Контроллер теплицы на ESP8266

Общий раздел для всех подразделов форума.
Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 08 фев 2017, 09:57

Поступил заказ на сборку контроллера на базе платы OpenDevBoard Pro. Предлагаю опубликовать материалы, чтобы было легче потом повторить и меньше вопросов возникало. Поехали. Начнем с техзадания по традиции.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 08 фев 2017, 10:18

Добрый день!

ТЗ в общем-то достаточно простое:

Необходимо управлять микроклиматом и поливом в теплице ну и соответственно мониторить/управлять этим всем через Wi-Fi.
Требуется датчик темп./влажности воздуха, датчик влажности почвы (неплохо кстати и температуру почвы было бы мерять)

Какие особенности конкретно у меня: имеются вентиляторы 12-26 В DC которые поддерживают изменение скорости в зависимости от напряжения, хотелось бы этот момент учесть в этом проекте и заложить возможность менять им скорость вращения. В качестве обогрева будут использоваться ИК лампы общ. мощностью 1,5 кВт в связи с чем необходимо добавить твердотельное реле(можно даже 2 шт. на развитие). Желательно сразу в корпусе предусмотреть необходимые БП.

Также хотелось бы получить это все в виде монтажа в электрокоробке, плюс необходим дисплей для отображения параметров на месте.

Для полива планирую использовать капельный полив и насос на 12В из накопительного бака, может кто посоветует надежную модель насоса на 12В?

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 08 фев 2017, 12:01

Похоже я по ошибке грохнул следующее сообщение:
Да еще хотелось бы уточнить один момент - это возможность использования АКБ на 12В на случай отключения ЭП, у меня есть несколько разных АКБ емкостью от 5 до 60 А/Ч, получится задействовать?
Также интересует возможность использования насоса на 12В с реверсом т.е. для остановки полива он должен сработать в обратную сторону, но это опционально.

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 08 фев 2017, 12:03

Ну, Даллас никто не мешает в землю зарыть. По насосу не подскажу, не знаком. Аккумуляторы без проблем. Тогда лучше не через твердотельный блок питания от 220 питать модуль, а через понижающий стабилизатор от 12В. Я его сейчас как раз на витрину выкладываю.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 10 фев 2017, 05:47

Добрый день!
Сформировал заказ на сайте, проверьте ничего ли я не забыл:

Изображение Название товара Модель Количество Цена единицы Всего
ESP8266 Open Dev Board Pro ESP8266 Open Dev Board Pro
Вид корпуса: Без корпуса
С прошивкой homes-smart.ru: С платной прошивкой .. WiFi02
1,594.32 1,594.32
Датчик температуры в сборе с кабелем Датчик температуры в сборе с кабелем part02 3шт.
118.10 354.29
Монтаж в большой корпус с прозрачной дверкой и автоматическим выключателем Монтаж в большой корпус с прозрачной дверкой и автоматическим выключателем усл02
1,003.83 1,003.83
Символьный LCD экран 20х4 с синей подсветкой Символьный LCD экран 20х4 с синей подсветкой part03
767.64 767.64
Твердотельное реле фабричного производства различной мощности Твердотельное реле фабричного производства различной мощности part08
413.34 413.34
Датчик влажности почвы. Датчик влажности почвы. part07
153.53 153.53
Датчик влажности/температуры HTU21 цифровой Датчик влажности/температуры HTU21 цифровой part08
383.82 383.82
Стабилизатор питания регулируемый. DC-DC step down. Стабилизатор питания регулируемый. DC-DC step down. part13
165.34 165.34



Получается, что при данной схеме контроллер будет работать от доп. блока питания до 26В?
И еще момент: для подключения АКБ в систему никакого доп. модуля не требуется? И что насчет модуля реального времени? Он потребуется в данной сборке чтобы к примеру полив по расписанию дней недели настроить или оно будет через интернет синхронизировать время?

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 10 фев 2017, 05:55

Если будет интернет, то часы не обязательны.
Аккумулятор подойдет для всего, кроме моторов на 24-26. Ну или 2 аккумулятора тогда.
Стабилизатор до 28В на входе может.
Вроде так.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 10 фев 2017, 06:29

А если интернет будет кратковременно отваливаться что будет в этот момент происходить с расписанием полива к примеру?
И еще момент, как будет выглядеть схема подключения АКБ к контроллеру?
Также интересует "Датчик температуры в сборе с кабелем Датчик температуры в сборе с кабелем part02 3шт." их необходимо будет включить последовательно ?

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 10 фев 2017, 06:47

Ничего не будет происходить при отвале интернета. Контроллер сам умеет считать время, правда не так точно как часы. Может на минуту раньше полив включить.
Датчики придется самому паять. Платы под них мы только будем заказывать в Китай сегодня. Будут через месяц в продаже.
Вот такие, только заводские. https://goo.gl/photos/NHkgexNvgRY4GjQb9

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 10 фев 2017, 09:48

Заказал и оплатил все комплектующие на сайте ;)
Теперь будем ждать сборки и отправки!

У нас на сборку 2 недели. Umka.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 10 фев 2017, 09:53

Про 2 недели подтверждаю, было оговорено в самом начале нашего разговора, но если вдруг получится раньше- это будет замечательно ;)

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 11 фев 2017, 18:48

Роман, хотел еще уточнить про общее кол-во подключаемых исполнительных устройств.

Как я понимаю 8266 Pro ограничен определенным кол-вом пинов, если исходить из нашего комплекта оборудования сколько исполнительных устройств я смогу задействовать?

Получается, что пока планируется задействовать: обогрев, вентиляторы, полив. Будет ли у меня возможность в дальнейшем подключить что-то еще?

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 12 фев 2017, 05:41

Давайте инструкцию почитаем
https://drive.google.com/open?id=0B0vRu ... khMU2JCWFk
https://drive.google.com/open?id=0B0vRu ... DdHN2xUQ0E

Если кратко. У контроллера ESP8266 есть несколько пинов ввода-вывода:
1. Один аналоговый. Измеряет напряжение 0-1В.
2. Полноценные пины ввода-вывода 11-12-13-14. На них можно все вешать.
3. Системные пины 0 и 2. Их нельзя при старте к земле притягивать, переводят МК в режим прошивки. То есть как входы цифровые можно использовать, если есть подтяжка входа к плюсу, как выходы нет. Например для Далласов можно или I2C или DHTxx.
4. Системные 15-16. Как выходы можно, как входы нет. 16 дрыгается при включении на пол секунды всегда. 15 вроде тоже. 16 можно использовать для режима deepsleep. Вроде все.
Теперь считаем нашу периферию и от этого отталкиваемся. 0-2 можно на I2C назначить, но на плате эта шина разведени на 4-5 пины. Хотя можно дорожку перерезать. I2C устройств на эти 2 провода можно до 100 навешать, главное чтобы адреса были разные. То есть 2 одинаковых датчика повесить не получится если адрес у нах один, у некоторых можно менять адрес перемычками. У Далласов у каждого с завода уникальный адрес, но они по своей однопроводной шине работают. Ее тоже можно на 0 или 2 назначить и там эти пины так разведены, что на входы удобно коммутировать. На телефонные розетки в смысле. Еще, на плате ODBP есть силовая часть для выходов. 2 реле и 1 полевой транзистор. Там так сделано, что почти все пины выведены на гребенку и напртив пины входных и выходных цепей. То есть каждый пин можно скоммутировать на любой вход или выход, за исключением вышеназванных ограничений.

Ну и еще пришивка умеет читать датчики с другого модуля в той же локальной сети и дрыгать пинами другого модуля по своей программе. Можно поставить несколько модулей в разных местах. Это зачастую даже дешевле, чем таскать далеко провода.
Еще есть разные микросхемы расширения входов-выходов, но у нас нет таких модулей и мы с ними не работаем.

Надо понимать идеологию IoT и ESP8266 в частности. Одна задача - одно устройство! Потому что модуль миниатюрный и достаточный для большинства не сложных задач и не нужно его превращать в ПЛК или контроллер умного дома. Не потянет. Лучше 20 ЕСП поставить и контроллер на одноплатном компьютере поднять с графиками и кнопочками и сложной программой. А эти модули должны быть встраиваемыми в вещи и со своими мозгами для жизненно-важных действий, чтобы если центральный контроллер упадет, система продолжала работать. Ну как термостат в холодильнике.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 13 фев 2017, 06:34

Примерно понял, спасибо, но все равно общего видения по подключению пока не возникло.
В рамках наших комплектующих как будет логичнее организовать их подключение?

Куда будут подключены:

Входы:

1. Дисплей
2. Датчик почвы
3. Далласы
4. Датчик влажности/температуры HTU21 цифровой

Выходы с учетом модуля расширения MOFSET

1. Твердотельное реле - ИК обогрев
2. Вентиляторы 12-26В
3. Насос 12В

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 13 фев 2017, 06:52

1. Дисплей i2c. Без вариантов. 5-4 пины или 0-2 на выбор.
2. Датчик почвы аналоговый. К аналоговому входу. Он один у ЕСП. Есть подстроечный резистор на плате ODBP, чтобы можно было подогнать максимальное значение под диапазон АЦП.
3. Все Далласы вешаются на один пин. Например на 0 или 2. Тогда для I2C удобнее 5-4 использовать. Все эти пины назначаются в интерфейсе модуля.
4. HTU21 работает по I2C. Те же пины. Гребенок много, хватит всем.

Остаются выходы 11-12-13-14-15-16. На плате есть 2 реле, 1 мосфет, твердотельное внешнее можно просто к пину подключить. Тут тоже на выбор. Но 16 и вроде 15 дрыгаются на пол секунды при подаче питания. Может щелкнуть реле на мгновение. Если не критично это, то любые можно назначать и коммутировать на выходы.
Остается еще 0 или 2 (один под Далласы, другой свободен), но их на выходы ставить нельзя.
Если же назначить 0-2 на I2C, то на 4 или 5 можно назначить Далласы, а оставшийся использовать тоже для выхода. Тогда придется резать дорожки на плате. Там 4-5 разведены на I2C гребенки.

Но проблема не только в количестве ножек.
Для управления 100500 выходами нужно еще написать сложную логику для контроллера и он может не вытянуть слишком сложные задачи. Ну то есть это не компьютер все-таки, а микроконтроллер. Надо это учитывать. Но управлять светом, нагревом, поливом и проветриванием можно без проблем и еще место останется немного.
У меня дома висит контроллер в курятнике, надо до него добраться и обновить прошивку. Так он почти то же самое делает кроме полива разве что. Управляет светом для птиц, обогревом, проветриванием, следит за температурой и влажностью. Вроде так.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 13 фев 2017, 07:15

Получается, что подключив все вышеперечисленные датчики+дисплей на вход мы имеем еще 4 полноценных пина на выход (11-12-13-14) и два "дергающихся" пина 15-16 которые мы сможем использовать только на выход?

Насчет логики - для теплицы не подразумевается какого-то очень сложного алгоритма: полив по расписанию+темп. почвы, ИК обогрев по температуре, проветривание по влажности, ну и в будущем возможно добавлю еще и открытие форточек тоже по температуре. Хотя возможно придется задействовать и модуль Ligic для анализа к примеру двух параметров одновременно.
Справится 8266 с этими задачами? ;)

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 13 фев 2017, 07:40

Да! на все вопросы. Ну и что, что дрыгается? Ну нагрев допустим мигнет, а скорее даже не заметно будет или свет на пол секунды. Вот для насоса такой дрыг не будет полезным, а лампам и ТЭНам пофиг.
Logic как раз удобен для комбинации расписаний и датчиков. Потянет конечно, если не перегружать всякими mqtt и api options, то вообще без проблем.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 13 фев 2017, 08:15

Ну и отлично, еще раз удостоверился на данный момент в том, что не ошибся в выборе решения. ;)
MQTT нужен в основном для управления грубо говоря через облако?
Если да, то у меня будет публичный IP на роутере и с помощью проброса портов я смогу заходить на веб интерфейс 8266 из любого места в интернете. В таком случае необходимости в облачных сервисах особого нет, ну только если в качестве мониторинга.
Плюс можно даже организовать мониторинг модуля из интернета по доступности http как такового, или даже прикрутить мониторинг параметров через SNMP протокол (мельком вроде видел что есть поддержка в home-smarts). Но это уже конечно из разряда дополнительных фишек, главное чтобы основное все работало четко!

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 13 фев 2017, 08:44

Так mqtt и есть в основном для мониторинга и немного для управления. Без всяких пробросов портов и т.д.
Ставится на смартфон приложение, подключается к брокеру, высасыват все метрики и их потом можно в красивые кнопочки, слайдеры, "вольтметры" и графики на панели укладывать. А облачные серверы хранят историю и тоже сторят графики за любой период времени и делают оповещения если какой-то параметр выходит за границы заданные или само устройство перестал слать данные. Это просто удобно. Ну а красноглазым какой простор!

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 13 фев 2017, 09:03

Ну с доп. фишками уже по ходу дела разбираться буду. И не совсем понял кто такие красноглазые :D


Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 15 фев 2017, 08:08

Пока ожидаю контроллер попросил у ребят из соседнего отдела БП на 24 В, протестировал его в связке с АКБ - всё отлично работает.
Фото БП:

Изображение

Изображение

На блоке есть также возможность получить и 5V отдельно.
Напряжение резистором выставил 26,2 В . dc-dc step down конвертер будет работать при входящих 26,2 В ?

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 15 фев 2017, 09:06

Там +5 и -26В. Не получится сразу и 5 оттуда взять. DC-DC должен справиться.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 15 фев 2017, 09:37

А почему не получится одновременно подключить? (это так, для развития, стабилизатор dc-dc оставляем в любом случае)

Всего в выходном разъеме БП 4 провода, два общих провода (серые) ,один +5 В, второй -24В, разве не получится подключить нагрузку 5В и -24В используя два этих общих провода?

Аватара пользователя
Umka
Команда UM
Сообщения: 6274
Зарегистрирован: 04 июн 2015, 13:45
Откуда: Суджа
Контактная информация:

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Umka » 15 фев 2017, 09:50

Боюсь что нет, там же 0 от 24 будет плюсом. А ноль же общий вроде.

Vitaly
Сообщения: 83
Зарегистрирован: 08 фев 2017, 10:04

Re: Контроллер теплицы на ESP8266

Сообщение Vitaly » 15 фев 2017, 10:34

А как определить это на практике? -)

Я включаю нагрузку на 24В в БП - вентилятор крутится, и одновременно с этим меряю напряжение на двух свободных оставшихся контактах - показывает 5В.

Ответить