Lämpötila, kosteusmonitori - Arduino Mega + Ethernet W5100: 5 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

Moduuli 1 - FLAT - laitteisto:

• Arduino Mega 2560
• Wiznet W5100 Ethernet -suoja
• 8x DS18B20 -lämpötila -anturi OneWire -väylässä - jaettu neljään OneWire -väylään (2, 4, 1, 1)
• 2x digitaalinen lämpötila- ja kosteusanturi DHT22 (AM2302)
• 1x lämpötila- ja kosteusanturi SENSIRION SHT21 (Si7021)
• 1x BOSCH BME280 lämpötila- ja kosteus (ja ilmanpaine) anturi
• Lähettää tietoja kaikista antureista kerralla muutamassa minuutissa (voidaan muokata)

Moduuli 2 - KATTI - laitteisto:

• Arduino Mega 2560
• Wiznet W5100 Ethernet -suoja
• 16x DS18B20 -lämpötila -anturi OneWire -väylässä - jaettu 7 OneWire -väylään (2, 2, 2, 2, 2, 2, 4)
• 8x digitaalitulo
• 8x digitaalinen lähtö - solenoidille / releelle
• Lähettää tietoja kaikista antureista kerralla muutamassa minuutissa (voidaan muokata)
• Se lukee yksittäisten ulostulojen tilat web -käyttöliittymästä ja soveltaa niitä Lähettää digitaalitulotiloja

Vaihe 1: Johdanto

Tänään esittelen yksityiskohtaisesti viimeksi toteutetun projektin, joka on melko monimutkainen toiminnallisuuden, käytettyjen antureiden määrän, Arduino -korttien ja käytettyjen tietoväylien suhteen. Projekti koostuu kahdesta moduulista. Fyysisesti jokainen moduuli koostuu erillisestä Arduino Mega 2560, Ethernet -suoja W5100 (R3 -yhteensopiva) ja sen käyttämistä antureista.

Jokainen moduuli kommunikoi Internet -käyttöliittymän kanssa HTTP -POST -pyynnöillä, joiden avulla verkkopalvelin myy tietoja tai pyytää tietoja, esimerkiksi POST -pyynnön kautta (vain moduuli 2). Verkkokäyttöliittymässä on sisäänkirjautumisjärjestelmä, ja koko perhe voi rekisteröityä järjestelmään, kukin nimellä ja salasanalla. Siksi se on monikäyttäjäsovellus, jossa jokaisella perheenjäsenellä on yleiskatsaus molemmista moduuleista ja hän voi suorittaa erilaisia toimintoja - referenssilämpötilan asettaminen, säätölämpömittari jne. Web -käyttöliittymä on ohjelmoitu PHP -muodossa, tiedot tallennetaan MySQL -tietokantaan. Jokaisella moduulilla on erillinen taulukko tietokantaa varten. Harkitse yksittäisiä moduuleja tarkemmin.

Vaihe 2: Moduuli 1 - FLAT

Koko moduuli 1- FLAT toimii vain lämpömittarina yksittäisissä huoneissa, sillä ei ole muuta roolia. DHT22 -antureita käytettiin pitkiä matkoja käyttäen sopivaa 10 khm: n pullup -vastusta kylpyhuoneen kosteuden mittaamiseen. Koska BME280 ja SHT21 kommunikoivat I2C -väylän kautta ja tämä on huomattavasti rajallisempaa linja -auton kuljettajan pituuden suhteen, antureita käytetään lähellä Arduinoa huoneissa.

DS18B20 -lämpötila -anturit on jaettu neljään väylään, koska käytetään kahta ulkoista anturia, mikä helpottaa niiden liittämistä erillisiin Arduino -pistorasioihin ja jos anturi putoaa, se on helpompi vaihtaa, koska se ei haittaa toimintoja järjestelmästä.

Esimerkiksi yksi näistä OneWire -väylistä, joihin on indeksoitu 4 anturia. Indeksi on linkitetty lämpömittarien fyysiseen osoitteeseen, joten jos jokin antureista vaihdetaan, uusi anturi saattaa näkyä indeksissä 0 - ensimmäinen tai jopa 2, 3 tai viimeinen. Siten pienentämällä väylien antureiden määrää voimme välttää tällaiset komplikaatiot, jotka voivat ilmetä, kun anturi vaihdetaan.

Vaihe 3: Moduuli 2 - KATTI

Monitoritoiminnon lisäksi moduulilla 2 - BOILER on myös tärkeämpi rooli, nimittäin solenoidien tai releiden ohjaus patteriventtiilejä varten. Moduuli toimii kotitalouksien lämmityksestä riippumatta. Moduuli ei kytke lämmitystä tai kattilaa. Moduuli huolehtii vain jäähdyttimen venttiilin avaamisesta ja sulkemisesta, jos huonelämpötila on alempi / korkeampi kuin asetettu - ns. vertailulämpötila. Jokaiselle huoneelle, jossa patteriventtiiliä ohjataan, voidaan määrittää erityinen lämpömittari moduulista 2. Tämän lisäksi - automaattinen tila, on myös manuaalinen tila, jossa venttiili voidaan avata / sulkea manuaalisesti web -käyttöliittymästä loputtomasti - kova. Digitaalitulojen avulla voidaan tarkistaa, että magneettiventtiili / rele / venttiili on avattu / suljettu pyynnöstä Arduinalla - mahdollisuus verrata, onko lähtö sama kuin tulo.

Vaihe 4: Mitä verkkokäyttöliittymä tarjoaa?

Molemmissa moduuleissa on myös graafinen esitys viivakaaviosta yksittäisten muuttujien kehittämiseksi - lämpötila, kosteus 24 tunnissa, 7 päivässä. Web -käyttöliittymä tarjoaa myös katselun maksimista / minimistä, keskiarvosta 24 tunnissa, 7 päivässä kullekin lämpömittarille / kosteusmittarille. Moduulissa 1 tarkasteltiin alun perin SHT21 -anturiparia, mutta koska niillä ei ole mahdollisuutta muuttaa I2C -osoitetta, olisi välttämätöntä käyttää multiplekseriä yhdelle väylätiedonsiirrolle kahdesta anturista, joilla on sama I2C -osoite. Jos anturitiedot ovat viallisia, anturin nimi tallennetaan lokiin, jonka järjestelmänvalvoja voi avata milloin tahansa esimerkiksi huoltaakseen OneWire -väylää ja vaihtaakseen viallisen anturin.

Watchdog on otettu käyttöön Arduino -ohjelmissa, ja jos virheellinen alustus, "jäätyminen", toinen virhe käynnistyy turvallisesti uudelleen ja ohjelman alussa sammuttaa kaikki lähdöt, kunnes yhteys web -käyttöliittymään on muodostettu, missä se on täysin synkronoitu tuotannon ehdot, joita se myöhemmin soveltaa.

Lisää projekteja löydät osoitteesta: https://arduino.php5.sk?lang=fi Lahjoita lisää esimerkkejä: