ترموستات رخيص متصل بالإنترنت: 12 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

يعد الترموستات الذكي من أولى منتجات إنترنت الأشياء التي وجدت طريقها إلى الكثير من المنازل. يمكنهم معرفة متى تحب أن يصبح منزلك دافئًا ودرجة حرارة الغرفة المطلوبة عادةً.

الشيء الرائع هو أنه يمكن استخدامها أيضًا لتشغيل وإيقاف السخان باستخدام هاتفك المحمول ، حتى عندما تكون خارج المنزل. مفيد جدًا عندما نسيت إيقاف التشغيل عند المغادرة أو عندما تريد العودة إلى منزل لطيف ودافئ.

المشكلة هي أن منظمات الحرارة هذه مثل Nest و Ecobee باهظة الثمن. لكن لماذا تدفع 250 دولارًا مقابل شيء يمكنك بناءه بنفسك ، أليس كذلك؟ اسمحوا لي أن أوضح لك كيفية صنع منظم الحرارة الذكي الخاص بك على الإنترنت بأقل من 30 دولارًا. على سبيل المكافأة ، يمكنك حتى استخدام الكود الذي كتبته لتطبيق ويب للتحكم في منظم الحرارة الخاص بك وأريكم كيفية صنع علبة سعوية تعمل باللمس المعدني للثرموستات التي ستثير إعجاب حتى أقرب الأصدقاء.

الخطوة 1: ما تحتاجه لبناء منظم الحرارة الذكي الخاص بك

من السهل نسبيًا إنشاء منظم الحرارة الخاص بي (إذا كنت تعرف كيفية اللحام وهذا سهل أيضًا) ويستخدم المكونات المتاحة بسهولة:

• Adafruit Huzzah ESP8266 (9.95 دولارًا)
• وحدة DHT22 (6 ، 95 باليورو ، أفضل تلك الموجودة على لوح تكسير)
• التتابع (يذهبون بأقل من دولارين)
• مصدر طاقة يمكنه إمداد 5 فولت عند 2 أمبير (أي شاحن هاتف سيعمل بشكل جيد)
• Perfboard (أحب لوحات Adafruits perma-proto)
• سلك الطائر ذكر - أنثى
• سلك لحام (استخدم خالي من الرصاص ، إنه أفضل لك)

يمكنك الذهاب بعدة طرق لحالة على الحائط ، ولكن لما فعلته ، ستحتاج إلى هذا:

• 2 الماكينات الصغيرة (مثل SG92R ، 6 يورو لكل منهما)
• علبة معدنية (استخدمت محرك أقراص مضغوطة قديمًا)
• 4 مصابيح LED
• الترانزستور NPN (النوع BC547)
• مقاومات (220 أوم وزوجان 330 كيلو أوم)
• قطعة من زجاج شبكي
• قطعه من الخشب
• قطع صغيرة من الأشياء مثل البراغي والأسلاك الحديدية

لإنشاء الدائرة ، تحتاج فقط إلى مكواة لحام. يعد المقياس المتعدد مفيدًا للغاية للتحقق مما إذا كنت قد قمت بتوصيل كل شيء بشكل صحيح. ستحتاج على جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى برنامج Arduino ومحول USB إلى تسلسلي أو كابل لتحميل البرنامج على شريحة ESP8266.

لقطع المعدن عن العلبة ، استخدمت جهاز Dremel. كما أن المثقاب الكهربائي ومنشار المواجهة ومسدس الغراء مفيد أيضًا. إذا كنت ستسحب كابلًا إضافيًا لتشغيل منظم الحرارة ، فقد تحتاج أيضًا إلى أداة سحب الأسلاك ورذاذ السيليكون.

الخطوة 2: إذن كيف يعمل منظم الحرارة على أي حال؟

في معظم المنازل ذات التدفئة المركزية ، يمر سلك عبر أنبوب في الحائط بين المدفأة والحرارة في غرفة المعيشة.

لا يعد منظم الحرارة في الحقيقة أكثر من مفتاح يعمل على تشغيل وإيقاف السخان. يحتوي على قرص أو أزرار لضبط درجة الحرارة المطلوبة. عندما تنخفض درجة الحرارة في الغرفة عن درجة الحرارة المحددة ، يقوم منظم الحرارة بتوصيل الأسلاك القادمة من المدفأة. هذه هي الطريقة التي يعرف بها السخان أنه يجب تشغيله. ستضخ مضخة الدوران داخل السخان الماء الساخن عبر المشعات في المنزل ، حتى تزيد درجة الحرارة عن درجة الحرارة المحددة ، وعند هذه النقطة سيفصل منظم الحرارة السلكين.

إذا كان لديك العديد من الأسلاك الخارجة من الحائط ، فيمكنك اختبار أي اثنين تحتاجين إليه ببساطة عن طريق توصيلهما و (لديك صديق) الاستماع إذا تم تشغيل المدفأة (عادةً ما يكون سلكًا أحمر وسلك أزرق).

السخانات الغبية والسخانات الذكية

معظم السخانات ذكية بما يكفي لإعادة الخانق من وقت لآخر ، للسماح بضخ الماء الساخن عبر النظام قبل التسخين بالكامل مرة أخرى. هذا يوفر في الطاقة. ومع ذلك ، فإن بعض أنواع السخانات القديمة لا تفعل ذلك ، وسيتعين عليك مساعدتهم قليلاً من خلال معرفة دورة العمل الأكثر كفاءة وتغيير الكود في منظم الحرارة وفقًا لذلك.

هناك شيء آخر يجب أخذه بعين الاعتبار. في منزلي ، يعتبر المدفأة من وسائل الإقناع المعدلة ، ومن السهل جدًا تشغيلها وإيقاف تشغيلها. لكن السخانات الأحدث تتوقع أن تستخدم منظمات الحرارة بروتوكول OpenTherm. بهذه الطريقة ، لا تخبر منظمات الحرارة السخان فقط بالتشغيل والإيقاف ، ولكن أيضًا إلى أي مدى يجب تسخين الماء في النظام. ليست مشكلة: هناك أيضًا مكتبات OpenTherm متاحة لـ Arduino.

الخطوة 3: لحام ESP8266

من المحتمل أن يتم إرسال الوحدة النمطية ESP8266 إليك بالبريد ، ولكن بدون لحام الرؤوس السوداء. بمجرد القيام بذلك ، قم بلحام كل شيء على اللوحة الأولية. تأكد من وضع صفوف الدبابيس على جانبي المساحة الفارغة في المنتصف حتى لا يتم توصيلها.

قم بقص وتقطيع سلك قصير (يفضل أن يكون أحمر ، هذه هي الطريقة الصحيحة) لتوصيل ESP8266 بمصدر الطاقة. قم بلحام السلك الموجود على اللوحة الأولية بجوار الدبوس الموجود على الشريحة حيث يقول "Vbat". قم بلحام الطرف الآخر من السلك بالصف بالخط الأحمر (انظر الشكل التوضيحي أدناه). افعل الشيء نفسه باستخدام خيط أسود ، وقم بلحامه بين 'GND' (لـ 'ground') على الشريحة والصف الذي يحتوي على الخط الأسود (أو الأزرق).

ثم قم بلحام طرف لولبي صغير على protobord الخاص بك حتى تتمكن من توصيل الأسلاك بسهولة من مزود الطاقة إلى سكة 5 Volts لاحقًا.

تعمل الشريحة بدورها على تشغيل المستشعر ، لذلك على الجانب الآخر من protobord الخاص بك ، قم بتوصيل سلك بين خرج 3V من ESP8266 إلى الصف الأحمر ، ومن دبوس GND إلى الصف الأزرق. لديك الآن على حاجز الحماية الخاص بك سكة 5 فولت وسكة 3.3 فولت وقضبان أرضيان.

بعد اللحام ، قمت بقص لوحة perfboard إلى حجم أصغر باستخدام منشار مواءمة بحيث تناسب حالتي لاحقًا. ربما يكون من الأفضل القيام بذلك قبل اللحام ، ولكن بعد ذلك يجب أن تكون مخططًا أفضل مني.

لقد قمت بتوصيله بالخشب بمسامير صغيرة ، مع المكونات الأخرى في منظم الحرارة.

الخطوة 4: توصيل مستشعر درجة الحرارة وترحيله بالشريحة

الجائزة الثانية في مسابقة اللاسلكي