Máy điều nhiệt kết nối web giá rẻ: 12 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:37

Một trong những sản phẩm Internet of Things đầu tiên được tiếp cận với nhiều hộ gia đình là máy điều nhiệt thông minh. Họ có thể tìm hiểu khi nào bạn muốn ngôi nhà của mình trở nên ấm áp và nhiệt độ phòng thường là bao nhiêu.

Điều thú vị là chúng cũng có thể được sử dụng để bật và tắt máy sưởi bằng điện thoại di động của bạn, ngay cả khi bạn đang ở ngoài nhà. Rất tiện dụng khi bạn quên không tắt nếu bạn rời đi hoặc khi bạn muốn về một ngôi nhà đẹp và ấm áp.

Vấn đề là những bộ điều nhiệt như Nest và Ecobee khá đắt. Nhưng tại sao phải trả 250 đô la cho thứ mà bạn có thể tự xây dựng, phải không? Hãy để tôi chỉ cho bạn cách tự làm bộ điều nhiệt tự làm trực tuyến, thông minh của riêng bạn với giá chưa đến 30 đô la. Như một phần thưởng, bạn thậm chí có thể sử dụng mã mà tôi đã viết cho một ứng dụng web để điều khiển bộ điều nhiệt của bạn VÀ tôi chỉ cho bạn cách tạo vỏ điện dung cảm ứng bằng kim loại cho bộ điều nhiệt sẽ gây ấn tượng ngay cả với những người bạn khó tính nhất.

Bước 1: Những gì bạn cần để xây dựng bộ điều nhiệt thông minh của riêng mình

Bộ điều nhiệt của tôi tương đối dễ chế tạo (nếu bạn biết cách hàn và điều đó cũng dễ dàng) và nó sử dụng các thành phần sẵn có:

• Adafruit Huzzah ESP8266 ($ 9,95)
• Mô-đun DHT22 (6, 95 bằng euro, tôi thích mô-đun trên bảng đột phá hơn)
• Tiếp sức (chúng đi với giá ít hơn hai đô la)
• Nguồn điện có thể cung cấp 5 volt ở 2 ampe (bất kỳ bộ sạc điện thoại nào cũng hoạt động tốt)
• Perfboard (tôi thích bảng perma-proto của Adafruits)
• Dây nhảy nam-nữ
• Dây hàn (sử dụng không có chì, nó tốt hơn cho bạn)

Bạn có thể làm nhiều cách cho một chiếc ốp lưng trên tường, nhưng đối với những gì tôi đã làm, bạn sẽ cần cái này:

• 2 Micro-servos (chẳng hạn như SG92R, 6 euro mỗi chiếc)
• Vỏ kim loại (Tôi sử dụng ổ đĩa cd-rom cũ)
• 4 đèn LED
• NPN-bóng bán dẫn (loại BC547)
• Điện trở (220 ohm và một vài 330 kilo-ohms)
• Mảnh plexiglas
• Mảnh gỗ
• Những thứ nhỏ hơn như đinh vít và dây sắt

Để tạo mạch bạn chỉ cần một mỏ hàn. Đồng hồ vạn năng rất tiện dụng để kiểm tra xem bạn đã kết nối mọi thứ một cách chính xác hay chưa. Trên máy tính của mình, bạn sẽ cần phần mềm Arduino và bộ chuyển đổi USB sang nối tiếp hoặc cáp để tải phần mềm lên chip ESP8266.

Để cắt kim loại cho vỏ, tôi đã sử dụng một chiếc Dremel. Máy khoan động lực, máy cưa và súng bắn keo cũng rất tiện dụng. Nếu bạn định kéo thêm một dây cáp để cấp nguồn cho bộ điều nhiệt, bạn cũng có thể cần một dụng cụ kéo dây và bình xịt silicon.

Bước 2: Vậy Máy điều nhiệt hoạt động như thế nào?

Trong hầu hết các ngôi nhà có hệ thống sưởi trung tâm, một dây dẫn chạy qua một ống trong tường giữa lò sưởi và bộ điều nhiệt trong phòng khách.

Bộ điều chỉnh nhiệt thực sự không hơn gì một công tắc, một công tắc sẽ bật và tắt máy sưởi. Nó có một nút xoay hoặc các nút để cài đặt nhiệt độ mong muốn. Khi nhiệt độ trong phòng giảm xuống dưới nhiệt độ cài đặt, bộ điều nhiệt kết nối các dây dẫn đến từ bộ sưởi. Đó là cách lò sưởi biết nó nên bật. Một máy bơm tuần hoàn bên trong bình nóng lạnh sẽ bơm nước nóng qua các bộ tản nhiệt trong nhà, cho đến khi nhiệt độ cao hơn nhiệt độ cài đặt, lúc này bộ điều nhiệt sẽ ngắt hai dây dẫn.

Nếu bạn có nhiều dây dẫn ra khỏi tường, bạn có thể kiểm tra xem bạn cần hai dây nào đơn giản bằng cách kết nối chúng và (nhờ một người bạn) lắng nghe xem máy sưởi có bật không (thường là dây màu đỏ và dây màu xanh).

Máy sưởi câm và máy sưởi thông minh

Hầu hết các máy sưởi đều đủ thông minh để điều chỉnh tiết lưu theo thời gian, để cho phép nước nóng được bơm qua hệ thống trước khi làm nóng đầy trở lại. Điều đó giúp tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, một số máy sưởi loại cũ hơn không làm được điều đó và bạn sẽ phải giúp họ một chút bằng cách tìm ra chu trình làm việc nào là hiệu quả nhất và thay đổi mã trong máy điều nhiệt cho phù hợp.

Có một điều khác cần tính đến. Trong nhà của tôi, lò sưởi là một sự thuyết phục điều độ, rất đơn giản để bật và tắt. Nhưng các máy sưởi mới hơn sẽ mong đợi máy điều nhiệt sử dụng giao thức OpenTherm. Bằng cách đó, bộ điều nhiệt không chỉ cho biết máy sưởi bật và tắt, mà còn cho biết nước trong hệ thống phải được làm nóng đến mức nào. Không thành vấn đề: cũng có sẵn các thư viện OpenTherm cho Arduino.

Bước 3: Hàn ESP8266

Mô-đun ESP8266 có thể sẽ được gửi qua thư cho bạn hoàn chỉnh, nhưng không có tiêu đề màu đen được hàn vào. Khi bạn đã làm xong, hãy hàn toàn bộ vật liệu lên bảng mạch. Đảm bảo rằng bạn đặt các hàng ghim ở hai bên của khoảng trống ở giữa để chúng không bị nối với nhau.

Cắt và dải một dây ngắn (tốt nhất là màu đỏ, đó là cách thích hợp) để kết nối ESP8266 với nguồn điện. Hàn dây trên bảng điều khiển ngay bên cạnh chốt trên chip có ghi 'Vbat'. Hàn đầu dây còn lại vào hàng có vạch đỏ (xem hình minh họa bên dưới). Làm tương tự với một sợi đen và hàn nó giữa 'GND' (đối với 'mặt đất') trên chip và hàng có vạch đen (hoặc xanh lam).

Sau đó, hàn một đầu cuối vít nhỏ trên protobord của bạn để bạn có thể dễ dàng kết nối dây từ nguồn điện với đường ray 5 Volts sau này.

Đến lượt mình, chip cung cấp năng lượng cho cảm biến, vì vậy ở phía đối diện của vật liệu hàn của bạn hàn một dây giữa đầu ra 3V của ESP8266 với hàng màu đỏ và từ chân GND đến hàng màu xanh lam. Bây giờ bạn có trên protobord của mình một thanh ray 5 Volts, một thanh ray 3,3 Volts và hai thanh ray trên mặt đất.

Sau khi hàn, tôi cắt tấm đục lỗ xuống kích thước nhỏ hơn bằng cách sử dụng một cái cưa đối đầu để nó sẽ phù hợp với trường hợp của tôi sau này. Có lẽ tốt hơn nên làm điều này trước khi hàn, nhưng sau đó bạn phải là người lập kế hoạch tốt hơn tôi.

Tôi gắn nó vào gỗ bằng một ít đinh vít, cùng với các thành phần khác trong bộ điều nhiệt.

Bước 4: Đấu dây Cảm biến nhiệt độ và Rơ le vào Chip

Giải nhì cuộc thi không dây