ESP8266 Relay Terkendali Suhu: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Seorang teman saya adalah seorang ilmuwan yang melakukan eksperimen yang sangat sensitif terhadap suhu dan kelembaban udara. Ruang inkubator memiliki pemanas keramik kecil tetapi termostat pemanas hampir tidak cukup akurat, hanya mampu mempertahankan suhu dalam 10-15 derajat.

Perangkat komersial yang mencatat suhu dan kelembaban bisa sangat mahal, dan mendapatkan data dari perangkat bisa jadi sulit. Plus, mereka tidak dapat mengontrol suhu, hanya mencatat data. Dia bertanya seberapa sulit untuk membangun perangkat yang dapat secara akurat mengontrol pemanas melalui relai sambil mencatat suhu dan kelembaban. Kedengarannya cukup mudah.

Meraih ESP8266, relai, DHT22, dan beberapa platform IoT online, kami berangkat.

Langkah 1: Persediaan

Proyek ini menggunakan beberapa persediaan, yang semuanya cukup umum dan Anda mungkin sudah memilikinya hari ini. Berikut adalah daftar lengkap dari apa yang saya gunakan, jangan ragu untuk menyesuaikan sesuai kebutuhan untuk memenuhi kebutuhan proyek Anda.

• ESP8266 ESP-01 (atau papan ESP8266 serupa)
• Sensor Suhu dan Kelembaban DHT-22
• Regulator tegangan variabel LM317 (atau regulator 3.3V standar akan lebih mudah)
• 5V Relai arus tinggi (saya mulai dengan 10A tetapi meledakkannya dalam 2 hari)
• Berbagai resistor dan kapasitor
• Kabel jumper
• Stopkontak dan penutup listrik standar
• Kotak geng listrik
• Steker USB lama dengan adaptor
• Steker listrik lama

Dalam retrospeksi, menggunakan NodeMCU alih-alih ESP-01 akan jauh lebih masuk akal. Saya tidak memilikinya pada saat itu, jadi saya puas dengan apa yang saya miliki.

Langkah 2: Konstruksi Outlet

Sementara saya secara teknis memulai dengan mikrokontroler dan kode, masuk akal untuk memulai dengan stopkontak AC terlebih dahulu. Untuk proyek ini, saya menggunakan kotak geng tunggal, stopkontak 2 colokan standar, dan kabel daya dari soket ekstensi lama.

Soket listrik dihubungkan dengan dua kabel putih bergabung bersama dan dua kabel ground bergabung bersama. Dua kabel hitam melewati sisi tinggi relai. Pastikan Anda memasang terminal dengan baik dan tidak ada untaian yang akan korslet, saya memasang sedikit solder pada kabel sehingga dudukannya tetap menyatu.

Hati-hati dengan tegangan tinggi dan periksa kembali setiap sambungan. Sebaiknya pasang pita listrik pada paru-paru kawat Anda agar tidak lepas

Langkah 3: Desain Curciut

Rangkaian ini cukup mudah tetapi jika Anda menggunakan ESP-01 seperti yang saya lakukan, Anda perlu menambahkan regulator tegangan untuk mendapatkan 3.3V. Relai standar memang membutuhkan 5V sehingga Anda memerlukan rel 3.3V dan 5.0V.

Sirkuit saya menggunakan pengatur tegangan LM317 dengan satu set resistor untuk mendapatkan rel 3.3V yang konstan, saya mengetuk USB 5V untuk memberi daya pada relai. Ada relai 3.3V tetapi tidak untuk relai arus tinggi yang diperlukan jika Anda akan menyalakan pemanas ruangan kecil.

DHT22 membutuhkan resistor pull-up 4,7k.

Langkah 4: Solder Papan

Tata letak dan solder semua komponen. Ini bisa sedikit rumit tetapi pra-rencanakan jejak dengan selembar kertas grafik akan membantu.

Saya menggunakan papan USB untuk colokan listrik tetapi cukup lemah dan menggantinya dengan dua pin header. Saya menggunakan dua header perempuan di papan dan menyolder dua pin header laki-laki langsung ke colokan USB lama. Ini terbukti lebih andal dan solid. Warna kabel USB adalah:

Tanah HitamMerah 5V

Saya juga menggunakan header laki-laki untuk mengekspos DHT22 dan pin Relay pada perfboard saya untuk menghubungkannya dengan kabel jumper standar.

Pastikan Anda memberi label pada setiap pin, konektor daya, dan arde untuk berjaga-jaga jika nanti dicabut.

Langkah 5: Pasang Papan Sirkuit

Di sisi kotak gang, pasang papan sirkuit dengan sekrup dan/atau lem panas. Pastikan penempatannya dibuat sedemikian rupa sehingga kabel jumper menjangkau ke relai Anda yang terpasang di dalam kotak, dan Anda dapat dengan mudah mencolokkan konektor daya Anda.

Tambahkan kabel jumper dengan heat shrink ke sensor DHT22 Anda dengan panjang yang sesuai untuk situasi Anda. Punyaku panjangnya sekitar 8 inci. Saya menggunakan beberapa kabel CAT5 sebagai gantinya sehingga ujungnya bisa sedikit ditekuk ke posisinya dan akan berdiri bebas.

Langkah 6: Kode Arduino

Kode Arduino menggunakan kelas SensorBase saya, yang tersedia di halaman Github saya. Anda tidak perlu menggunakan kode SensorBase saya. Anda dapat menulis langsung ke server MQTT dan Thingspeak.

Proyek ini memiliki tiga fitur perangkat lunak utama:

1. Server web lokal untuk mengatur dan melihat nilai
2. Server MQTT jarak jauh untuk mengirim dan menyimpan data
3. Dasbor Thingspeak untuk membuat grafik data

Anda dapat menggunakan satu atau beberapa fitur ini. Sesuaikan saja kodenya seperlunya. Ini adalah kumpulan kode khusus yang saya gunakan. Anda perlu menyesuaikan kata sandi dan kunci API.

• Kode berbasis sensor di Github.
• Kode lab di Github.

Langkah 7: Dasbor Thingspeak

Siapkan akun Thingspeak gratis dan tentukan dasbor baru. Anda harus menggunakan urutan item yang sama seperti yang saya sebutkan di bawah ini, nama tidak masalah, tetapi urutannya.

Jika ingin menambah atau menghapus item, sesuaikan parameter Thingspeak pada kode Arduino. Ini cukup mudah dan didokumentasikan dengan baik di situs web mereka.

Langkah 8: Pengaturan CloudMQTT

Layanan MQTT apa pun, atau layanan IoT serupa seperti Blynk, akan berfungsi, tetapi saya memilih untuk menggunakan CloudMQTT untuk proyek ini. Saya telah menggunakan CloudeMQTT untuk banyak proyek di masa lalu, dan karena proyek ini akan diserahkan kepada seorang teman, masuk akal untuk membuat akun baru yang juga dapat ditransfer.

Buat akun CloudMQTT lalu buat "instance" baru, pilih ukuran "Cute Cat" karena kami hanya menggunakannya untuk kontrol, tanpa pencatatan. CloudMQTT akan memberi Anda nama server, nama pengguna, kata sandi, dan nomor port. (Perhatikan bahwa nomor port bukan port MQTT standar). Transfer semua nilai ini ke kode ESP8266 Anda di lokasi yang sesuai, untuk memastikan bahwa kasusnya benar. (serius, salin/tempel nilainya)

Anda dapat menggunakan panel "Websocket UI" di CloudMQTT untuk melihat koneksi perangkat Anda, penekanan tombol, dan, dalam skenario aneh, Anda mendapatkan kesalahan, pesan kesalahan.

Anda AKAN memerlukan pengaturan ini saat mengonfigurasi klien Android MQTT juga, jadi catat nilainya jika perlu. Semoga password Anda tidak terlalu rumit untuk diketik di ponsel Anda. Anda tidak dapat mengaturnya di CloudMQTT.

Langkah 9: Pengujian Akhir

Sekarang kita perlu menguji perangkat terakhir.

Sebelum Anda menguji apa pun, periksa ulang SETIAP kabel dan gunakan multimeter Anda dalam mode kontinuitas untuk melacak semua kabel. Pastikan semuanya terhubung ke tempat yang menurut Anda terhubung. Karena relai mengisolasi tegangan tinggi dari tegangan rendah, Anda tidak perlu khawatir tentang korsleting mikrokontroler Anda.

Saya menggunakan penguji sirkuit listrik sederhana untuk memverifikasi semuanya terhubung dengan benar di sisi tegangan tinggi, dan itu juga berfungsi dengan baik untuk menguji relai saya.

Tambahkan ESP2866 Anda ke jaringan wifi Anda dengan menghubungkan ke perangkat melalui ponsel atau laptop Anda. Ini menggunakan perpustakaan WifiManager standar, dan dia memiliki semua dokumentasi yang diperlukan di halaman Github-nya.

Menggunakan bola lampu pijar, saya menempatkan sensor DHT22 saya di sebelah bohlam dan mencolokkan lampu ke stopkontak. Ini memungkinkan suhu memanas dengan cepat, memicu relai untuk mematikan lampu dan mengulangi prosesnya. Ini sangat membantu untuk menguji semuanya, termasuk koneksi wifi saya.

Perangkat Anda harus menyalakan relai dengan benar saat suhu terlalu rendah dan mematikannya setelah suhu mencapai nilai tinggi. Dalam pengujian saya, ini telah mampu menjaga suhu ruang lab kami dalam 1 derajat Celcius 24/jam sehari.