測器的端子和用於控制負載的 16A 繼電器。
Дисплей – 在開發階段我們選擇 2.4英寸
您可以在互聯網上輕鬆找到有關它的資訊。 我想補充一點，除了價格之外，它對幾乎所有人來說都很方便。 2.4吋的顯示器價格在1200₽左右，這對最終價格的影響並不是最好的。
因此，我們決定製造一種類似物來滿足我們的需求，但價格較低。 確實，您必須以經典方式對其進行編程，而不是從 Nextion Editor 環境中進行編程。 這更困難，但我們已經準備好了。
模擬將是一個帶有觸控螢幕的 2.4 英寸矩陣和一個帶有 STM32 的板，用於控制它並減少 ESP12 上的負載。 所有控制都與通過 UART 的 Nextion 類似，以及 32 MB 記憶體和用於記錄日誌的成熟閃存卡。
模組化設計可以輕鬆更換其中一個模組，並且輸出是完全不同的設備。
例如，多個版本中已經有「board 2」的選項：
- 選項1 - 用於加熱地板。 電源220V。 繼電器控制其自身之後的任何負載。
- 選項2 – 用於水加熱地板或電池閥。 由 24V 交流電源供電。 24V 閥門控制。
- 選項3 – 220V 電源。 控制單獨的線路，例如鍋爐或電桑拿。
後記
我不是專業開發人員。 我成功地將人們團結在同一個目標上。 大多數情況下，每個人都為這個想法而努力。 為了做一些真正有價值的事； 對最終用戶有用的東西。
我確信有些人不會喜歡這個外殼的設計； 對某些人來說－頁面的外觀。 這是你的權利！ 但我們自己一路走來，不斷批評我們正在做的事情，最重要的是，為什麼要這樣做。 如果您沒有上述問題，我們很樂意在評論中討論。
建設性的批評是好的，我們對此表示感謝。
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來源： www.habr.com