Màn hình nhiệt độ bể bơi MQTT: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Dự án Tinkercad »

Dự án này là bạn đồng hành với các dự án Tự động hóa gia đình khác của tôi Bộ điều khiển Geyser Dữ liệu thông minh- Ghi nhật ký và Bộ điều khiển Thiết bị và Chiếu sáng Phòng Đa năng.

Nó là một màn hình gắn bên hồ bơi để đo nhiệt độ nước hồ bơi, nhiệt độ không khí xung quanh và áp suất khí quyển. Sau đó, nó hiển thị nhiệt độ nước hồ bơi trên một thanh LED cục bộ và truyền qua WiFi / MQTT đến hệ thống gia đình - trong trường hợp của tôi là phiên bản tương thích MQTT của Bộ điều khiển chiếu sáng đã nâng cấp phần mềm. mặc dù có thể dễ dàng tích hợp nó vào bất kỳ hệ thống Home tương thích MQTT nào.

Tài liệu hướng dẫn này tập trung vào thiết kế và cấu tạo của Màn hình bể bơi, việc nâng cấp Bộ điều khiển (chương trình cơ sở mới và bổ sung màn hình OLED) sẽ sớm được đưa vào bộ điều khiển gốc.

Các tính năng chính bao gồm:

• Việc không có điện lưới bên hồ bơi quyết định nguồn cung cấp pin 18650 với bảng cực năng lượng mặt trời 1W tích hợp để duy trì sạc pin, tuổi thọ pin được tối ưu hóa hơn nữa bằng cách sử dụng chế độ ESP8266 "Deep Sleep". Trong hệ thống của tôi, thiết bị có thể hoạt động trong "mùa bể bơi hoạt động" của chúng tôi (từ tháng 11 đến tháng 4) mà không cần sự can thiệp thủ công của phí nạp tiền thủ công.
• Một bảng hiển thị cục bộ được xây dựng trong 8 LED tùy chọn hiển thị nhiệt độ hồ bơi trong khoảng thời gian 1 độ.
• Truyền dữ liệu MQTT qua kết nối WiFi cục bộ tới bất kỳ hệ thống máy chủ tương thích nào.

• Tất cả lập trình được thực hiện qua WiFi bằng cách sử dụng Màn hình làm Điểm truy cập và các trang cấu hình Máy chủ Web nội bộ với tất cả các tham số có thể lập trình được lưu trữ trong EEPROM nội bộ.

  • Khoảng thời gian giữa đánh thức và truyền tin. Khoảng thời gian từ 1 đến 60 phút.

  • Định dạng chủ đề / tin nhắn MQTT có thể định cấu hình

    • Chủ đề tin nhắn riêng lẻ (Ví dụ: PoolTemp, AirTemp, BaroPress)
    • Một chủ đề nhỏ gọn (Ví dụ: Nhiệt độ bể bơi + Nhiệt độ không khí + Áp suất khí quyển)
    • Tương thích với màn hình OLED gắn trên Bộ điều khiển Thiết bị và Chiếu sáng Phòng Đa năng (ví dụ: xem hình tiêu đề)
  • SSID mạng WiFi và mật khẩu
  • SSID và mật khẩu của Điểm truy cập

  • Điều khiển vạch LED

    • Phạm vi nhiệt độ tối thiểu có thể lập trình (15 đến 25 ° C)
    • Có thể lập trình BẬT vĩnh viễn, TẮT vĩnh viễn, Chỉ bật vào ban ngày

Mặc dù tôi đã in 3D cách bố trí lắp đặt / bao vây của riêng mình và sử dụng bảng mạch PCB từ một dự án trước đó, bạn có thể sử dụng những gì phù hợp với sở thích cá nhân của mình theo nghĩa đen vì không có gì là quan trọng hoặc "đúc thành đá". Phần cuối cùng của Có thể hướng dẫn này chứa Tệp Gerber và STL cho bảng mạch PCB và vỏ ABS mà tôi đã thiết kế đặc biệt cho dự án này

Bước 1: Sơ đồ khối và thảo luận về việc lựa chọn các thành phần

Sơ đồ khối ở trên nêu bật các mô-đun phần cứng chính của Pool Monitor.

Bộ xử lý

ESP8266 được sử dụng có thể là bất kỳ mô-đun cơ bản nào của ESP03 / 07/12 thông qua các mô-đun NodeMCU và WEMOS thân thiện với bảng điều khiển hơn.

Tôi đã sử dụng ESP-12, Nếu hồ bơi của bạn cách bộ định tuyến WiFi của bạn một khoảng cách, bạn có thể thích ESP-07 có ăng-ten bên ngoài. Các mô-đun NodeMCU / Wemos rất thân thiện với bảng mạch nhưng sẽ dẫn đến mức tiêu thụ điện năng tăng lên một chút do có thêm bộ điều chỉnh điện áp trên bo mạch và đèn LEDS - điều này sẽ ảnh hưởng đến khả năng của bảng điều khiển năng lượng mặt trời trong việc sạc pin hàng ngày và bạn có thể yêu cầu định kỳ sạc thủ công bằng cổng USB trên mô-đun bộ sạc.

Cảm biến nhiệt độ - Hình 2

Tôi đã sử dụng các phiên bản cáp + ống kim loại dễ dàng có sẵn và chi phí thấp của cảm biến nhiệt độ DS18B20 đi kèm với khoảng 1 mét cáp kết nối vì chúng đã rất chắc chắn và chịu được thời tiết. Một sử dụng chiều dài đầy đủ của cáp để đo nước hồ bơi và một sử dụng cáp ngắn để đo nhiệt độ không khí xung quanh.

Cảm biến không khí xung quanh

Tôi đã chọn mô-đun BME280 tuyệt vời để đo độ ẩm không khí xung quanh và áp suất khí quyển. Bạn có thể tự hỏi tại sao tôi không sử dụng chức năng đo nhiệt độ không khí của mô-đun này.

Lý do rất đơn giản - nếu, như tôi đã làm trong nguyên mẫu ban đầu sử dụng chức năng này, bạn sẽ kết thúc việc đo nhiệt độ không khí tĩnh BÊN TRONG vỏ có xu hướng đọc cao do sự tự sưởi ấm bên trong của không gian không khí bao quanh bởi mặt trời bên ngoài (nó đọc hoàn hảo vào ban đêm!). Nhanh chóng nhận ra rằng cảm biến nhiệt độ không khí cần được gắn bên ngoài vỏ nhưng trong bóng râm tránh xa ánh sáng mặt trời trực tiếp nên tôi đã chuyển sang DS18B20 thứ hai và cung cấp một điểm lắp nhỏ bên dưới vỏ. Cảm biến nhiệt độ BME280 mặc dù vẫn được sử dụng làm phép đo chẩn đoán nhiệt độ trong vỏ và có thể được theo dõi trên trang chính của máy chủ cấu hình.

Thanh đồ thị LED - Hình 1

Tám đầu ra LED cường độ cao cục bộ được điều khiển bởi một chip mở rộng IO PCF8574, lần lượt điều khiển mỗi LED bởi một bóng bán dẫn PNP 2N3906. PCF8574 sẽ chỉ báo một đèn LED tại một thời điểm (để giảm mức tiêu thụ điện năng) tùy thuộc vào nhiệt độ nước hồ bơi đo được và sẽ luôn hoạt động ngay cả khi ESP8266 ở chế độ nghỉ. Do đó, nếu được kích hoạt, bảng hiển thị LED sẽ hoạt động mọi lúc.

• Nếu nhiệt độ đo được nhỏ hơn nhiệt độ tối thiểu được gán cho vạch kế, thì CẢ HAI LED 1 và 2 sẽ sáng.
• Nếu nhiệt độ đo được lớn hơn nhiệt độ tối thiểu được gán cho vạch + 8, thì CẢ LED 7 và 8 sẽ sáng.
• Nếu mức ánh sáng được đo từ đầu ra của bảng điều khiển năng lượng mặt trời thấp hơn ngưỡng được lập trình trong cấu hình đã thiết lập, thì đầu ra đèn LED sẽ bị tắt để tiết kiệm pin, hoặc vạch vạch có thể bị vô hiệu hóa vĩnh viễn (ngưỡng được đặt thành 0) hoặc được bật (ngưỡng được đặt thành 100).
• Nếu bản dựng của bạn không yêu cầu vạch chỉ cần bỏ qua PCF8574, đèn LED, bóng bán dẫn và điện trở đi kèm

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời, pin và bảng sạc pin

Nguồn cung cấp cơ bản chỉ đơn giản là pin 18650 LIPO 2000mAH (hoặc lớn hơn) được cấp qua một diode 1N4001 để giảm điện áp của pin (pin sạc tối đa = 4.1V và điện áp ESP8266 tối đa = 3.6V).

Pin dung lượng thấp hơn sẽ hoạt động nhưng tôi không có cảm giác nếu sạc hàng ngày bằng bảng điều khiển năng lượng mặt trời sẽ đầy đủ.

Hãy cẩn thận với các loại pin có nhãn dung lượng cao hơn (Ví dụ: 6800 mAH) - nhiều loại pin trên thị trường là hàng giả. Chúng sẽ hoạt động nhưng công suất và độ tin cậy ra sao thì ai cũng đoán được.

Bảng điều khiển năng lượng mặt trời 5V 1W được kết nối với đầu vào của bảng bộ sạc TP4056 LIPO và đầu ra của bảng điều khiển sau với pin, do đó pin sẽ được sạc khi mức sáng đủ cao để tạo ra điện áp sạc có thể sử dụng được và pin cũng có thể được được sạc thủ công qua đầu nối USB trên bo mạch TP4056.

Nếu bạn có ý định sử dụng thiết kế nhà ở in 3D thì bạn phải sử dụng bảng năng lượng mặt trời có kích thước 110mm x 80mm. Có các kích thước khác có sẵn, vì vậy hãy cẩn thận khi mua vì điều này có thể rất quan trọng khi chọn loại / kích thước nhà ở của bạn.

Cũng là một lời cảnh báo về nhiệt độ. Có thể khó thiết lập giới hạn nhiệt độ tối đa thực sự của các tấm giá rẻ này vì nó thường không được nêu rõ - tôi thấy tối đa 65 ° C được chỉ định trên một thiết bị nhưng không có gì trên phần lớn các nhà cung cấp tại chỗ. Bây giờ hãy xem xét rằng bảng điều khiển theo thiết kế là a) màu đen và b) sẽ ở ngoài ánh sáng mặt trời chói chang cả ngày - bạn có thể thấy tốt hơn nếu để một chút bóng râm trên bảng điều khiển nếu nó quá nóng. Thiết bị của tôi chưa gặp bất kỳ lỗi nào (được lắp đặt vào đầu năm 2019) nhưng độ tin cậy của nó chắc chắn sẽ phụ thuộc vào khí hậu địa phương của bạn và có thể là nơi lắp đặt.

Các nút ấn - Hình 3

Bạn có thể nghĩ rằng một nút nhấn cũng "chỉ là một nút nhấn" nhưng khi nó ở trên một vỏ bọc ngoài trời nắng và mưa 24/7 thì bạn cần phải quan tâm đến thông số kỹ thuật của nó. Về mặt điện, nó là một thành phần đơn giản nhưng tính toàn vẹn của niêm phong của bản lề nhà ở của bạn phụ thuộc vào chất lượng cơ học của chúng. Tôi đã sử dụng nút nhấn 12mm đơn cực không thấm nước rất phổ biến có sẵn từ nhiều nhà cung cấp - điều này đã chứng tỏ bản thân nó là một công tắc rất mạnh mẽ..

• Nút 1 được sử dụng làm nút đặt lại - được sử dụng để buộc màn hình thực hiện phép đo và truyền kết quả theo cách thủ công
• Nút 2 khi được nhấn ngay sau khi nhấn và thả nút 1 sẽ hướng dẫn màn hình khởi động Điểm truy cập (AP) bằng SSID và mật khẩu mà bạn đã lập trình trước đó. Nếu được lắp, mỗi đèn LED thay thế trên vạch kế sẽ sáng lên trong thời gian ngắn để cho biết AP đang khởi động.
• Cả hai nút cũng được sử dụng trong quy trình xây dựng ban đầu để tải phần sụn lên bộ nhớ flash của bộ xử lý.

Ghi chú. Vỏ in 3 D được thiết kế cho các công tắc 12mm này như được liệt kê trong hóa đơn vật liệu và như vậy được gắn ở mặt bên của vỏ. Nếu bạn đang sử dụng nhà ở của riêng mình, tôi khuyên bạn nên lắp chúng bên dưới nhà ở để che chắn chúng khỏi tiếp xúc với thời tiết.

Nút chuyển đổi - Hình 2

Điều này được sử dụng để tắt hoàn toàn màn hình khi không sử dụng và cất giữ. Lưu ý rằng pin và bảng điều khiển năng lượng mặt trời vẫn được kết nối với nhau (nhưng không phải thiết bị điện tử) và do đó pin sẽ vẫn nhận được điện tích nếu bảng điều khiển tiếp xúc với ánh sáng bên ngoài.

Bao vây - Hình 3

Đây vẫn là thành phần cuối cùng nhưng rất quan trọng vì đây là thành phần chính cung cấp sự bảo vệ cho tất cả các bộ phận khác. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời, các nút nhấn, công tắc bật tắt, đèn LED và cảm biến nhiệt độ đều yêu cầu khoan hoặc khoét lỗ trong vỏ nên việc chống thấm nước sẽ bị đe dọa nghiêm trọng nếu việc niêm phong sau khi lắp các vật dụng không được cẩn thận. Tôi dán tấm pin năng lượng mặt trời vào vỏ sau đó niêm phong bên trong bằng niêm phong silicone. Bảng LED được đặt bên trong để đảm bảo rằng tất cả các điểm LED được niêm phong ở bên trong. Bạn có được bức tranh - ngăn chặn bất kỳ điểm xâm nhập tiềm ẩn nào. Vì tôi sử dụng mô hình ABS in 3D, tôi đã phun bên trong vỏ bao gồm cả PCB chính bằng bình xịt niêm phong PCB (bạn cũng có thể chỉ sử dụng sơn) để đề phòng! Hình 1 cho thấy vỏ bọc được gắn bên cạnh bể bơi. Các tệp STL đi kèm cũng bao gồm một cụm lắp ráp đơn giản cho phép lắp ráp vỏ vào nắp trên của đập. Nó có thể được gắn ở bất cứ đâu phù hợp với bạn tùy thuộc vào chiều dài của cáp cảm biến nhiệt độ nước, khả năng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và khả năng xem của thanh đồ thị LED nếu được lắp.

Bước 2: Hóa đơn nguyên vật liệu

Tôi đã bao gồm một hóa đơn vật liệu "tiềm năng" dựa trên sự lựa chọn của riêng tôi về các thành phần Như đã nói trước đây, bạn thực sự có rất nhiều sự linh hoạt khi nói đến hầu hết các hạng mục xây dựng. Tôi đã cắt và dán một số mặt hàng trên trang web mua sắm trực tuyến Amazon hoàn toàn như một hình ảnh minh họa - không phải như một đề xuất về nguồn cung cấp. Pin 18650 có thể có các mấu hàn trực tiếp cho dây hoặc bạn có thể mua loại "tiêu chuẩn" và giá đỡ pin (như tôi đã làm) để dễ lắp ráp

Bạn cũng sẽ cần keo (khuyến nghị 2 phần epoxy), đai ốc và bu lông 4 x M4.

Tùy thuộc vào vị trí của bạn, bạn sẽ có các nhà cung cấp tiềm năng thuận tiện hơn và / hoặc rẻ hơn. Trên thực tế, nếu bạn không vội vàng cho các thành phần, AliExpress hứa hẹn sẽ giảm đáng kể một số mặt hàng, nếu không phải là tất cả các mặt hàng chính.

Bước 3: Tải lên bản dựng & chương trình cơ sở điện tử

Sơ đồ cho thấy một "ESP8266 tiêu chuẩn" tương đối đơn giản mà không có "bất ngờ" nào chỉ bao gồm bộ vi điều khiển và một bộ sưu tập các thiết bị đầu vào (2 x cảm biến nhiệt độ DS18B20, 1 x cảm biến môi trường BME280, 1 x PCF8574 IO mở rộng, 2 x nút nhấn và một sự kết hợp pin / sạc / bảng điều khiển năng lượng mặt trời.

Chỉ định chân ESP8266

• GPIO0 - Nút AP Khởi động
• GPIO2 - Không được sử dụng
• GPIO4 - I2C - SCL
• GPIO5 - I2C - SDA
• GPIO12 - Dữ liệu DS18B20
• GPIO13 - Thử nghiệm - Không được sử dụng
• GPIO14 - Không được sử dụng
• GPIO16 - Đánh thức giấc ngủ sâu
• ADC - Điện áp bảng điều khiển năng lượng mặt trời

Chỉ định chân PCF8574

• P0 - LED bargraph 1 - Nhiệt độ tối thiểu
• P1 - LED bargraph 2 - Nhiệt độ tối thiểu + 1'C
• P2 - LED bargraph 3 - Nhiệt độ tối thiểu + 2'C
• P3 - LED bargraph 4 - Nhiệt độ tối thiểu + 3'C
• P4 - LED bargraph 5 - Nhiệt độ tối thiểu + 4'C
• P5 - LED bargraph 6 - Nhiệt độ tối thiểu + 5'C
• P6 - LED bargraph 7 - Nhiệt độ tối thiểu + 6'C
• P7 - LED bargraph 8 - Nhiệt độ tối thiểu + 7'C

Đang tải lên chương trình cơ sở

Một bản sao của mã nguồn chương trình cơ sở được bao gồm trong phần tải xuống. Mã đã được viết cho Arduino IDE phiên bản 1.8.13 với những bổ sung sau….

• ESP8266 Board Manager (phiên bản 2.4.2)
• Thư viện OneWire
• Thư viện nhiệt độ Dallas
• Thư viện EEPROM
• Thư viện Adafruit BMP085
• Thư viện PubSubClient
• Thư viện dây

Đảm bảo rằng bạn chọn tốc độ truyền chính xác trên màn hình nối tiếp (115200) và đúng bo mạch phụ thuộc vào phiên bản chip ESP8266 bạn đang sử dụng).

Nếu bạn cần hướng dẫn thêm về cách thiết lập Arduino IDE, hãy tham khảo hai tài liệu hướng dẫn trước đây của tôi, cả hai đều chứa các hướng dẫn thiết lập mở rộng và cũng có vô số nguồn r trực tuyến. Nếu vẫn thất bại, hãy gửi tin nhắn cho tôi.

Tôi đã bao gồm trong bản dựng một đầu nối cho các dòng cổng nối tiếp (TxD, RxD & 0V) để kết nối với máy tính của bạn bằng bộ chuyển đổi FTDI USB sang TTL tiêu chuẩn và hai nút nhấn cung cấp cho bạn khả năng cấp nguồn cho ESP8266 trong lập trình flash chế độ. (Sử dụng nguồn cả hai nút Reset và Start AP được nhấn, nhả nút Reset trong khi vẫn giữ nút Start AP, sau đó nhả nút Start AP)

Ghi chú bổ sung

1. Các kết nối nút nhấn, nguồn điện, cảm biến nhiệt độ DS18B20 có thể được đưa ra chân cắm tiêu chuẩn 0,1 "để kết nối IO dễ dàng
2. Tụ điện 100 uF (C4) và tụ gốm 100 nF (C6) phải được gắn càng gần chân cấp nguồn của ESP8266 càng tốt.
3. Tụ gốm 100nF (C5) nên được gắn càng gần chân nguồn của PCF8574 càng tốt
4. Hình 10 minh họa tổng thể sơ đồ đi dây - Bạn có thể xây dựng tất cả các thành phần trên một bảng hoặc chia chúng thành 2 bảng với các bóng bán dẫn PCF8574, 8 x 2N3906 (Q1 đến Q8), 16 x điện trở (R3 đến 14, R19 đến 22), C5 trên một "bảng hiển thị LED) và phần còn lại trên" bảng điều khiển "(Đây là những gì tôi đã làm)

Bước 4: Sử dụng Bao vây in 3D được cung cấp

Sự lựa chọn của nhà ở là linh hoạt tùy thuộc vào sở thích và yêu cầu lắp đặt của bạn. Tôi đã in 3D một lớp vỏ ABS để phù hợp với cách lắp đặt của riêng tôi và bao gồm nó để tái tạo hoặc sử dụng làm "nguồn cảm hứng" cho công trình xây dựng của chính bạn. Các tệp STL từ phần Tải xuống có thể được in ở độ phân giải 0,2 mm. Nếu bạn không sở hữu một chiếc máy in 3D cũng như không có bạn bè, có rất nhiều công ty in 3D thương mại hiện nay có thể cung cấp dịch vụ giá cả phải chăng cho bạn.

Các mục được in riêng lẻ là:

• A. Cơ sở bao vây
• B. Vỏ bọc
• C. Khớp ngón tay
• D. Bộ điều hợp gắn khớp nối khớp nối
• E. Giá đỡ cảm biến không khí
• F. Kèm theo hướng dẫn cáp cảm biến
• G. 2 x thanh (chiều dài ngắn và mở rộng - cho phép thay đổi chiều dài của tổng thể lắp ráp)
• H. Bộ đổi nguồn trên nắp đậy Weir
• J. Bộ điều hợp đáy nắp đậy Weir

Ngoài ra cần có bu lông và đai ốc có ren 4 x M4

Ghi chú

1. Khi các vật dụng được dán, tôi khuyên bạn nên sử dụng nhựa epoxy hai thành phần hoặc bất kỳ loại keo chịu thời tiết thích hợp nào.
2. Dán tấm pin mặt trời vào nắp B và sử dụng keo silicon ở bên trong nắp để ngăn nước xâm nhập vào các mặt ghép.
3. Phần E được dán vào phần E tại bất kỳ điểm nào để gắn cảm biến không khí. TẤT CẢ các cảm biến không khí phải ở bên dưới đế vỏ ngoài mọi tầm nhìn trực tiếp của ánh sáng mặt trời (Tham khảo Hình 5A)
4. Phần F và D cũng phải được dán vào đế Phần E.
5. Cụm khớp nối (G, C & G) khớp với nhau như một khớp đẩy và khi các lỗ xuyên của chúng được căn chỉnh, có thể được bảo đảm bằng cách sử dụng vòng đệm và bu lông ren 2 x M4 (không siết chặt cho đến khi lắp ráp hoàn chỉnh và xác định được hướng yêu cầu - không siết quá chặt để tránh làm nứt các phụ kiện nhựa). Cắt bu lông theo chiều dài phù hợp nếu được yêu cầu.
6. Gắn các bộ phận H & J lên nắp đĩa đệm đập đã được sửa đổi ở điểm không có nguy cơ gây nhiễu vật lý hoặc căng thẳng từ bất kỳ dây đeo của nắp bể bơi nào, v.v. (tham khảo Hình 5 C, E & F). Nếu nắp tấm đập có bề mặt cong, tôi khuyên bạn nên sử dụng keo silicon hoặc epoxy để liên kết thêm phần J với mặt dưới của nắp đập.
7. Giờ đây, cụm bao vây có thể được gắn vào tấm nắp xung quanh bằng cách sử dụng cụm khớp nối (2xG & C). Cụm khớp ngón tay này là một PUSH vừa khít với cả đế và nắp đậy tấm chắn, do đó cho phép dễ dàng tháo thiết bị để cất giữ và / hoặc bảo trì trong mùa đông. KHÔNG dán keo này tại chỗ. Tham khảo Hình 5D
8. Hình 4 phác thảo từng bộ phận và cách chúng khớp với nhau. Để lắp đặt lắp đặt, tôi đã khoan một lỗ trên nắp đậy trên đỉnh đập của mình để cung cấp điểm lắp cho khớp nối (Điều này cung cấp khả năng điều chỉnh 3 chiều cho vỏ so với giá lắp)

Bước 5: Máy chủ cấu hình (Điểm truy cập)

Tất cả các cài đặt của người dùng Màn hình được lưu trữ trong EEPROM và có thể được giám sát và thay đổi thông qua máy chủ web tích hợp có thể được truy cập khi màn hình được đặt ở chế độ Điểm truy cập (AP).

Để thực hiện việc này, trước tiên người dùng phải nhấn và thả nút ĐẶT LẠI, sau đó ngay sau khi nhả ra, nhấn và giữ nút CẤU HÌNH thứ hai trong 1 đến 3 giây. Khi nhả nút Cấu hình, nếu được trang bị, mỗi đèn LED thay thế trên biểu đồ sẽ sáng trong vài giây, đồng thời AP sẽ khởi động.

Nếu bạn mở cài đặt mạng WiFi trên máy tính hoặc điện thoại di động của mình, bạn sẽ thấy AP SSID xuất hiện trong danh sách mạng có sẵn. Nếu đây là lần đầu tiên bạn khởi động AP, nó sẽ xuất hiện dưới dạng HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH - Thiết lập (tên mặc định).

Chọn SSID và nhập mật khẩu (mặc định là "mật khẩu" không có dấu ngoặc kép trừ khi bạn đã đặt nó thành thứ khác.

Máy tính / điện thoại di động của bạn sẽ kết nối với AP. Bây giờ, hãy mở trình duyệt web yêu thích của bạn và nhập 192.168.8.200 vào trường địa chỉ URL.

Trình duyệt của bạn sẽ mở tại Trang chính của máy chủ web Cấu hình - tham khảo Hình 6.

Tại đây, bạn sẽ có thể đọc các giá trị đo được hiện tại và các nút tới WiFi và các trang cài đặt thiết bị khác. Nút dưới cùng là nút cuối cùng bạn nhấn khi đã thay đổi tất cả các thông số cần thiết (nếu bạn không nhấn, Màn hình sẽ tiếp tục bật nguồn và liên tục hao pin….

Hình 7

Đây là trang cài đặt WiFi & MQTT. Bạn sẽ có thể xem thông tin chi tiết về mạng được lưu trữ hiện tại và MQTT cùng với tất cả các mạng có sẵn trong phạm vi của Màn hình, bao gồm cả mạng mà bạn muốn kết nối.

Cài đặt Wi-Fi

Trường A & B cho phép bạn nhập chi tiết mật khẩu và SSID mạng cần thiết của mình, C là tên mà bạn muốn đặt cho thiết bị của mình và đây sẽ là tên của AP SSID trong lần khởi động tiếp theo. Cuối cùng, trường D là mật khẩu muốn cung cấp cho AP.

Cài đặt MQTT

Tại đây, bạn sẽ đặt tên của nhà môi giới MQTT (E) mà bạn đang sử dụng và quan trọng nhất là nhà môi giới MQTT là nhà môi giới dựa trên đám mây hay nhà môi giới địa phương (ví dụ: Raspberry Pi) được kết nối với WiFi hộ gia đình.

Nếu trước đó bạn đã chọn nhà môi giới dựa trên đám mây, bạn sẽ thấy hai trường bổ sung để nhập tên người dùng và mật khẩu của bạn cho nhà môi giới.

Lưu ý rằng nếu bạn để trống bất kỳ trường nào, trường đó sẽ không được cập nhật - điều này cho phép bạn thực hiện cập nhật một phần cài đặt mà không cần phải nhập tất cả các trường.

Địa chỉ mặc định trên bản dựng đầu tiên là Nhà môi giới tên là MQTT-Server và được kết nối cục bộ.

Hình 8

Điều này hiển thị phần còn lại của trang cài đặt thiết bị được truy cập bởi nút "Cài đặt thiết bị" trên trang chính.

Điều này có 2 định dạng tùy thuộc vào việc cài đặt MQTT được đặt thành "Tương thích với mã nhà HAS" hay chủ đề Đơn / Nhỏ gọn

HAS HouseNode tương thích

Điều này hướng dẫn màn hình định dạng dữ liệu MQTT của nó để cho phép các phép đo dữ liệu được hiển thị trên một trong các màn hình OLED cuộn trên tối đa 5 Housenodes được mô tả trong "Mult-purpose-Room-Lighting and Appliance Controller" có thể hướng dẫn trước đây của tôi. (Xem phần Giới thiệu mở đầu để biết hình ảnh về dữ liệu được hiển thị Housenode. Điều này được mô tả thêm trong Có thể hướng dẫn được liên kết (cập nhật vào tháng 11 năm 2020).

Bạn sẽ cần nhập Tên máy chủ của Mã số nhà mà bạn muốn gửi dữ liệu đo lường đến (Trường B)

Trường C là số màn hình mà bạn muốn hiển thị dữ liệu (điều này sẽ có ý nghĩa khi bạn đọc hướng dẫn bộ điều khiển!

Trường A là một bật / tắt đơn giản cho khung dữ liệu này - nếu bị tắt, dữ liệu sẽ không được gửi.

Điều này được lặp lại cho tối đa 5 Mã nhà cho phép bạn gửi cùng một dữ liệu đến tối đa 5 màn hình Bộ điều khiển phân tán trong gia đình bạn.

Một chủ đề

Mỗi phép đo Màn hình được gửi dưới dạng một tin nhắn MQTT riêng biệt sử dụng các chủ đề "Pool / WaterTemp", "Pool / AirTemp" và "Pool / BaroPress". Điều này cho phép bạn dễ dàng chọn thông số mà thiết bị chính đăng ký MQTT của bạn muốn đọc trực tiếp thay vì tham gia mọi thứ với chủ đề Nhỏ gọn và trích xuất những gì bạn muốn sử dụng.

Chủ đề nhỏ gọn

Tất cả ba phép đo được kết hợp thành một chủ đề tương thích với Home Assitant nếu thiết bị MQTT đăng ký của bạn thích định dạng: Pool / {"WaterTemp": XX. X, "AirTemp": YY. Y, "BaraPress": ZZZZ. Z} trong đó XX. X, YY. Y a và ZZZZ. Z là Nhiệt độ nước đo được ('C), Nhiệt độ không khí (' C) và áp suất khí quyển (mB)

Cũng trên trang này, bạn có thể chọn xem đèn LED vạch vạch có tắt vào ban đêm hay không (khuyến nghị) để tiết kiệm lượng pin tiêu thụ không cần thiết. Điều này được xác định bằng mức ánh sáng đo được (LL) của tấm pin mặt trời và được biểu thị bằng phép đo từ 0% (tối) đến 100% (sáng). Bạn có thể đặt ngưỡng từ 1 đến 99% xác định ngưỡng ánh sáng mà đèn LED sẽ bị tắt. 0% sẽ vô hiệu hóa vĩnh viễn thanh biểu đồ và 100% sẽ đảm bảo rằng nó luôn hoạt động.

Bạn cũng có thể đặt khoảng thời gian giữa các lần truyền dữ liệu trong khoảng từ 1 đến 60 phút. Rõ ràng khoảng thời gian càng dài thì việc quản lý điện năng càng tốt và bạn nên nhớ rằng nhiệt độ hồ bơi không phải là một phép đo thay đổi nhanh, nghĩa là khoảng thời gian từ 30 đến 60 phút là ổn.

Bạn có thể nhận thấy rằng lần đầu tiên sau khi xây dựng ban đầu, cảm biến không khí (dây dẫn ngắn) của bạn được hiển thị trên màn hình dưới dạng nhiệt độ nước và ngược lại! (kiểm tra bằng cách cầm cảm biến trên tay và / hoặc thả cảm biến vào cốc nước nóng hoặc lạnh). Nếu đúng như vậy thì hộp dữ liệu "DS18B20 pool and air address index" cho phép bạn đảo ngược số chỉ mục (0 hoặc 1) của cảm biến - bạn sẽ cần tải lên cài đặt và khởi động lại thiết bị trước khi định địa chỉ cảm biến. đúng.

Cuối cùng và quan trọng nhất, hãy nhớ rằng trong bất kỳ trang nào bạn đã thay đổi giá trị, bạn PHẢI nhấn nút "Tải cài đặt mới lên thiết bị" nếu không Màn hình sẽ không cập nhật bộ nhớ EEPROM của nó!

Nếu bạn hài lòng với tất cả các thay đổi cài đặt của mình, để thoát khỏi AP và trở về chế độ màn hình bình thường - hãy nhấn nút dưới cùng trên trang chính của AP. Nếu bạn không nhấn vào đó, Màn hình sẽ tiếp tục bật nguồn và liên tục tiêu hao pin….

Bước 6: Thông tin thêm về cách sử dụng màn hình bể bơi với bộ điều khiển thiết bị và ánh sáng HAS

Pool Monitor được thiết kế để trở thành một thành phần duy nhất trong Hệ thống tự động hóa tại nhà (HAS) dựa trên MQTT của riêng bạn. Tôi đã đề cập nhiều lần rằng ban đầu nó được thiết kế để trở thành thành viên HAS của riêng tôi bằng cách sử dụng 2 Tài liệu hướng dẫn đã xuất bản trước đây của tôi (Bộ điều khiển thiết bị chiếu sáng và dữ liệu thông minh và Bộ điều khiển Geyser ghi dữ liệu thông minh). Cả hai thiết kế đều chia sẻ một cách tiếp cận chung để cấu hình bằng cách sử dụng các máy chủ web tích hợp rất giống nhau, đảm bảo giao diện người dùng nhất quán và thoải mái trên nền tảng.

Cả hai hướng dẫn này ban đầu được phát triển để trở thành các mô-đun độc lập nhưng trong một bản nâng cấp gần đây, tôi đã đưa giao tiếp MQTT vào từng mô-đun để cho phép các cảm biến vệ tinh (được gọi là SensorNodes) được liên kết với một hoặc nhiều Bộ điều khiển (Được gọi là HouseNodes). Cách sử dụng chính của cập nhật này là thêm một màn hình OLED đẹp mắt vào Bộ điều khiển thiết bị và ánh sáng đa năng -Phòng chiếu sáng và cho phép bất kỳ bộ điều khiển được kích hoạt nào hiển thị thường xuyên tất cả dữ liệu SensorNode trên màn hình OLED cục bộ của nó - hình ảnh đầu tiên ở trên là của ba màn hình của một HouseNode đang cuộn qua và hiển thị dữ liệu từ chính nó, một bộ điều khiển Geyser và Pool Monitor, do đó cho phép hiển thị cục bộ tất cả dữ liệu đã thu được tại bất kỳ vị trí thuận tiện nào trong ngôi nhà.

Vì bất kỳ SensorNode hoặc HouseNode nào cũng có thể truyền lại dữ liệu của nó qua MQTT, điều này cho phép tối đa 8 điểm hiển thị độc lập cho các điểm đo HAS của bạn. Ngoài ra, bất kỳ Nút nào cũng có thể được tích hợp dễ dàng vào hệ thống MQTT của riêng bạn và một người bạn đã tích hợp bộ điều khiển mạch nước phun vào Home Assistant HAS của anh ấy.

Các mã cảm biến khác đang được phát triển hiện tại là:

• Cảm biến chuyển động PIR
• Cảm biến cảnh báo chùm tia hồng ngoại
• Còi báo động và nút điều khiển đèn
• Bảng điều khiển báo động
• Điều khiển từ xa cầm tay
• Chỉ hiển thị đơn vị

Những đơn vị này sẽ được phát hành dưới dạng Có thể hướng dẫn một vài tháng sau khi chúng chạy thành công tại nhà riêng của tôi.

Bước 7: Tải xuống

Các tệp sau đây có sẵn để tải xuống….

1. Tệp mã nguồn tương thích Arduino IDE (Pool_Tempeosystem_MQTT_1V2.ino). Tải xuống tệp này và đặt tệp vào thư mục con của thư mục Arduino Sketches có tên "Pool_Tempeosystem_MQTT_1V2.
2. Các tệp STL riêng lẻ cho tất cả các mục in 3D (*. STL) được nén thành một tệp Pool_Monitor_Enclosure.txt. Tải xuống tệp, sau đó RENAME phần mở rộng tệp từ txt sang zip và sau đó giải nén các tệp. STL cần thiết. Tôi in chúng ở độ phân giải 0,2mm trên tệp 20% bằng sợi ABS bằng máy in 3D Tiertime Upbox +.
3. Tôi cũng đã bao gồm một tập hợp các tệp jpeg (FiguresJPEG.txt) bao gồm tất cả các số liệu được sử dụng trong Tài liệu hướng dẫn này để cho phép bạn, nếu cần có thể in chúng riêng biệt với kích thước hữu ích hơn cho bạn. Tải xuống tệp, sau đó RENAME phần mở rộng tệp từ txt sang zip và sau đó giải nén các tệp jpeg cần thiết.