ESP8266 तापमान नियंत्रित रिले: 9 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

मेरा एक मित्र एक वैज्ञानिक है जो ऐसे प्रयोग करता है जो हवा के तापमान और आर्द्रता के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। इनक्यूबेटर रूम में एक छोटा सिरेमिक हीटर है लेकिन हीटर का थर्मोस्टेट लगभग सटीक नहीं था, केवल 10-15 डिग्री के भीतर तापमान बनाए रखने में सक्षम था।

तापमान और आर्द्रता दर्ज करने वाले वाणिज्यिक उपकरण काफी महंगे हो सकते हैं, और डिवाइस से डेटा प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है। साथ ही, वे तापमान को नियंत्रित नहीं कर सकते, केवल डेटा लॉग करते हैं। उन्होंने पूछा कि ऐसे उपकरण का निर्माण करना कितना कठिन होगा जो तापमान और आर्द्रता को दर्ज करते समय एक रिले के माध्यम से हीटर को सटीक रूप से नियंत्रित कर सके। काफी आसान लग रहा था।

एक ESP8266, रिले, DHT22, और कुछ ऑनलाइन IoT प्लेटफॉर्म को हथियाने के बाद, हम बंद हैं।

चरण 1: आपूर्ति

यह परियोजना मुट्ठी भर आपूर्तियों का उपयोग करती है, जो सभी बहुत सामान्य हैं और हो सकता है कि आज आपके पास पहले से ही उपलब्ध हों। मैंने जो उपयोग किया उसकी पूरी सूची यहां दी गई है, अपनी परियोजना की जरूरतों को पूरा करने के लिए आवश्यकतानुसार समायोजित करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।

• ESP8266 ESP-01 (या समान ESP8266 बोर्ड)
• DHT-22 तापमान और आर्द्रता सेंसर
• LM317 चर वोल्टेज नियामक (या एक मानक 3.3V नियामक आसान होगा)
• 5V हाई करंट रिले (मैंने 10A के साथ शुरुआत की लेकिन इसे 2-दिनों के भीतर उड़ा दिया)
• विभिन्न प्रतिरोधक और संधारित्र
• जम्पर तार
• मानक विद्युत आउटलेट और कवर
• इलेक्ट्रिक गिरोह बॉक्स
• एडेप्टर के साथ पुराना यूएसबी प्लग
• पुराना विद्युत प्लग

पूर्व-निरीक्षण में, ESP-01 के बजाय NodeMCU का उपयोग करने से बहुत अधिक समझ में आता। मेरे पास उस समय एक नहीं था इसलिए मैंने जो कुछ भी हाथ में था उससे मैंने किया।

चरण 2: आउटलेट निर्माण

जबकि मैंने तकनीकी रूप से माइक्रो-कंट्रोलर और कोड के साथ शुरुआत की थी, पहले एसी आउटलेट से शुरू करना समझ में आता है। इस परियोजना के लिए, मैंने एक एकल गैंग बॉक्स, एक मानक 2-प्लग आउटलेट और एक पुरानी पावर स्ट्रिप से पावर कॉर्ड का उपयोग किया।

दो सफेद तारों को आपस में जोड़ने और दो जमीनी तारों को आपस में जोड़ने से बिजली का सॉकेट तार-तार हो जाता है। दो काले तार रिले के उच्च-पक्ष से होकर जा रहे हैं। सुनिश्चित करें कि आपने टर्मिनलों को अच्छी तरह से खराब कर दिया है और कोई भी स्ट्रैंड छोटा नहीं होने वाला है, मैंने तारों पर थोड़ा सोल्डर लगाया ताकि स्टैंड एक साथ रहें।

हाई-वोल्टेज से सावधान रहें और प्रत्येक कनेक्शन को दोबारा जांचें। अपने तार फेफड़ों पर बिजली का टेप लगाना एक अच्छा विचार है ताकि वे ढीले न हों।

चरण 3: Curciut डिजाइन

सर्किट बहुत सीधा है लेकिन अगर आप ESP-01 का उपयोग करते हैं जैसा कि मैंने किया, तो आपको 3.3V प्राप्त करने के लिए एक वोल्टेज नियामक जोड़ने की आवश्यकता होगी। मानक रिले के लिए 5V की आवश्यकता होती है, इसलिए आपको 3.3V और 5.0V रेल की आवश्यकता होगी।

मेरे सर्किट ने लगातार 3.3V रेल प्राप्त करने के लिए प्रतिरोधों के एक सेट के साथ LM317 वोल्टेज नियामक का उपयोग किया, मैंने रिले को बिजली देने के लिए USB 5V का दोहन किया। 3.3V रिले हैं लेकिन उच्च-वर्तमान रिले की आवश्यकता नहीं है यदि आप एक छोटे से स्पेस हीटर को बिजली देने जा रहे हैं।

DHT22 को 4.7k पुल-अप रोकनेवाला की आवश्यकता होती है।

चरण 4: बोर्ड को मिलाएं

सभी घटकों का लेआउट और मिलाप। यह थोड़ा मुश्किल हो सकता है लेकिन ग्राफ पेपर के एक टुकड़े के साथ निशान की पूर्व-योजना बनाने में मदद मिलेगी।

मैंने पावर प्लग के लिए एक यूएसबी बोर्ड का इस्तेमाल किया लेकिन यह काफी कमजोर था और इसके बजाय इसे दो हेडर पिन से बदल दिया। मैंने बोर्ड पर दो महिला हेडर का इस्तेमाल किया और दो पुरुष-हेडर पिन को सीधे एक पुराने यूएसबी प्लग में मिलाया। यह अधिक विश्वसनीय और ठोस साबित हुआ। USB तारों के रंग हैं:

काला मैदानलाल ५वी

मैंने मानक जम्पर तारों से जोड़ने के लिए अपने परफ़ॉर्मर पर DHT22 और रिले पिन को बेनकाब करने के लिए पुरुष हेडर का भी उपयोग किया।

सुनिश्चित करें कि आप प्रत्येक पिन, पावर और ग्राउंड कनेक्टर को बाद में अनप्लग होने की स्थिति में लेबल करते हैं।

चरण 5: सर्किट बोर्ड को माउंट करें

गैंग बॉक्स के किनारे पर, सर्किट बोर्ड को स्क्रू और/या हॉट-गोंद से माउंट करें। सुनिश्चित करें कि प्लेसमेंट किया गया है ताकि जम्पर तार बॉक्स के अंदर लगे आपके रिले तक पहुंच जाए, और आप आसानी से अपने पावर कनेक्टर में प्लग कर सकें।

अपनी स्थिति के लिए उपयुक्त लंबाई के साथ अपने DHT22 सेंसर में हीट सिकुड़न के साथ एक जम्पर तार जोड़ें। मेरा लगभग 8 इंच लंबा था। मैंने इसके बजाय कुछ CAT5 केबल का इस्तेमाल किया ताकि लीड्स को स्थिति में थोड़ा मोड़ा जा सके और फ्री-स्टैंडिंग हो।

चरण 6: अरुडिनो कोड

Arduino कोड मेरे SensorBase वर्ग का उपयोग करता है, जो मेरे Github पृष्ठ पर उपलब्ध है। आपको मेरे सेंसरबेस कोड का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है। आप सीधे MQTT सर्वर और थिंग्सपीक को लिख सकते हैं।

इस परियोजना में तीन प्रमुख सॉफ्टवेयर विशेषताएं हैं:

1. मान सेट करने और देखने के लिए एक स्थानीय वेबसर्वर
2. डेटा भेजने और संग्रहीत करने के लिए दूरस्थ MQTT सर्वर
3. डेटा रेखांकन के लिए थिंग्सपीक डैशबोर्ड

आप इनमें से एक या अधिक सुविधाओं का उपयोग कर सकते हैं। बस आवश्यकतानुसार कोड समायोजित करें। यह मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले कोड का विशिष्ट सेट है। आपको पासवर्ड और एपीआई कुंजियों को समायोजित करने की आवश्यकता होगी।

• Github पर सेंसर-बेस कोड।
• जीथब पर लैब कोड।

चरण 7: थिंग्सपीक डैशबोर्ड

एक मुफ़्त थिंग्सपीक खाता सेटअप करें और एक नया डैशबोर्ड परिभाषित करें। जैसा कि मैंने नीचे सूचीबद्ध किया है, आपको वस्तुओं के उसी क्रम का उपयोग करने की आवश्यकता होगी, नाम मायने नहीं रखते, लेकिन आदेश करता है।

यदि आप आइटम जोड़ना या हटाना चाहते हैं, तो Arduino कोड में थिंग्सपीक मापदंडों को समायोजित करें। यह उनकी वेबसाइट पर बहुत सीधा और अच्छी तरह से प्रलेखित है।

चरण 8: CloudMQTT सेटअप

कोई भी MQTT सेवा, या Blynk जैसी समान IoT सेवा काम करेगी, लेकिन मैं इस प्रोजेक्ट के लिए CloudMQTT का उपयोग करना चुनता हूं। मैंने अतीत में कई परियोजनाओं के लिए CloudeMQTT का उपयोग किया है, और चूंकि यह परियोजना किसी मित्र को सौंपी जाएगी, इसलिए एक नया खाता बनाना समझ में आता है जिसे स्थानांतरित भी किया जा सकता है।

CloudMQTT खाता बनाएं और फिर एक नया "उदाहरण" बनाएं, "प्यारा बिल्ली" आकार चुनें क्योंकि हम इसे केवल नियंत्रण के लिए उपयोग करते हैं, कोई लॉगिंग नहीं। CloudMQTT आपको एक सर्वर नाम, उपयोगकर्ता नाम, पासवर्ड और पोर्ट नंबर प्रदान करेगा। (ध्यान दें कि पोर्ट नंबर मानक MQTT पोर्ट नहीं है)। इन सभी मानों को संबंधित स्थानों में अपने ESP8266 कोड में स्थानांतरित करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि मामला सही है। (गंभीरता से, मानों को कॉपी/पेस्ट करें)

आप CloudMQTT पर "वेबसोकेट UI" पैनल का उपयोग अपने डिवाइस के कनेक्शन, बटन पुश, और विषम परिदृश्य में देखने के लिए कर सकते हैं कि आपको एक त्रुटि, एक त्रुटि संदेश मिलता है।

Android MQTT क्लाइंट को भी कॉन्फ़िगर करते समय आपको इन सेटिंग्स की आवश्यकता होगी, इसलिए यदि आवश्यक हो तो मानों को नोट करें। उम्मीद है, आपका पासवर्ड आपके फोन पर टाइप करने के लिए बहुत जटिल नहीं है। आप इसे CloudMQTT में सेट नहीं कर सकते।

चरण 9: अंतिम परीक्षण

अब हमें अंतिम डिवाइस का परीक्षण करने की आवश्यकता है।

इससे पहले कि आप कुछ भी परीक्षण करें, प्रत्येक तार को दोबारा जांचें और सभी तारों का पता लगाने के लिए निरंतरता मोड में अपने मल्टीमीटर का उपयोग करें। सुनिश्चित करें कि सब कुछ वहीं से जुड़ा है जहां आपको लगता है कि यह जुड़ा हुआ है। चूंकि रिले उच्च-वोल्टेज को निम्न-वोल्टेज से अलग करता है, इसलिए आपको अपने माइक्रोकंट्रोलर को छोटा करने के बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है।

मैंने यह सत्यापित करने के लिए एक साधारण इलेक्ट्रीशियन के सर्किट परीक्षक का उपयोग किया कि सब कुछ उच्च-वोल्टेज पक्ष पर ठीक से तारित था, और इसने मेरे रिले का परीक्षण करने के लिए भी अच्छा काम किया।

अपने फोन या लैपटॉप के माध्यम से डिवाइस से कनेक्ट करके अपने ईएसपी२८६६ को अपने वाईफाई नेटवर्क में जोड़ें। यह मानक WifiManager पुस्तकालय का उपयोग करता है, और उसके पास अपने Github पृष्ठ पर सभी आवश्यक दस्तावेज हैं।

एक गरमागरम प्रकाश बल्ब का उपयोग करते हुए, मैंने अपने DHT22 सेंसर को बल्ब के बगल में रखा और दीपक को आउटलेट में प्लग कर दिया। इसने तापमान को जल्दी से गर्म करने की अनुमति दी, रिले को दीपक को बंद करने और प्रक्रिया को दोहराने के लिए ट्रिगर किया। यह मेरे वाईफाई-कनेक्शन सहित, हर चीज का परीक्षण करने में बहुत मददगार था।

तापमान बहुत कम होने पर आपके डिवाइस को रिले को ठीक से चालू करना चाहिए और तापमान के उच्च मूल्य तक पहुंचने के बाद इसे बंद कर देना चाहिए। मेरे परीक्षण में, यह हमारे प्रयोगशाला स्थान के तापमान को 24/घंटे प्रतिदिन 1 डिग्री सेल्सियस के भीतर रखने में सक्षम रहा है।