Erittäin pienitehoinen kellarin tulvahälytys ESP8266: 3 askelta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Hei, tervetuloa ensimmäiseen ohjeeseeni.

Taloni kellari tulvii muutaman vuoden välein eri syistä, kuten kesän kovista ukkosmyrskyistä, korkeasta pohjavedestä tai jopa putken halkeamisesta. Vaikka se ei ole mukava paikka, keskuslämmityskattilani sijaitsee siellä ja vesi voi vahingoittaa sen elektronisia osia, joten minun on pumpattava vesi pois mahdollisimman pian. On vaikeaa ja epämiellyttävää tarkistaa tilanne kovan ukkosmyrskyn jälkeen, joten päätin tehdä ESP8266-pohjaisen hälytyksen, joka lähettää minulle sähköpostin tulvien sattuessa. (Jos tulvat johtuvat korkeasta pohjavedestä, vedenpinta on yleensä alle 10 senttimetriä, mikä ei ole haitallista lämmittimelle, eikä sitä suositella pumpattavaksi, koska se tulee joka tapauksessa takaisin ja mitä enemmän pumppaat, sitä enemmän pohjavettä tulee ensi kerralla. Mutta on hyvä tietää tilanteesta.)

Tässä sovelluksessa laite saattaa olla "lepotilassa" vuosia, ja jos kaikki toimii suunnitellusti, se toimii vain muutaman sekunnin ajan. Syväunen käyttö ei ole käytännöllistä, koska se vie liikaa virtaa, jos haluamme nukkua hyvin pitkään ja ESP8266 voi nukkua enintään noin 71 minuuttia.

Päätin kytkeä ESP: n virran päälle uimurikytkimellä. Tällä ratkaisulla ESP ei saa virtaa, kun kytkin on auki, joten virrankulutus on vain akkujen itsepurkautumista, mikä pitää järjestelmän hälytysvalmiina vuosia.

Kun vedenpinta saavuttaa uimurikytkimen, ESP käynnistyy normaalisti, muodostaa yhteyden WiFi-verkkoon, lähettää minulle sähköpostiviestin ja siirtyy ikuisesti nukkumaan ESP: n kanssa. Jos se ei voi muodostaa yhteyttä WiFi-verkkoon tai lähettää sähköpostia, se menee nukkumaan 20 minuutiksi ja yrittää uudelleen, kunnes onnistuu.

Tämä ajatus on samanlainen kuin Andreas Spiessin tässä videossa kuvaama ratkaisu. Mutta tulvan ja uimurikytkimen luonteen vuoksi meidän ei tarvitse lisätä MOSFET -laitetta, jotta ESP pysyy päällä, kunnes se suorittaa tehtävänsä, koska uimurikytkin suljetaan, jos vedenpinta ylittää liipaisutason.

Vaihe 1: Kaavio:

Osat

• D1: BAT46 Schottky-diodi syvän unen herätykseen. Minulla on parempia kokemuksia Schottky -diodeista kuin D0: n ja RST: n välisistä vastuksista.
• Float -kytkin: Yksinkertainen 1,2 dollarin ruokoletku ja magneettipohjainen kellukytkin eBaysta. Rengas magneetin kanssa voidaan kääntää vaihtaaksesi korkean ja matalan nesteen tason kytkennän välillä. eBay -linkki
• Paristopidike: 2x AAA 1,5V paristoille
• P1: 2x 2P 5,08 mm (200 ml) ruuviliittimet akun ja uimurikytkimen johtojen liittämiseen.
• C1: 1000uF 10V kondensaattori parantaa ESP: n vakautta radion ollessa päällä. Huomaa, että jos ESP on syvässä unessa, kondensaattoriin varastoitu energia riittää sen syöttämiseen 3-4 minuutiksi. Tänä aikana uimurikytkimen toiminta ei voi käynnistää ESP: tä uudelleen, koska kondensaattori pitää sen päällä ollessaan syvässä unessa. Tämä on mielenkiintoista vain testauksen aikana.
• U1: LOLIN / Wemos D1 Mini Pro ESP8266 -mikro -ohjain. Tämä on pro -versio, jossa on ulkoinen antenniliitin, mikä voi olla hyödyllistä, kun se sijoitetaan kellariin. Huomaa, että sinun on juotettava uudelleen 0 ohmin SMD "vastus" valitaksesi ulkoinen antenni sisäänrakennetun keraamisen antennin sijasta. Suosittelen ostamaan LOLIN -mikrokontrollerit virallisesta LOLIN AliExpress -kaupasta, koska siellä on paljon väärennettyjä tai vanhoja Wemos / LOLIN -levyjä.
• Perfboard: 50mm*50mm proto -levy riittää kaikkien osien sovittamiseen. Piiri on liian yksinkertainen piirilevyn valmistamiseksi.:)

Huomaa, että akku on kytketty 3,3 V: n tuloon. Vaikka D1 Minissä on sisäänrakennettu LDO USB- / LiPo -toimintaa varten, emme tarvitse sitä, kun se saa virtansa 3 V: n 2xAAA -alkaliparistoista. Tällä liitännällä D1 Mini pystyi suorittamaan tehtävänsä myös vain 1,8 V: n syöttöjännitteellä.

Vaihe 2: Koodi

Ohjelma voisi olla mukavampi tai yksinkertaisempi, mutta sen osat ovat hyvin osoittautuneet muissa projekteissani.

Luonnos käyttää seuraavia kirjastoja:

ESP8266WiFi.h: Oletus ESP8266 -levyille.

Gsender.h: Gmail -lähettäjäkirjasto Boryasta, voit ladata täältä.

Ohjelman kulku on melko yksinkertaista.

• ESP käynnistyy.
• Lukee RTC -muistin tarkistaakseen, onko se ensimmäinen käynnistys vai ei
• Yhdistää WiFi -verkkoon cleverwifi () -toiminnon avulla. Tämä muodostaa yhteyden WiFi -verkkoon käyttämällä reitittimen MAC -osoitetta (BSSID) ja kanavanumeroa nopeampaa yhteyttä varten, yrittää uudelleen ilman niitä 100 epäonnistuneen yrityksen jälkeen ja menee nukkumaan 600 yrityksen jälkeen. Tämä toiminto on johdettu OppoverBakken WiFi -virrankulutuksen säästöluonnoksesta, mutta ilman yhteystietojen tallentamista tämän sovelluksen RTC -osaan.
• Tarkistaa akun jännitteen ESP: n sisäänrakennetuilla ADC_MODE (ADC_VCC) / ESP.getVcc () -ominaisuuksilla. Tämä ei vaadi ulkoista jännitteenjakajaa tai johdotusta A0: een. Täydellinen alle 3,3 V: n jännitteille, mikä on meidän tapauksemme.

• Lähettää sähköpostiviestin Gsender.h. Lisäsin muuttujia ja mukautettua tekstiä aiheeseen ja viestijonoihin raportoidaksesi akun jännitteen, ensimmäisestä havaitsemisesta kuluneen ajan ja neuvoja paristojen vaihtamisesta. Muista vaihtaa vastaanottajan sähköpostiosoite.

  • Nukkuu

    • Jos se onnistuu, se nukkuu "ikuisesti" ESP.deepSleepin kanssa (0); Fyysisesti se on lepotilassa, kunnes vedenpinta on korkea. Tämä on teknisesti muutama tunti tai enintään muutama päivä, mikä ei tyhjennä akkua muutamalla uA -lepovirralla. Kun vesi on poissa, uimurikytkin avautuu ja ESP sammutetaan kokonaan ja virrankulutus on 0.
    • Jos se ei onnistu, se menee nukkumaan 20 minuutiksi ja yrittää sitten uudelleen. On mahdollista, että verkkovirta katkeaa kesän ukonilman sattuessa. Se laskee uudelleenkäynnistykset ja tallentaa ne RTC -muistiin. Näitä tietoja käytetään raportoimaan ensimmäisestä hälytysyrityksestä kulunut aika. (Huomaa, että kun testataan sitä USB -virtalähteellä ja sarjamonitorilla, RTC voi pitää syklien lukumäärän myös latausten välillä.)

Vaihe 3: Asennus ja asennus

Koodin testaamisen jälkeen leipälaudalla juotin sen pieneen palaan pahvilevyä.

Käytin 2 kappaletta 5,08 mm: n 2 -napaisia ruuviliittimiä yhteen ommeltuina, naarasliitin ESP: lle, kondensaattorin ja muutamia hyppyjä.

Huomaa, että SMD-vastus, jonka keraamisen antennin vieressä on "0", on juotettava uudelleen sen vieressä oleviin tyhjiin tyynyihin ulkoisen antennin valitsemiseksi.

Sitten laitoin koko asian pieneen IP55 -sähkökytkentärasiaan. Uimurikytkimen johdot on kytketty kaapeliläpiviennin läpi.

Laatikko on sijoitettu turvalliselle korkeudelle, jossa vesi ei (toivottavasti) koskaan pääse siihen, joten käytin paria suhteellisen paksua, 1 mm^2 (17AWG) kuparijohtoa liittämään kellukytkimen. Tällä asetuksella ESP voisi käynnistyä ja lähettää viestin jopa 1,8 V: n tulojännitteellä.

Asennuksen jälkeen tämä hiljainen vartija on varuillaan, mutta toivon, että sen ei tarvitse lähettää hälytystä pian…