تشكيل الحرارة: كيف حدث ذلك

بعد عدة سنوات من العمل المثمر ، تقرر تقديم أول منتج للتحكم في المناخ إلى المنزل الذكي - ترموستات ذكي للتحكم في الأرضية الدافئة.

ما هو هذا الجهاز؟

هذا ترموستات ذكي لأي تدفئة كهربائية تحت الأرضية تصل إلى 3 كيلو وات. يتم التحكم فيه من خلال التطبيق ، صفحة الويب ، HTTP ، MQTT ، لذلك يتم دمجه بسهولة في جميع أنظمة المنزل الذكي. للأكثر شعبية ، سنقوم بتطوير الإضافات.

لا يمكنك التحكم في تدفئة كهربائية تحت الأرضية فحسب ، بل يمكنك أيضًا التحكم في رأس حراري في أرضية تسخينها بالماء أو مرجل أو ساونا كهربائية. أيضًا ، باستخدام nrf ، سيكون بإمكان منظم الحرارة التواصل مع أجهزة استشعار مختلفة. تقريبا جميع أجهزة الاستشعار ذات الصلة بالمناخ قيد التطوير حاليا. نظرًا لأن الجهاز يعتمد على ESP ، فقد قررنا أنه من غير المناسب تحديد خيارات التخصيص من المستخدمين. لذلك ، سنقوم بعمله حتى يتمكن المستخدم من نقل الجهاز إلى وضع مطور البرامج وتثبيت البرامج الثابتة الأخرى ، على سبيل المثال ، مع دعم HomeKit أو مشاريع الطرف الثالث.

* بعد تثبيت البرامج الثابتة لجهة خارجية مع دعم HomeKit أو المشاريع الشعبية الأخرى ، لا يمكن العودة إلى الأصل من خلال OTA (Over-the-Air).

الصعوبات التي واجهناها

أن أقول أنهم لم يكن هناك سيكون من الغباء. سأحاول وصف أصعب المشكلات التي ظهرت وكيف حلناها.

العلبة للجهاز كان تحديا. وتكلفة الموارد ، وتكلفة الوقت (وضعت حوالي سنة).

كان هناك الكثير من الخيارات في السوق. والأكثر شعبية هي الطباعة ثلاثية الأبعاد. دعنا نقدر:
الطباعة ثلاثية الأبعاد الكلاسيكية. الجودة رديئة ، سرعة الإنتاج أيضا. استخدمنا الطباعة ثلاثية الأبعاد للنماذج الأولية ، لكنها لم تكن مناسبة للإنتاج.

طابعة فوتوبوليمير ثلاثية الأبعاد. هنا تكون الجودة أفضل بعدة مرات ، لكن تأثير السعر يأتي. النماذج الأولية المطبوعة على طابعة مماثلة ، وقفت حوالي 4000 روبل ، وهذا هو جزء واحد من الجسم من اثنين. يمكنك شراء الطابعة ، مما يقلل السعر ، ولكن لا يزال السعر سيكون مساحة ، والسرعة غير مرضية.

صب السيليكون. اعتبرنا هذا الخيار الأفضل. كانت الجودة على المستوى ، السعر مرتفع ، لكن ليس حرجًا. تم طلب الدفعة الأولى في 20 حالة لإجراء تجارب ميدانية.

لكن كل شيء تغير الحال. في إحدى الأمسيات ، نشرت بطريق الخطأ في دردشة داخلية للمطورين أنه في حالة وجود دعامة ، يكون السعر مرتفعًا. وفي اليوم التالي ، كتب زميل في رسالة شخصية مفادها أن صديق صديقه لديه TPA (آلة لدن بالحرارة). وفي المرحلة الأولى ، يمكنك صنع قالب له. هذه الرسالة قد غيرت كل شيء!

كنت قد فكرت بالفعل في استخدام TPA ، لكنني لم أتوقف بسبب الحاجة إلى طلب مجموعة من 5000 قطعة على الأقل (على الرغم من أنه إذا كان يمكنك تجربتها ، فيمكنك أن تجد القليل من خلال الصينية). لقد توقفت بسعر القالب. حوالي 5000 دولار. لم أكن على استعداد لوضع هذا المبلغ في وقت واحد. لم يكن حجم القالب من خلال زميلنا الذي تم سكه حديثًا كونيًا ، فقد تراوح بين 2000 و 2500 دولار. بالإضافة إلى ذلك ، ذهب لمقابلتنا واتفقنا على أن الدفع سيكون على أقساط. لذلك تم حل المشكلة مع الحالات.

الصعوبة الثانية وعلى نفس القدر من الأهمية التي واجهناها هي الحديد.

لا تحسب عدد مراجعات الحديد. وفقًا للتقديرات المتحفظة ، فإن الخيار المقدم هو الخيار السابع ، وليس حساب الخيارات الوسيطة. في ذلك ، حاولنا حل جميع أوجه القصور المحددة في عملية الاختبار.

لذلك ، في وقت سابق اعتقدت أنه لا توجد حاجة لمراقبة الأجهزة. الآن ، بدونه ، لن يدخل الجهاز في سلسلة: نظرًا لتقلص النظام الأساسي الذي اخترناه.
مدخلات تناظرية أخرى إلى ESP. سابقا ، اعتقدت أن كل دبوس ESP هو عالمي. ولكن ESP لديه واحد فقط دبوس التناظرية. تعلم هذا حدث في الممارسة العملية ، مما أدى إلى تغيير وإعادة ترتيب لوحات الدوائر المطبوعة.

الإصدار الأول من لوحات الدوائر المطبوعة





الإصدار الثاني من لوحات الدوائر المطبوعة





النسخة ما قبل الأخيرة من لوحات الدوائر المطبوعة ، حيث كان عليّ حل المشاكل بشكل عاجل مع الدبوس التمثيلي





بالنسبة للبرنامج ، كان هناك أيضًا مجموعة من المزالق.

على سبيل المثال ، التكرار الدوري لـ ESP. على الرغم من حقيقة أن الأمر ping يذهب إليه ، فإن الصفحة لا تفتح. هناك حل واحد فقط - إعادة كتابة المكتبة. ربما هناك آخرون ، ولكن كلنا حاولنا لم يعطِ نتيجة.

المشكلة المهمة الثانية ، الغريب في الأمر ، هي عدد الطلبات إلى ESP عند فتح صفحة. باستخدام GET أو ajax ، واجهنا حقيقة أن عدد الطلبات أصبح كبيرًا بشكل غير لائق. وبسبب هذا ، تصرف ESP بشكل غير متوقع ، يمكن فقط إعادة تشغيل أو معالجة الطلب لبضع ثوان. كان الحل هو التبديل إلى مآخذ الويب. بعد ذلك ، انخفض عدد الطلبات بشكل كبير.

المشكلة الثالثة هي واجهة الويب. المزيد من المعلومات عنه ستكون في مقالة منفصلة ، والتي سيتم نشرها في وقت لاحق.

في الوقت الحالي ، أقول فقط إن الخيار الأفضل في الوقت الحالي هو استخدام VUE.JS.

هذا الإطار هو الأنسب للجميع الذي اختبرناه.

يمكن الاطلاع على خيارات الواجهة على الروابط أدناه.

adaptive.lytko.com
mobile.lytko.com

تشكيل الحرارة

بعد التغلب على جميع الصعوبات ، توصلنا إلى النتيجة التالية:





تصميم

يتكون الترموستات من ثلاث لوحات (وحدات):

1. الإدارة؛
2. رقابة؛
3. لوحة العرض

لوحة التحكم هي اللوحة التي توجد عليها ESP12 ، ووكالة مراقبة الأجهزة و nRF24 للعمل مع أجهزة استشعار المستقبل. عند بدء التشغيل ، يدعم الجهاز المستشعر الرقمي DS18B20. لكننا قدمنا ​​القدرة على توصيل أجهزة الاستشعار التناظرية من الشركات المصنعة لجهة خارجية. وفي أحد تحديثات برامج الجهاز المستقبلية ، سنضيف القدرة على استخدام أجهزة الاستشعار التي تأتي مع منظمات الحرارة الخارجية.



تمكنت - مجلس إدارة الطاقة والحمل. وضعوا 750mA PSU ، محطات لتوصيل أجهزة استشعار درجة الحرارة والمرحلات 16A للسيطرة على الحمل.



العرض - في مرحلة التطوير ، اخترنا شاشة Nextion 2.4 بوصة.

عنه ، يمكنك بسهولة العثور على المعلومات على شبكة الإنترنت. سأضيف بمفردي أنه مناسب للجميع تقريبًا باستثناء السعر. يكلف عرض 2.4 بوصة حوالي 1200 روبل ، وهو ما لا يؤثر على السعر النهائي بأفضل طريقة.

لذلك فقد تقرر إجراء تناظرية مع احتياجاتنا ، ولكن بسعر أقل. صحيح ، يجب أن تكون مبرمجة بالطريقة الكلاسيكية ، وليس من بيئة محرر Nextion. الأمر أكثر صعوبة ، لكننا مستعدون لذلك.

سيكون التماثلية مصفوفة 2.4 بوصة مع شاشة تعمل باللمس ولوحة مع STM32 للتحكم فيه وتقليل الحمل على ESP12. ستكون جميع عناصر التحكم مشابهة لـ Nextion by UART ، بالإضافة إلى ذاكرة بحجم 32 ميجابايت وبطاقة فلاش كاملة لتسجيل السجلات.

يجعل التصميم المعياري من السهل تغيير إحدى الوحدات والإخراج هو جهاز مختلف تمامًا.

على سبيل المثال ، هناك بالفعل خيارات لـ "board 2" في العديد من الإصدارات:

• الخيار 1 - للتدفئة تحت البلاط. امدادات الطاقة من 220 فولت. يتحكم التتابع في أي حمل بعد نفسه.
• الخيار 2 - لتسخين أرضية الماء أو صمام البطارية. مدعوم من 24V AC. 24v صمام التحكم.
• الخيار 3 - مدعوم من 220V. التحكم في خط منفصل ، مثل الغلاية أو الساونا الكهربائية.

خاتمة

أنا لست مطور محترف. تمكنت من توحيد الناس بهدف واحد. بالنسبة للجزء الأكبر ، يعمل الجميع للفكرة. من أجل جعل شيء يستحق العناء حقًا ؛ ماذا سيكون مفيدا للمستخدم النهائي.

أنا متأكد من أن شخصًا ما لن يعجبه تصميم القضية ؛ شخص ما - مظهر الصفحة. هذا حقك! لكننا ذهبنا بهذه الطريقة بأنفسنا ، من خلال النقد المستمر لما نقوم به ، والأهم من ذلك - لماذا. إذا لم تكن هناك أسئلة من هذا القبيل على النحو الوارد أعلاه ، سنكون سعداء للتحدث في التعليقات.

النقد البناء جيد ، ونحن ممتنون لذلك.

قصة الفكرة هنا . للراغبين:

1. لجميع الأسئلة: مجموعة في Telegram LytkoG
2. متابعة الأخبار: قناة أخبار برقية Lytko الأخبار

ونعم ، نحن على أعلى ما نفعله.