Pre projekt autonómneho vykurovania som využil dosku NodeMCU V3 Lolin (ESP8266-12E) a tiež webové rozhranie ako dashboard v šablóne ControlR s ktorým mikrokontróler komunikuje a riadi sa nastaveniami, ktoré používateľ zadal do tohto systému. Dashboard umožňuje monitorovať 6 teplôt skrz teplotné snímače DS18B20, ktoré môžu byť ľubovoľne pomenované a aj použité ako riadiaca teplota pre termostat. Nemusí ísť iba o teplotu vzduchu v miestnostiach, ale dá sa použiť aj pre monitorovanie teploty vody v radiátoroch, resp. v ústrednom kúrení.

Systém skrz relé dokáže spínať aj kotol, štandardne sa týmto systémom nahrádza existujúci termostat, pričom sa využijú vodiče na spínanie kotla. Samotné spínanie kotla môže byť autonómne na základe riadiacej teploty a nastavenej hysterézy, alebo môže byť zapnuté manuálne. Okrem kotla bolo možné spínať aj obehové čerpadlo.

Cieľom projektu bolo mať dohľad nad neobývaným domom počas jesene a zimy, čo umožňovalo vykurovanie domu a predchádzalo poruchovým stavom typu roztrhnutý radiátor z dôvodu zamrznutia a podobne.

Termostat je možné plne konfigurovať cez podstránku, kde si používateľ volí režim a to automatický, alebo manuálny. V automatickom režime môže nastaviť cieľovú teplotu, hysterézu a tiež teplomer, ktorý bude pre riadenie teploty použitý. Cieľová teplota sa dala nastavovať po 0,25°C, rovnako ako hysteréza. U hysterézy bolo ale nutné počítať s rozsahom od 0 do 5 °C ako maximálnou a minimálno hodnotou, medzi ktorými bolo možné nastavovať

Systém vie po vypočítaní odovzdať mikrokontroléru finálny stav výstupu. Vďaka tomu nie je vývojová doska zaneprázdnená zložitými výpočtami a logikou, ale jednoducho v reálnom čase na web dáta posiela a aj číta. Okrem ovládania pece sa ovláda aj čerpadlo vody, ktoré sa spúšťa v automatickom režime iba pri veľmi nízkej vonkajšej teplote, menej ako -10°C.

Hardvérová špecifikácia - čo treba pre projekt?:

• Mikrokontróler - NodeMCU v3 Lolin 
• Senzor teploty - DS18B20
• Relé, napr. 2-kanálové pre 230V 10A
• Plynový kotol
• Obehové čerpadlo

Je systém autonómny pri manuálnom režime?

• Nie. Systém v manuálnom režime má striktne vynútenú akciu, ktorú po ňom požadujete, napríklad vykurovať v prípade potreby, občasné prekúrenie.
• Pri vypadnutí internetu v manuálnom režime sa systém stane autonómnym v offline režime.
• Pri nadviazaní spojenia sa systém prepne do manuálneho režimu vynúteného používateľom (neautonómneho).

Kritické situácie
Častá otázka.. Čo sa stane, ak mi vypadne internet, alebo prúd, následne mi po nahodení elektrickej energie nebude fungovať internet, čo sa stane? Odpoveď je jednoduchá, nakoľko systém s týmto počíta.. Systém je autonómny, ako som to písal vyššie. To znamená, že sa domácnosť sama riadi aj v prípade, že pripojenie na webserver, odkiaľ domácnosť spravujeme je nedostupný.

Síce s jednoduchšou logikou, dom sa bude vykurovať do dosiahnutia zadanej teploty, ktorá je natvrdo zadaná v programe mikrokontroléra. V tomto prípade to bolo 7°C, keďže išlo o neobývaný dom, ale pokojne by bolo možné nastaviť aj 21. Rovnako bol navolený vopred aj konkréteny DS18B20 snímač pre riadenie vykurovania, prípadne aj rôzne fail-safe riešenia v podobne využitia iného DS18B20 snímača, ak by referenčný zlyhal. Podmienky pre obehové čerpadlo sa nezmenili a tak by pri poklese pod -10°C fungovalo aj bez internetu.

Čo web rozhranie ponúka?

• Monitoring teplôt v réalnom čase
• Automatický/Manuálny režim
• Zmena názvov miestností, kde sú senzory, resp. názvy senzorov
• Vzdialený reštart dosky (možnosť spúšťať aj cronom)
• Login systém
• Log neúspešných prihlásení s uložením IP adresy používateľa
• Log dôležitých akcií - porúch senzorov
• Zmena prihlasovacích údajov
• Odhlásenie sa zo systému
• Indikátor pripojenej/odpojenej dosky
• Informácia o poslednom známom údaji online

Režimy systému

• Automatický - voliteľná hysteréza 0-5°C s 0.25°C krokom, cieľová - referečná teplota, voliteľný riadiaci teplomer spomedzi 6 DS18B20 senzorov na OneWire zbernici, ktoré sú v systéme využité
• Manuálny - natvrdo ZAP/VYP na dobu neurčitú. - používateľ je upozornení alertom

Podporuje toto riešenie šifrovanie?

• Áno, plne HTTPS protokol pre pripojenie mikrokontroléra k webserveru

Zopár screenov na záver

Prístupov 12714

Kvalita článku