Īpaši mazjaudas pagraba applūšanas trauksme ar ESP8266: 3 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Labdien, laipni lūdzam manā pirmajā pamācībā.

Manas mājas pagrabs ik pēc pāris gadiem tiek applūdināts dažādu iemeslu dēļ, piemēram, spēcīgi vasaras pērkona negaisi, augsts gruntsūdeņu daudzums vai pat plīsusi caurule. Lai gan tā nav jauka vieta, bet mans centrālās apkures katls atrodas tur lejā, un ūdens var kaitēt tā elektroniskajām daļām, tāpēc man pēc iespējas ātrāk jāizpumpē ūdens. Ir grūti un neērti pārbaudīt situāciju pēc stipra vasaras pērkona negaisa, tāpēc es nolēmu izveidot uz ESP8266 balstītu trauksmi, kas plūdu gadījumā nosūta man e-pastu. (Ja plūdus izraisa augsts gruntsūdeņu daudzums, ūdens līmenis parasti ir mazāks par 10 centimetriem, kas nav kaitīgs sildītājam, un nav ieteicams izsūknēt, jo tas tik un tā atgriezīsies un jo vairāk sūknēsit, jo vairāk gruntsūdeņu nāks nākamreiz. Bet ir labi zināt par situāciju.)

Šajā lietojumprogrammā ierīce gadiem ilgi var būt “miega” režīmā, un, ja viss darbojas kā plānots, tā darbojas tikai dažas sekundes. Dziļā miega izmantošana nav praktiska, jo tā patērē pārāk daudz strāvas, ja vēlamies gulēt ļoti ilgi un ESP8266 var gulēt tikai aptuveni 71 minūti.

Es nolēmu izmantot pludiņa slēdzi, lai ieslēgtu ESP barošanu. Izmantojot šo risinājumu, ESP netiek darbināts, kad slēdzis ir atvērts, tāpēc enerģijas patēriņš ir tikai akumulatoru pašizlāde, kas nodrošina sistēmas gatavību trauksmei gadiem ilgi.

Kad ūdens līmenis sasniedz pludiņa slēdzi, ESP ieslēdzas normāli, izveido savienojumu ar manu WiFi tīklu, nosūta man e-pastu un ar ESP iet uz visiem laikiem gulēt. Ja tas nevar izveidot savienojumu ar WiFi vai nevar nosūtīt e-pastu, tas 20 minūtes pāriet miega režīmā un mēģina vēlreiz, līdz tas izdodas.

Šī ideja ir līdzīga risinājumam, ko šajā video aprakstījis Andreass Spiess. Bet plūdu un pludiņa slēdža rakstura dēļ mums nav jāpievieno MOSFET, lai ESP būtu ieslēgts, līdz tas pabeidz savu uzdevumu, jo pludiņa slēdzis tiks aizvērts, ja ūdens līmenis pārsniegs sprūda līmeni.

1. darbība. Shēma:

Daļas

• D1: BAT46 Schottky diode dziļā miega modināšanai. Man ir labāka pieredze ar Schottky diodēm nekā rezistori starp D0 un RST.
• Pludiņa slēdzis: vienkāršs $ 1,2 niedru caurule un uz magnēta balstīts pludiņa slēdzis no eBay. Gredzenu ar magnētu var mainīt, lai pārslēgtos starp augsta un zema šķidruma līmeņa pārslēgšanu. eBay saite
• Bateriju turētājs: 2x AAA 1.5V baterijām
• P1: 2x 2P 5,08 mm (200 ml) skrūvju spailes vadu pievienošanai no akumulatora un pludiņa slēdža.
• C1: 1000uF 10V kondensators, lai palielinātu ESP stabilitāti, kad radio ir ieslēgts. Lūdzu, ņemiet vērā: ja ESP atrodas dziļā miega režīmā, kondensatorā uzglabātā enerģija ir pietiekama, lai to darbinātu 3-4 minūtes. Šajā periodā peldošā slēdža darbība nevar restartēt ESP, jo kondensators to ieslēdz, kamēr tas atrodas dziļā miegā. Tas ir interesanti tikai pārbaudes laikā.
• U1: LOLIN / Wemos D1 Mini Pro ESP8266 mikrokontrolleris. Šī ir profesionālā versija ar ārējo antenas savienotāju, kas varētu būt noderīga, ja tā ir novietota pagrabā. Lūdzu, ņemiet vērā, jums vajadzētu atkārtoti lodēt 0 omu SMD "rezistoru", lai izvēlētos ārējo antenu, nevis noklusējuma iebūvēto keramikas antenu. Es iesaku iegādāties LOLIN mikrokontrollerus no oficiālā LOLIN AliExpress veikala, jo tur ir daudz viltotu vai vecās versijas Wemos / LOLIN dēļu.
• Perfboard: 50mm*50mm prototo dēlis būs pietiekams, lai ietilptu visās detaļās. Ķēde ir pārāk vienkārša, lai izveidotu PCB.:)

Lūdzu, ņemiet vērā, ka akumulators ir pievienots 3,3 V ieejai. Lai gan D1 Mini ir iebūvēts LDO USB / LiPo darbībai, mums tas nav vajadzīgs, ja tas tiek darbināts no 3 V 2xAAA sārma baterijām. Ar šo savienojumu mans D1 Mini spēja paveikt savu uzdevumu arī ar tikai 1,8 V barošanas spriegumu.

2. darbība: kods

Programma varētu būt jaukāka vai vienkāršāka, taču tās daļas ir labi pierādītas citos manos projektos.

Skicē tiek izmantotas šādas bibliotēkas:

ESP8266WiFi.h: noklusējums ESP8266 dēļiem.

Gsender.h: Gmail sūtītāju bibliotēku no Borya, var lejupielādēt šeit.

Programmas plūsma ir diezgan vienkārša.

• ESP sākas.
• Nolasa RTC atmiņu, lai pārbaudītu, vai tas ir pirmais sākums vai nē
• Izveido savienojumu ar WiFi, izmantojot funkciju cleverwifi (). Tas savieno ar WiFi, izmantojot maršrutētāja MAC adresi (BSSID) un kanāla numuru, lai ātrāk izveidotu savienojumu, pēc 100 neveiksmīga mēģinājuma mēģina bez tiem un pēc 600 mēģinājumiem iet gulēt. Šī funkcija tika iegūta no OppoverBakke WiFi enerģijas patēriņa taupīšanas skices, taču nesaglabājot savienojuma datus ar RTC daļu šajā lietojumprogrammā.
• Pārbauda akumulatora spriegumu ar ESP iebūvētajām ADC_MODE (ADC_VCC) / ESP.getVcc () funkcijām. Tam nav nepieciešams ārējs sprieguma dalītājs vai A0 vadi. Lieliski piemērots spriegumam zem 3.3V, kas ir mūsu gadījums.

• Nosūta alta e-pastu ar Gsender.h. Tēmai un ziņojumu virknēm pievienoju mainīgos un pielāgotu tekstu, lai ziņotu par akumulatora spriegumu, laiku, kas pagājis kopš pirmās atklāšanas, un ieteikumiem par akumulatora nomaiņu. Lūdzu, neaizmirstiet mainīt saņēmēja e-pasta adresi.

  • Guļ

    • Ja tas izdodas, tas guļ "uz visiem laikiem" ar ESP.deepSleep (0); Fiziski tas būs miega režīmā, līdz ūdens līmenis būs augsts. Tehniski tas ir dažas stundas vai maksimums dažas dienas, kas neiztukšos akumulatoru ar dažām uA miega strāvu. Kad ūdens vairs nebūs, pludiņa slēdzis atvērsies un ESP tiks pilnībā izslēgts, un pašreizējais patēriņš būs 0.
    • Ja tas nav izdevies, tas iet gulēt 20 minūtes, pēc tam mēģina vēlreiz. Ir iespējama maiņstrāvas padeves pārtraukums vasaras pērkona negaisa gadījumā. Tas saskaita restartēšanu un saglabā to RTC atmiņā. Šī informācija tiek izmantota, lai ziņotu par laiku, kas pagājis kopš pirmā trauksmes mēģinājuma. (Lūdzu, ņemiet vērā, ka, testējot to ar USB barošanas un seriālā monitora palīdzību, RTC var saglabāt ciklu skaita vērtību arī starp lejupielādēm.)

3. darbība: montāža un uzstādīšana

Pēc koda pārbaudes uz maizes dēļa es pielodēju to pie neliela perfboard dēļa.

Es izmantoju 2 gabalus 5,08 mm piķa 2 polu skrūvju spailītes, kas sašūtas kopā, ESP sieviešu galviņu, kondensatoru un dažus džemperus.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka, lai izvēlētos ārējo antenu, SMD rezistors ar "0" numuru blakus keramikas antenai ir jāpielodē pie tukšajiem paliktņiem blakus.

Tad es visu ievietoju nelielā IP55 elektrības sadales kārbā. Pludiņa slēdža vadi ir savienoti caur kabeļa blīvējumu.

Kastīte ir novietota drošā augstumā, kur ūdens (cerams) nekad to nesasniegs, tāpēc es izmantoju salīdzinoši biezas, 1 mm^2 (17AWG) vara stieples pāri, lai savienotu pludiņa slēdzi. Izmantojot šo iestatījumu, ESP varētu sākt un nosūtīt ziņojumu pat ar 1,8 V ieejas spriegumu.

Pēc instalēšanas šis klusais sargs ir apsargāts, bet es ceru, ka tam drīz nebūs jāsūta trauksme …