Οικιακός αυτοματισμός με ρελέ ελέγχου θερμοκρασίας NodeMCU Touch Sensor LDR: 16 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Στα προηγούμενα έργα μου NodeMCU, έχω ελέγξει δύο οικιακές συσκευές από το Blynk App. Έλαβα πολλά σχόλια και μηνύματα για την αναβάθμιση του έργου με χειροκίνητο έλεγχο και προσθήκη περισσότερων δυνατοτήτων.

Έτσι έχω σχεδιάσει αυτό το Smart Home Extension Box.

Σε αυτό το έργο αυτοματισμού σπιτιού με βάση το IoT, έκανα αυτοματοποίηση σπιτιού χρησιμοποιώντας Blynk & NodeMCU με αισθητήρα αφής, LDR, μονάδα ρελέ ελέγχου θερμοκρασίας με ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο.

Στη χειροκίνητη λειτουργία, αυτή η μονάδα ρελέ μπορεί να ελεγχθεί από κινητό ή smartphone και χειροκίνητο διακόπτη αφής (TTP223).

Στην αυτόματη λειτουργία, αυτό το έξυπνο ρελέ μπορεί επίσης να αντιληφθεί τη θερμοκρασία δωματίου και το φως του ήλιου για να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε τον ανεμιστήρα και τη λάμπα χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα DHT11 & LDR.

Αυτό το έργο έξυπνου σπιτιού έχει τις ακόλουθες δυνατότητες:

1. Οικιακές συσκευές που ελέγχονται από το κινητό χρησιμοποιώντας την εφαρμογή Blynk

2. Οι οικιακές συσκευές ελέγχονται αυτόματα από αισθητήρα θερμοκρασίας & υγρασίας (σε αυτόματη λειτουργία)

3. Οικιακές συσκευές που ελέγχονται από Dark Sensor αυτόματα (Σε αυτόματη λειτουργία)

4. Παρακολουθήστε LIVE θερμοκρασία δωματίου & ένδειξη υγρασίας σε OLED και Smartphone

5. Οι οικιακές συσκευές ελέγχονται χειροκίνητα με διακόπτη αφής

6. Έλεγχος οικιακών συσκευών μέσω Διαδικτύου (WiFi)

Αυτό το έργο είναι εμπνευσμένο από αυτό το έργο Simple NodeMCU

Προμήθειες

1. Πίνακας NodeMCU

2. Αισθητήρας DH11

3. LDR

4. 10k Αντιστάσεις 5 αρ

5. 1k Αντιστάσεις 3 αρ

6. Αντίσταση 220 ohm 2 αρ

7. BC547 NPN Transistors 2 αρ

8. Δίοδος 1N4007 2 αρ

9. Δίοδος 1N4001 1νο

10. LED 5 mm (1.5v) 3 αρ

11. Ρελέ SPDT 5V 2 αρ

12. Push Switch/ button 4 no (or) TTP223 Touch Sensor (3no)

13. Συνδετήρες & άλτες

14. Οθόνη OLED I2C (0,96 "ή 1,3") (προαιρετικό)

15. Μετατροπέας Hi-Link 220V σε 5V AC σε DC

Βήμα 1: Διάγραμμα κυκλώματος

Αυτό είναι το πλήρες διάγραμμα κυκλώματος για αυτό το έξυπνο οικιακό σύστημα βασισμένο στο IoT.

Έχω χρησιμοποιήσει το NodeMCU για τον έλεγχο της μονάδας ρελέ. Έχω συνδέσει τον αισθητήρα θερμοκρασίας & υγρασίας DHT11 και το LDR για τον αυτόματο έλεγχο του ρελέ ανάλογα με τη θερμοκρασία δωματίου και το φως του περιβάλλοντος.

Υπάρχουν τέσσερα κουμπιά που συνδέονται με NodeMCU δηλ., S1, S2, CMODE, RST. S1 & S2 για χειροκίνητο έλεγχο της μονάδας ρελέ.

Μπορείτε επίσης να συνδέσετε τους αισθητήρες αφής TTP223 αντί για κουμπιά.

CMODE για να αλλάξετε τη λειτουργία (χειροκίνητη λειτουργία, αυτόματη λειτουργία)

RST για επαναφορά του NodeMCU

Έχω χρησιμοποιήσει έναν μετατροπέα 110V/220V AC σε 5V DC για την παροχή του 5V στο NodeMCU και τα ρελέ.

Έτσι, μπορείτε να συνδέσετε απευθείας τροφοδοσία 110V ή 220V AC με αυτήν την έξυπνη μονάδα ρελέ.

Βήμα 2: Κάντε το κύκλωμα στο Breadboard για δοκιμή

Πριν σχεδιάσω το PCB, πρώτα έχω κάνει το κύκλωμα στο breadboard για δοκιμή.

Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ανέβασα τον κωδικό στο NodeMCU και μετά προσπάθησα να ελέγξω τα ρελέ με τα κουμπιά, διακόπτη αφής. Εφαρμογή Blynk, αισθητήρας θερμοκρασίας και LDR.

Εδώ ο πείρος RST είναι ενεργός χαμηλά, οπότε ο αισθητήρας αφής που είναι συνδεδεμένος με τον πείρο RST θα πρέπει να είναι ενεργός χαμηλά.

Κατεβάστε τον συνημμένο κώδικα για αυτό το έργο NodeMCU. Έχω αναφέρει όλους τους συνδέσμους των απαιτούμενων βιβλιοθηκών στον κώδικα.

Βήμα 3: Εκπαιδευτικό βίντεο για αυτό το έργο IOT

Στο εκπαιδευτικό βίντεο, εξήγησα λεπτομερώς όλα τα βήματα για την κατασκευή αυτής της συσκευής Smart Home.

Έτσι, μπορείτε εύκολα να κάνετε αυτό το έργο IoT για το σπίτι σας.

Βήμα 4: Εγκαταστήστε την εφαρμογή Blynk

Εγκαταστήστε την εφαρμογή Blynk από το Google Play Store ή το App store και, στη συνέχεια, προσθέστε όλα τα απαιτούμενα widget για τον έλεγχο της μονάδας ρελέ και την παρακολούθηση της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Έχω εξηγήσει όλες τις λεπτομέρειες στο εκπαιδευτικό βίντεο.

Έχω χρησιμοποιήσει τα widget 3 κουμπιών για τον έλεγχο της μονάδας ρελέ και την αλλαγή της λειτουργίας.

Και 2 widget μετρητή για την παρακολούθηση της θερμοκρασίας και της υγρασίας.

Βήμα 5: Διαφορετική λειτουργία της μονάδας Smart Relay

Μπορούμε να ελέγξουμε το έξυπνο ρελέ σε δύο λειτουργίες:

1. Χειροκίνητη λειτουργία

2. Αυτόματη λειτουργία

Μπορούμε εύκολα να αλλάξουμε τη λειτουργία με το κουμπί CMODE που είναι τοποθετημένο στο PCB ή από την εφαρμογή Blynk.

Στο αυτοκινητο

Βήμα 6: Χειροκίνητη λειτουργία

Στη χειροκίνητη λειτουργία, μπορούμε να ελέγξουμε τη μονάδα ρελέ από τους διακόπτες αφής S1 & S2 ή από την εφαρμογή Blynk. Μπορούμε πάντα να παρακολουθούμε την κατάσταση ανατροφοδότησης σε πραγματικό χρόνο των διακοπτών από την εφαρμογή Blynk.

Και μπορούμε επίσης να παρακολουθούμε την ένδειξη θερμοκρασίας και υγρασίας στην οθόνη OLED και την εφαρμογή Blynk, όπως μπορείτε να δείτε στις εικόνες.

Με την εφαρμογή Blynk, μπορούμε να ελέγξουμε τη μονάδα αναμετάδοσης από οπουδήποτε, αν έχουμε το διαδίκτυο στο smartphone μας.

Βήμα 7: Αυτόματη λειτουργία

Στην αυτόματη λειτουργία, η μονάδα ρελέ ελέγχεται από τον αισθητήρα DHT11 και το LDR.

Μπορούμε να ορίσουμε μια προκαθορισμένη ελάχιστη και μέγιστη τιμή θερμοκρασίας και φωτισμού στον κώδικα.

Ελεγχος θερμοκρασίας

Όταν η θερμοκρασία δωματίου υπερβεί την προκαθορισμένη μέγιστη θερμοκρασία, το ρελέ-1 ενεργοποιείται και όταν η θερμοκρασία δωματίου γίνει μικρότερη από την προκαθορισμένη ελάχιστη θερμοκρασία, το ρελέ-1 απενεργοποιείται αυτόματα.

Έλεγχος LDR

Με παρόμοιο τρόπο όταν μειώνεται η στάθμη του φωτός, το ρελέ-2 ενεργοποιείται και όταν το φως είναι επαρκές, το ρελέ-2 σβήνει αυτόματα.

Έχω εξηγήσει λεπτομερώς στο εκπαιδευτικό βίντεο.

Βήμα 8: Σχεδιασμός του PCB

Αφού δοκίμασα όλα τα χαρακτηριστικά της μονάδας έξυπνου ρελέ στο breadboard, σχεδίασα το PCB για να κάνει το κύκλωμα συμπαγές και να δώσει στο έργο μια επαγγελματική εμφάνιση.

Μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο PCB Gerber αυτού του έργου αυτοματισμού οικιακού αυτοματισμού που βασίζεται στο IoT από τον ακόλουθο σύνδεσμο:

drive.google.com/uc?export=download&id=1EJY744U5df6GYXU8PtyAKucyPrD-gViX

Βήμα 9: Παραγγείλετε το PCB

Μετά τη λήψη του αρχείου Garber μπορείτε εύκολα να παραγγείλετε το PCB

1. Επισκεφτείτε τη διεύθυνση https://jlcpcb.com και συνδεθείτε/Εγγραφείτε

2. Κάντε κλικ στο κουμπί QUOTE NOW.

3 Κάντε κλικ στο κουμπί "Προσθήκη του αρχείου Gerber". Στη συνέχεια, περιηγηθείτε και επιλέξτε το αρχείο Gerber που έχετε κατεβάσει.

Βήμα 10: Μεταφόρτωση του αρχείου Gerber και ρύθμιση των παραμέτρων

4. Ορίστε την απαιτούμενη παράμετρο, όπως ποσότητα, χρώμα κάλυψης PCB κλπ

5. Αφού επιλέξετε όλες τις παραμέτρους για PCB, κάντε κλικ στο κουμπί SAVE TO CART.

Βήμα 11: Επιλέξτε Διεύθυνση αποστολής και Τρόπος πληρωμής

6. Πληκτρολογήστε τη διεύθυνση αποστολής.

7. Επιλέξτε τη μέθοδο αποστολής που είναι κατάλληλη για εσάς.

8. Υποβάλετε την παραγγελία και προχωρήστε στην πληρωμή.

Μπορείτε επίσης να παρακολουθείτε την παραγγελία σας από το JLCPCB.com.

Τα PCB μου χρειάστηκαν 2 ημέρες για να κατασκευαστούν και έφτασαν μέσα σε μια εβδομάδα χρησιμοποιώντας την επιλογή παράδοσης DHL.

Τα PCB ήταν καλά συσκευασμένα και η ποιότητα ήταν πραγματικά καλή σε αυτήν την προσιτή τιμή.

Βήμα 12: Συγκολλήστε όλα τα εξαρτήματα

Μετά από αυτό συγκολλήστε όλα τα εξαρτήματα σύμφωνα με το διάγραμμα κυκλώματος.

Στη συνέχεια, συνδέστε την οθόνη NodeMCU, DHT11, LDR και OLED.

Βήμα 13: Προγραμματίστε το NodeMCU

1. Συνδέστε το NodeMCU με φορητό υπολογιστή

2. Κατεβάστε τον Κώδικα. (Επισυνάπτεται)

3. Αλλάξτε το διακριτικό Blynk Auth, όνομα WiFi, κωδικό πρόσβασης WiFi.

4. Αλλάξτε την προκαθορισμένη θερμοκρασία και τιμή φωτισμού για την Αυτόματη λειτουργία σύμφωνα με τις απαιτήσεις σας

5. Επιλέξτε την πλακέτα NodeMCU 12E και την κατάλληλη θύρα. Στη συνέχεια, ανεβάστε τον κωδικό.

** Σε αυτό το έργο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τόσο οθόνη 0,96 "OLED όσο και 1,3" OLED. Έχω μοιραστεί τον Κώδικα και για τα δύο OLED, ανεβάστε τον κώδικα σύμφωνα με την οθόνη OLED που χρησιμοποιείτε.

Έχω ήδη επισυνάψει τον κωδικό στα προηγούμενα βήματα.

Βήμα 14: Συνδέστε τις οικιακές συσκευές

Συνδέστε τις οικιακές συσκευές σύμφωνα με το διάγραμμα κυκλώματος.

Λάβετε τις κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας όταν εργάζεστε με υψηλή τάση.

Εδώ μπορείτε να συνδέσετε απευθείας τροφοδοσία AC 110V ή 220V.

** Δεν έχω χρησιμοποιήσει αισθητήρα αφής για τον πείρο RST καθώς είναι ενεργός LOW.

Βήμα 15: Τοποθετήστε το πλήρες κύκλωμα μέσα σε ένα κουτί

Έχω τοποθετήσει ολόκληρο το κύκλωμα μέσα σε ένα πλαστικό κουτί. Δεδομένου ότι θα χρησιμοποιήσω αυτό το έργο NodeMCU ως Smart Extension BOX.

Θα είναι πολύ χρήσιμο και εύκολο στη χρήση.

Βήμα 16: Τέλος

Ενεργοποιήστε την παροχή 110V/230V.

Τώρα μπορείτε να ελέγχετε τις οικιακές σας συσκευές με έξυπνο τρόπο. Ελπίζω να σας άρεσε αυτό το έργο αυτοματισμού σπιτιού. Έχω μοιραστεί όλες τις απαιτούμενες πληροφορίες για αυτό το έργο.

Θα το εκτιμήσω πραγματικά αν μοιραστείτε τα πολύτιμα σχόλιά σας. Επίσης, εάν έχετε οποιαδήποτε ερώτηση, γράψτε στην ενότητα σχολίων.

Για περισσότερα τέτοια έργα, ακολουθήστε το TechStudyCell. Σας ευχαριστούμε για τον χρόνο σας & Καλή μάθηση.