Alarm zaplavení suterénu s velmi nízkým výkonem s ESP8266: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Dobrý den, vítejte u mého prvního pokynu.

Suterén mého domu se každých několik let zaplaví z různých důvodů, jako jsou silné letní bouřky, vysoká podzemní voda nebo dokonce prasknutí potrubí. Sice to není hezké místo, ale můj kotel ústředního topení je umístěn tam dole a voda může poškodit jeho elektronické části, takže potřebuji vodu odčerpat co nejdříve. Je těžké a nepříjemné kontrolovat situaci po silné letní bouřce, proto jsem se rozhodl vytvořit alarm založený na ESP8266, který mi v případě záplav pošle e-mail. (Když jsou záplavy způsobeny vysokou spodní vodou, hladina vody je obvykle menší než 10 centimetrů, což není pro ohřívač škodlivé a nedoporučuje se odčerpávat, protože se stejně vrátí a čím více budete pumpovat, tím více podzemní vody přijde příště. Je ale dobré o situaci vědět.)

V této aplikaci může být zařízení roky „ve spánku“, a pokud vše funguje podle plánu, funguje pouze několik sekund. Použití hlubokého spánku není praktické, protože čerpá příliš mnoho proudu, pokud chceme spát velmi dlouho a ESP8266 může spát maximálně asi 71 minut.

Rozhodl jsem se použít plovákový spínač k zapnutí napájení ESP. S tímto řešením není ESP napájen, když je spínač otevřený, takže spotřeba energie je pouze samovybíjení baterií, což udržuje systém připravený na poplach po celá léta.

Když hladina vody dosáhne plovákového spínače, ESP se spustí normálně, připojí se k mé WiFi síti, pošle mi e-mail a navždy usne s ESP. Deep Sleep (0), dokud se napájení nevypne a znovu nezapne. Pokud se nemůže připojit k WiFi nebo nemůže odeslat e-mail, usne na 20 minut a zkusí to znovu, dokud nebude úspěšný.

Tato myšlenka je podobná řešení popsanému Andreasem Spiessem v tomto videu. Ale kvůli povodním a plovákovému spínači nepotřebujeme přidat MOSFET, aby byl ESP zapnutý, dokud nedokončí svůj úkol, protože plovákový spínač bude sepnut, pokud je hladina vody nad spouštěcí hladinou.

Krok 1: Schéma:

Díly

• D1: BAT46 Schottkyho dioda pro probuzení hlubokého spánku. Mám lepší zkušenosti s diodami Schottky než odpory mezi D0 a RST.
• Plovákový spínač: Jednoduchý plavákový spínač na bázi jazýčku za 1,2 $ a magnet na bázi eBay. Kroužek s magnetem lze obrátit a přepínat mezi přepínáním hladiny kapaliny na vysokou a nízkou. odkaz na eBay
• Držák baterie: pro 2x AAA 1,5V baterie
• P1: 2x 2P 5,08 mm (200 mil) šroubové svorky pro připojení vodičů z baterie a plovákového spínače.
• C1: 1000uF 10V kondenzátor pro zvýšení stability ESP, když je rádio zapnuté. Vezměte prosím na vědomí, že pokud je ESP v hlubokém spánku, energie uložená v kondenzátoru stačí k napájení po dobu 3-4 minut. V tomto období nemůže provoz plovákového spínače restartovat ESP, protože kondenzátor jej udržuje zapnutý, zatímco je v hlubokém spánku. To je zajímavé pouze během testování.
• U1: Mikrokontrolér LOLIN / Wemos D1 Mini Pro ESP8266. Toto je profesionální verze s konektorem pro externí anténu, která může být užitečná, pokud je umístěna v suterénu. Vezměte prosím na vědomí, že byste měli znovu pájet „odpor“SMD 0 ohmů, abyste vybrali externí anténu místo výchozí vestavěné keramické antény. Doporučuji zakoupit mikrokontroléry LOLIN z oficiálního obchodu LOLIN AliExpress, protože je zde spousta falešných nebo starých verzí desek Wemos / LOLIN.
• Perfboard: Deska proto 50 mm*50 mm bude stačit na všechny části. Obvod je příliš jednoduchý na výrobu DPS.:)

Upozorňujeme, že baterie je připojena ke vstupu 3,3 V. Přestože má D1 Mini vestavěný LDO pro provoz USB / LiPo, nepotřebujeme to, když je napájen 3V alkalickými bateriemi 2xAAA. Díky tomuto připojení byl můj D1 Mini schopen dokončit svůj úkol pouze s napájecím napětím 1,8 V.

Krok 2: Kód

Program by mohl být hezčí nebo jednodušší, ale jeho části jsou osvědčené v mých dalších projektech.

Skica používá následující knihovny:

ESP8266WiFi.h: Výchozí pro desky ESP8266.

Gsender.h: Knihovnu odesílatelů Gmail od Borya, lze stáhnout zde.

Průběh programu je celkem jednoduchý.

• Spustí se ESP.
• Přečte paměť RTC a zkontroluje, zda jde o první spuštění nebo ne
• Připojuje se k WiFi pomocí funkce cleverwifi (). To se připojí k WiFi pomocí MAC adresy routeru (BSSID) a čísla kanálu pro rychlejší připojení, zkusí to znovu bez těch po 100 neúspěšných pokusech a po 600 pokusech přejde do režimu spánku. Tato funkce byla odvozena z náčrtu spořiče energie OppoverBakke, ale bez uložení dat připojení k části RTC v této aplikaci.
• Zkontroluje napětí baterie pomocí integrovaného ESP funkce ADC_MODE (ADC_VCC) / ESP.getVcc (). To nevyžaduje externí dělič napětí ani žádné zapojení do A0. Ideální pro napětí pod 3,3 V, což je náš případ.

• Odešle alrt e-mail s Gsender.h. Do řetězce předmětu a zprávy jsem přidal proměnné a vlastní text, abych nahlásil napětí baterie, čas uplynulý od první detekce a rady ohledně výměny baterie. Nezapomeňte prosím změnit e-mailovou adresu příjemce.

  • Spí

    • Pokud bude úspěšný, spí „navždy“s ESP.deepSleep (0); Fyzicky bude v režimu spánku, dokud hladina vody nebude vysoká. To je technicky několik hodin nebo maximálně několik dní, což nevyčerpá baterii několika usa spánkovým proudem. Když je voda pryč, plovákový spínač se otevře, ESP se zcela vypne a aktuální spotřeba bude 0.
    • Pokud je neúspěšný, usne na 20 minut a pak to zkusí znovu. V případě letní bouřky je možné mít výpadek střídavého proudu. Počítá restarty a ukládá je do paměti RTC. Tyto informace se používají k hlášení času, který uplynul od prvního pokusu o poplach. (Vezměte prosím na vědomí, že při testování pomocí USB napájení a sériového monitoru může RTC zachovat také hodnotu počtu cyklů mezi stahováním.)

Krok 3: Montáž a instalace

Po testování kódu na prkénku jsem jej připájel na malý kousek perfboardu.

Použil jsem 2 kusy 2pólových šroubových svorek o rozteči 5,08 mm sešitých dohromady, zásuvku pro ESP, kondenzátor a několik propojek.

Vezměte prosím na vědomí, že odpor SMD s číslem „0“vedle keramické antény by měl být znovu připájen k prázdným polštářům vedle něj a vyberte externí anténu.

Pak jsem to celé vložil do malé elektrické spojovací skříňky IP55. Vodiče z plovákového spínače jsou propojeny kabelovou průchodkou.

Krabice je umístěna do bezpečné výšky, kde na ni voda (doufejme) nikdy nedosáhne, a tak jsem k připojení plovákového spínače použil dvojici relativně tlustého měděného drátu 1 mm^2 (17AWG). S tímto nastavením mohl ESP spustit a odeslat zprávu i při vstupním napětí 1,8 V.

Po instalaci je tento tichý hlídač na stráži, ale doufám, že brzy nebude muset odeslat alarm …