Alarm za poplavu podruma iznimno male snage s ESP8266: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Zdravo, dobrodošli u moju prvu instrukciju.

Podrum moje kuće poplavljen je svakih nekoliko godina iz različitih razloga, poput jakih ljetnih oluja, visokih podzemnih voda ili čak pucanja cijevi. Iako to nije lijepo mjesto, moj kotao za centralno grijanje nalazi se dolje i voda može naštetiti njegovim elektroničkim dijelovima, pa moram ispumpati vodu što je prije moguće. Teško je i neugodno provjeriti situaciju nakon jake ljetne oluje, pa sam odlučio napraviti alarm baziran na ESP8266 koji mi šalje e-poštu u slučaju poplave. (Kada je poplava uzrokovana visokom podzemnom vodom, vodostaj je obično manji od 10 centimetara što nije štetno za grijač i ne preporučuje se ispumpavanje jer će se ionako vratiti i što ćete više pumpati, više će dolaziti podzemne vode sljedeći put. Ali dobro je znati o situaciji.)

U ovoj aplikaciji uređaj bi mogao biti u stanju mirovanja godinama, a ako sve radi kako je planirano, radi samo nekoliko sekundi. Korištenje dubokog sna nije praktično jer izvlači previše struje ako želimo spavati jako dugo, a ESP8266 može spavati najviše 71 minutu.

Odlučio sam upotrijebiti plovak za uključivanje napajanja ESP -a. Ovim rješenjem ESP se ne napaja kada je prekidač otvoren, pa je potrošnja energije samo samopražnjenje baterija, što održava sistem spreman za alarm godinama.

Kad nivo vode dosegne prekidač za plivanje, ESP se normalno pokreće, povezuje se na moju WiFi mrežu, šalje mi e-poštu i zauvijek spava s ESP. Deepsleep (0) dok se napajanje ne isključi i ponovo uključi. Ako se ne može povezati s WiFi mrežom ili ne može poslati e-poštu, odlazi u stanje mirovanja 20 minuta i pokušava ponovo dok ne uspije.

Ova ideja je slična rješenju koje je Andreas Spiess opisao u ovom videu. No, zbog prirode poplave i prekidača s plovkom, ne moramo dodavati MOSFET da bi ESP bio uključen dok ne dovrši svoj zadatak, jer će plovak biti zatvoren ako je razina vode iznad razine okidača.

Korak 1: Shema:

Delovi

• D1: BAT46 Schottky-dioda za buđenje u dubokom snu. Imam bolje iskustvo sa Schottkyjevim diodama od otpornika između D0 i RST.
• Plutajući prekidač: Jednostavni cijev od trske od 1,2 USD i plovak na bazi magneta sa eBay -a. Prsten s magnetom može se preokrenuti za promjenu između prebacivanja visokog i niskog nivoa tekućine. eBay Link
• Nosač baterija: za 2x AAA 1,5V baterije
• P1: 2x 2P 5.08mm (200mil) vijčani terminali za spajanje žica iz baterije i prekidača na plovak.
• C1: 1000uF 10V kondenzator za povećanje stabilnosti ESP -a dok je radio uključen. Imajte na umu da ako je ESP u dubokom snu, energija pohranjena u kondenzatoru dovoljna je za napajanje 3-4 minute. U tom razdoblju rad prekidača s plovkom ne može ponovno pokrenuti ESP jer ga kondenzator drži uključenim dok je u dubokom snu. Ovo je zanimljivo samo tokom testiranja.
• U1: Mikrokontroler LOLIN / Wemos D1 Mini Pro ESP8266. Ovo je profesionalna verzija s priključkom za vanjsku antenu, koja bi mogla biti korisna kada se nalazi u podrumu. Imajte na umu da trebate ponovno lemiti SMO "otpornik" od 0 ohma kako biste odabrali vanjsku antenu umjesto zadane ugrađene keramičke antene. Preporučujem da kupite LOLIN mikrokontrolere u službenoj trgovini LOLIN AliExpress jer postoji mnogo lažnih ili starih verzija Wemos / LOLIN ploča.
• Perfboard: Proto ploča 50 mm*50 mm bit će dovoljna da stane na sve dijelove. Krug je previše jednostavan za izradu PCB -a.:)

Imajte na umu da je baterija spojena na ulaz 3.3V. Iako D1 Mini ima ugrađen LDO za USB / LiPo rad, to nam nije potrebno kada se napaja iz 3V 2xAAA alkalnih baterija. Ovom vezom moj D1 Mini je uspio izvršiti svoj zadatak sa samo 1,8 V naponom napajanja.

Korak 2: Kodeks

Program bi mogao biti ljepši ili jednostavniji, ali njegovi su dijelovi dobro dokazani u mojim drugim projektima.

Skica koristi sljedeće biblioteke:

ESP8266WiFi.h: Zadano za ESP8266 ploče.

Gsender.h: Biblioteka pošiljalaca Gmail -a iz Borye može se preuzeti odavde.

Tok programa je prilično jednostavan.

• ESP se pokreće.
• Čita RTC memoriju kako bi provjerio je li to prvi početak ili nije
• Povezuje se na WiFi pomoću funkcije cleverwifi (). Ovo se povezuje na WiFi koristeći MAC adresu usmjerivača (BSSID) i broj kanala za bržu vezu, pokušava bez njih nakon 100 neuspješnih pokušaja i odlazi u san nakon 600 pokušaja. Ova je funkcija izvedena iz OppoverBakke -ove skice za uštedu energije WiFi -a, ali bez spremanja podataka o vezi u RTC dio u ovoj aplikaciji.
• Provjerava napon baterije s ugrađenim ESP -om u funkcijama ADC_MODE (ADC_VCC) / ESP.getVcc (). Za to nije potreban vanjski razdjelnik napona ili bilo kakvo ožičenje na A0. Savršeno za napone ispod 3.3V, što je naš slučaj.

• Šalje dodatnu e-poštu s Gsender.h. Dodao sam varijable i prilagođeni tekst u nizove tema i poruka kako bih prijavio napon baterije, proteklo vrijeme od prvog otkrivanja i savjet u vezi zamjene baterije. Ne zaboravite promijeniti e-adresu primatelja.

  • Spava
    • Ako uspe, spava "zauvek" sa ESP.deepSleep (0); Fizički će biti u stanju mirovanja sve dok nivo vode ne bude visok. Tehnički je to nekoliko sati ili maksimalno nekoliko dana, što neće isprazniti bateriju s nekoliko uA struja mirovanja. Kad voda nestane, prekidač na plovak će se otvoriti i ESP će se potpuno isključiti, a trenutna potrošnja bit će 0.
    • Ako ne uspije, odlazi u san 20 minuta, a zatim pokušava ponovo. Moguće je da dođe do nestanka struje u slučaju ljetne oluje. Broji ponovna pokretanja i pohranjuje ih u RTC memoriju. Ove informacije se koriste za izvještavanje o vremenu koje je proteklo od prvog pokušaja alarma. (Imajte na umu da prilikom testiranja sa USB napajanjem i serijskim monitorom, RTC može zadržati vrijednost broja ciklusa između preuzimanja.)

Korak 3: Montaža i instalacija

Nakon testiranja koda na ploči za lemljenje, lemio sam ga na mali komad ploče.

Koristio sam 2 komada 5 -polnih vijčanih stezaljki s navojem od 5,08 mm, spojene zajedno, ženski zaglavlje za ESP, kondenzator i nekoliko kratkospojnika.

Imajte na umu da SMD otpornik s "0" brojem pored keramičke antene treba ponovno lemiti na prazne jastučiće pored nje za odabir vanjske antene.

Zatim sam cijelu stvar stavio u malu električnu razvodnu kutiju IP55. Žice s prekidača na plovak spojene su kabelskim uvodnikom.

Kutija je postavljena na sigurnu visinu, gdje voda (nadamo se) nikada neće doprijeti do nje, pa sam upotrijebio par relativno debele bakrene žice od 1 mm^2 (17AWG) za spajanje prekidača s plovkom. Sa ovim podešavanjem, ESP bi mogao pokrenuti i poslati poruku čak i sa ulaznim naponom od 1,8 V.

Nakon instalacije, ovaj tihi stražar je na straži, ali nadam se da neće morati uskoro poslati alarm …