Termostato economico connesso al web: 12 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

Uno dei primi prodotti Internet of Things che ha trovato la sua strada in molte famiglie è il termostato intelligente. Possono imparare quando vuoi che la tua casa si scaldi e quale temperatura ambiente è solitamente richiesta.

La cosa bella è che possono anche essere usati per accendere e spegnere il riscaldamento usando il cellulare, anche quando sei fuori casa. Molto utile quando ti sei dimenticato di spegnere se sei uscito o quando vuoi tornare a casa in una casa bella e calda.

Il problema è che questi termostati come Nest ed Ecobee sono piuttosto costosi. Ma perché pagare 250 dollari per qualcosa che puoi costruire da solo, giusto? Lascia che ti mostri come creare il tuo termostato fai-da-te online intelligente per meno di 30 dollari. Come bonus, puoi persino usare il codice che ho scritto per un'app web per controllare il tuo termostato E ti mostro come realizzare una custodia capacitiva touch in metallo per il termostato che impressionerà anche gli amici più nerd.

Passaggio 1: cosa ti serve per costruire il tuo termostato intelligente

Il mio termostato è relativamente facile da costruire (se sai saldare e anche questo è facile) e utilizza componenti prontamente disponibili:

• Adafruit Huzzah ESP8266 ($ 9,95)
• Modulo DHT22 (6, 95 euro, preferisco quelli su break-out board)
• Relè (vanno a meno di due dollari)
• Alimentatore che può fornire 5 volt a 2 ampere (qualsiasi caricatore del telefono funzionerà bene)
• Perfboard (mi piacciono le schede perma-proto di Adafruits)
• Ponticello maschio-femmina
• Filo di saldatura (usa senza piombo, è meglio per te)

Puoi andare in molti modi per un caso sul muro, ma per quello che ho fatto avrai bisogno di questo:

• 2 Micro-servi (come l'SG92R, 6 euro ciascuno)
• Custodia in metallo (ho usato una vecchia unità cd-rom)
• 4 LED
• Transistor NPN (tipo BC547)
• Resistori (220 ohm e un paio di 330 kilo-ohm)
• Pezzo di plexiglas
• Pezzo di legno
• Pezzi di cose più piccole come viti e filo di ferro

Per creare il circuito è necessario solo un saldatore. Un multimetro è terribilmente utile per verificare se hai collegato tutto correttamente. Sul tuo computer avrai bisogno del software Arduino e di un convertitore da USB a seriale o un cavo per caricare il software sul chip ESP8266.

Per tagliare il metallo per la custodia, ho usato un Dremel. Anche un trapano elettrico, una sega per trapani e una pistola per colla sono utili. Se hai intenzione di tirare un cavo in più per alimentare il termostato, potresti aver bisogno anche di uno strumento per tirare i cavi e di uno spray al silicone.

Passaggio 2: quindi come funziona comunque un termostato?

Nella maggior parte delle case con riscaldamento centralizzato, un filo passa attraverso un tubo nella parete tra il riscaldatore e il termostato nel soggiorno.

Il termostato non è altro che un interruttore, uno che accende e spegne il riscaldamento. Ha un quadrante o pulsanti per impostare la temperatura desiderata. Quando la temperatura nella stanza scende al di sotto della temperatura impostata, il termostato collega i fili provenienti dal riscaldatore. È così che il riscaldatore sa che dovrebbe accendersi. Una pompa di circolazione all'interno del riscaldatore pomperà l'acqua calda attraverso i radiatori della casa, fino a quando la temperatura non sarà al di sopra della temperatura impostata, a quel punto il termostato scollegherà i due fili.

Se hai più fili che escono dal muro, puoi testare quali due ti servono semplicemente collegandoli e (chiedi a un amico) ascolta se il riscaldatore si accende (di solito è un filo rosso e uno blu).

Riscaldatori stupidi e riscaldatori intelligenti

La maggior parte dei riscaldatori è abbastanza intelligente da rallentare di tanto in tanto, per consentire il pompaggio dell'acqua calda attraverso il sistema prima di riaccendersi completamente. Ciò consente di risparmiare energia. Tuttavia, alcuni riscaldatori di tipo più vecchio non lo fanno e dovrai aiutarli un po' scoprendo quale ciclo di lavoro è più efficiente e modificare di conseguenza il codice nel termostato.

C'è un'altra cosa da tenere in considerazione. A casa mia, il riscaldatore è della persuasione modulante, quindi semplice accensione e spegnimento. Ma i riscaldatori più recenti si aspettano che i termostati utilizzino il protocollo OpenTherm. In questo modo, i termostati non solo dicono al riscaldatore di accendersi e spegnersi, ma anche a quanto deve essere riscaldata l'acqua nel sistema. Nessun problema: sono disponibili anche le librerie OpenTherm per Arduino.

Passaggio 3: saldatura dell'ESP8266

Il modulo ESP8266 probabilmente ti verrà inviato per posta completo, ma senza le intestazioni nere saldate. Fatto ciò, saldate il tutto sulla scheda prototipi. Assicurati di posizionare le file di perni su entrambi i lati dello spazio vuoto nel mezzo in modo che non siano collegati.

Taglia e spella un filo corto (preferibilmente rosso, questo è il modo corretto) per collegare l'ESP8266 all'alimentazione. Saldare il filo sulla scheda prototipi proprio accanto al pin sul chip dove c'è scritto "Vbat". Saldare l'altra estremità del filo alla riga con la linea rossa (vedi illustrazione sotto). Fai lo stesso con un filo nero e saldalo tra 'GND' (per 'terra') sul chip e la riga con la linea nera (o blu).

Quindi saldare un piccolo terminale a vite sul protobord in modo da poter collegare facilmente i fili dall'alimentatore alla guida da 5 Volt in seguito.

Il chip a sua volta alimenta il sensore, quindi sul lato opposto del tuo protobord saldare un filo tra l'uscita 3V dell'ESP8266 alla riga rossa e dal pin GND alla riga blu. Ora hai sul tuo protobord un binario da 5 Volt, un binario da 3,3 Volt e due binari di terra.

Dopo la saldatura, ho tagliato la perfboard in dimensioni più piccole usando un seghetto per tragitti in modo che si adattasse al mio caso in seguito. Probabilmente è meglio farlo prima di saldare, ma poi devi essere un pianificatore migliore di me.

L'ho fissato al legno con piccole viti, insieme agli altri componenti del termostato.

Passaggio 4: cablaggio del sensore di temperatura e del relè al chip

Secondo Premio al Wireless Contest