אזעקת הצפה במרתף חשמל נמוכה במיוחד עם ESP8266: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

שלום, ברוכים הבאים להדרכה הראשונה שלי.

המרתף של הבית שלי מוצף מדי כמה שנים מסיבות שונות כמו סופות רעמים קיצוניות, מי תהום גבוהים או אפילו צינור מתפרץ. אמנם זה לא מקום נחמד, אבל הדוד שלי לחימום מרכזי ממוקם שם למטה ומים עלולים לפגוע בחלקים האלקטרוניים שלו, אז אני צריך לשאוב את המים בהקדם האפשרי. קשה ולא נוח לבדוק את המצב לאחר סופת רעמים קיצית כבדה, אז החלטתי לבצע אזעקה מבוססת ESP8266 ששולחת לי דואר אלקטרוני במקרה של הצפה. (כאשר ההצפה נגרמת ממי תהום גבוהים מפלס המים בדרך כלל פחות מ -10 סנטימטרים מה שאינו מזיק לדוד ולא מומלץ לשאוב כי הוא יחזור בכל מקרה וככל שתשאוב יותר כך יגיעו יותר מי תהום. בפעם הבאה. אבל טוב לדעת על המצב.)

ביישום זה המכשיר עשוי להיות ב"שינה "במשך שנים, ואם הכל עובד כמתוכנן, הוא פועל למשך מספר שניות בלבד. שימוש בשינה עמוקה אינו מעשי מכיוון שהוא שואב יותר מדי זרם אם אנחנו רוצים לישון לתקופות ארוכות מאוד וה- ESP8266 יכול לישון רק כ -71 דקות לכל היותר.

החלטתי להשתמש במתג צף כדי להפעיל את הכוח של ה- ESP. עם פתרון זה ה- ESP אינו מופעל כאשר המתג פתוח, כך שצריכת החשמל היא רק פריקה עצמית של הסוללות, מה שמשאיר את המערכת מוכנה להתראה במשך שנים.

כאשר מפלס המים מגיע למתג המצוף, ה- ESP מופעל כרגיל, מתחבר לרשת ה- WiFi שלי, שולח לי דואר אלקטרוני והולך לישון לנצח עם ESP. Deepsleep (0) עד שהכוח יכבה וידלק שוב. אם הוא לא מצליח להתחבר ל- WiFi או לא יכול לשלוח את הדואר האלקטרוני, הוא נרדם במשך 20 דקות ומנסה שוב עד להצלחה.

רעיון זה דומה לפתרון המתואר על ידי אנדריאס ספייס בסרטון זה. אך בגלל אופי ההצפה ומתג המצוף, איננו צריכים להוסיף MOSFET כדי להשאיר את ה- ESP מופעל עד שהוא מסיים את משימתו, כי מתג הצוף ייסגר אם מפלס המים יעלה על מפלס ההדק..

שלב 1: סכמטי:

חלקים

• D1: דיאטת Schottky BAT46 להתעוררות בשינה עמוקה. יש לי חוויות טובות יותר עם דיודות שוטקי מאשר נגדים בין D0 ל- RST.
• מתג צף: צינור קנים פשוט ומפנה צף מבוסס מגנט מ- eBay. ניתן להפוך את הטבעת עם המגנט לשינוי בין מיתוג ברמת נוזלים גבוהה לנמוכה. קישור לאיביי
• מחזיק סוללה: עבור 2x סוללות AAA 1.5V
• P1: 2x 2P 5.08mm (200mil) מסופי בורג לחיבור החוטים מהסוללה ומתג המצוף.
• C1: קבלים של 1000uF 10V כדי להגביר את יציבות ה- ESP בזמן שהרדיו פועל. שימו לב, אם ה- ESP נמצא בשינה עמוקה, האנרגיה המאוחסנת בקבל מספיקה כדי להניע אותו למשך 3-4 דקות. בתקופה זו, פעולת מתג הצוף אינה יכולה להפעיל מחדש את ה- ESP מכיוון שהקבל משאיר אותו מופעל תוך שינה עמוקה. זה מעניין רק במהלך הבדיקה.
• U1: מיקרו -בקר LOLIN / Wemos D1 Mini Pro ESP8266. זוהי גרסת הפרו עם מחבר אנטנה חיצוני, שעשויה להיות שימושית כאשר היא מונחת במרתף. שים לב, עליך להלחם מחדש את "הנגד" SMD 0 אוהם כדי לבחור את האנטנה החיצונית במקום את אנטנת הקרמיקה המובנית כברירת מחדל. אני ממליץ לרכוש מיקרו -בקרי LOLIN מהחנות הרשמית של LOLIN AliExpress כי יש הרבה לוחות Wemos / LOLIN מזויפים או ישנים בגרסה.
• לוח פרפבורד: לוח פרוטו 50 מ"מ*50 מ"מ יספיק להתאים לכל החלקים. המעגל פשוט מכדי לייצר PCB.:)

שימו לב, הסוללה מחוברת לכניסת 3.3V. למרות של- D1 Mini יש LDO מובנה להפעלת USB / LiPo, אנחנו לא צריכים את זה כאשר הוא מופעל מ -3 V של סוללות אלקליין 2xAAA. עם חיבור זה D1 Mini שלי הצליח להשלים את המשימה שלו גם עם מתח אספקה 1.8V בלבד.

שלב 2: הקוד

התוכנית יכולה להיות נחמדה או פשוטה יותר, אך החלקים שלה מוכחים היטב בפרויקטים אחרים שלי.

המערכון משתמש בספריות הבאות:

ESP8266WiFi.h: ברירת מחדל ללוחות ESP8266.

Gsender.h: ספריית השולחים של Gmail מבוריה, ניתן להוריד מכאן.

זרימת התוכנית פשוטה למדי.

• ESP מתחיל.
• קורא זיכרון RTC כדי לבדוק האם זו התחלה ראשונה או לא
• מתחבר ל- WiFi באמצעות הפונקציה cleverwifi (). זה מתחבר ל- WiFi באמצעות כתובת MAC הנתב (BSSID) ומספר הערוץ לחיבור מהיר יותר, מנסה שוב ללא אלה לאחר 100 ניסיון לא מוצלח והולך לישון לאחר 600 ניסיון. פונקציה זו נגזרה מסקיצת החיסכון בצריכת החשמל של OppoverBakke, אך ללא שמירת נתוני החיבור לחלק ה- RTC ביישום זה.
• בודק את מתח הסוללה בעזרת תכונות ה- ESP המובנות בתכונות ADC_MODE (ADC_VCC) / ESP.getVcc (). זה לא דורש מחלק מתח חיצוני או חיווט כלשהו ל- A0. מושלם עבור מתח מתחת 3.3V, וזה המקרה שלנו.

• שולח דואר אלקטרוני עם Gsender.h. הוספתי משתנים וטקסט מותאם אישית לנושא ולמחרוזות ההודעות כדי לדווח על מתח הסוללה, הזמן שחלף מאז הזיהוי הראשון וייעוץ בנוגע להחלפת הסוללה. אנא אל תשכח לשנות את כתובת הדואר האלקטרוני של הנמען.

  • ישן

    • אם הוא מצליח, הוא ישן "לנצח" עם ESP.deepSleep (0); מבחינה פיזית זה יהיה במצב שינה עד שמפלס המים יהיה גבוה. זה מבחינה טכנית כמה שעות או מקסימום כמה ימים, מה שלא ינקז את הסוללה עם מעט זרם השינה uA. כאשר המים נעלמים מתג המצוף ייפתח וה- ESP יכבה לחלוטין והצריכה הנוכחית תהיה 0.
    • אם זה לא מצליח, זה הולך לישון במשך 20 דקות, ואז מנסה שוב. במקרה של סופת רעמים בקיץ יש הפסקת חשמל. הוא סופר את ההפעלה מחדש ומאחסן אותו בזיכרון RTC. מידע זה משמש לדיווח על הזמן שחלף מאז ניסיון האזעקה הראשון. (שימו לב, כאשר בודקים אותו באמצעות מתח USB וצג טורי, ה- RTC עשוי לשמור גם על ערך ספירת המחזורים בין ההורדות.)

שלב 3: הרכבה והתקנה

לאחר שבדקתי את הקוד על קרש לחם, הלחמתי אותו לחתיכה קטנה של פרפבורד.

השתמשתי ב -2 חלקים של מסופי בורג מוט 5.08 מ מ, שנתפרו יחד, כותרת נקבה ל- ESP, קבלים וכמה מגשרים.

שימו לב, יש להלחם מחדש את הנגד SMD עם המספר "0" ליד אנטנת הקרמיקה לרפידות הריקות שלצידו כדי לבחור את האנטנה החיצונית.

לאחר מכן הכנסתי את כל העניין לקופסת חיבור חשמלית קטנה IP55. החוטים ממתג המצוף מחוברים באמצעות בלוטת כבלים.

הקופסה ממוקמת לגובה בטוח, שם המים יכולים (בתקווה) לעולם לא להגיע אליה, לכן השתמשתי בזוג חוט נחושת עבה יחסית, 1 מ מ^2 (17AWG) לחיבור מתג המצוף. עם התקנה זו, ה- ESP יכול להתחיל ולשלוח את ההודעה אפילו עם מתח כניסה של 1.8V.

לאחר ההתקנה, הזקיף השקט הזה נמצא על המשמר, אבל אני מקווה שהוא לא יצטרך לשלוח אזעקה בקרוב …