Après plusieurs années de travail fructueux, il a été décidé de présenter au public notre premier produit de climatisation dans une maison intelligente - un thermostat intelligent pour contrôler un sol chaud.
Quel est cet appareil?
Il s'agit d'un thermostat intelligent pour tout chauffage au sol électrique jusqu'à 3 kW. Il est contrôlé via l'application, la page Web, HTTP, MQTT, de sorte qu'il est facilement intégré dans tous les systèmes de maison intelligente. Pour les plus populaires, nous développerons des plugins.
Vous pouvez contrôler non seulement un chauffage au sol électrique, mais également une tête thermique à un plancher chauffant à l'eau, une chaudière ou un sauna électrique. De plus, en utilisant nrf, le thermostat pourra communiquer avec divers capteurs. Presque tous les capteurs liés au climat sont actuellement en développement. Étant donné que l'appareil est basé sur ESP, nous avons décidé qu'il serait inapproprié de sélectionner les options de personnalisation des utilisateurs. Par conséquent, nous ferons en sorte que l'utilisateur puisse transférer l'appareil en mode développeur et installer un autre firmware, par exemple, avec prise en charge de HomeKit ou de projets tiers.
* Après avoir installé un firmware tiers avec prise en charge de HomeKit ou d'autres projets populaires, le retour à l'original n'est pas possible via OTA (Over-the-Air).
Les difficultés que nous avons rencontrées
Dire qu'ils n'étaient pas là serait idiot. Je vais essayer de décrire les problèmes les plus difficiles qui sont apparus et comment nous les avons résolus.
Le boîtier de l'appareil était un défi. Et le coût des ressources, et le coût du temps (développé environ un an).
Il y avait beaucoup d'options sur le marché. Et le plus populaire est l'impression 3D. Estimons:
Impression 3D classique. La qualité est mauvaise, la vitesse de production aussi. Nous avons utilisé l'impression 3D pour les prototypes, mais elle n'était pas adaptée à la production.
Imprimante 3D photopolymère. Ici, la qualité est bien meilleure, mais l'effet prix entre en jeu. Les prototypes imprimés sur une imprimante similaire, pesaient environ 4000 roubles, et c'est une partie du corps de deux. Vous pouvez acheter votre imprimante, ce qui réduira le prix, mais le prix sera toujours l'espace et la vitesse n'est pas satisfaisante.
Coulée de silicone. Nous avons considéré que c'était la meilleure option. La qualité était au niveau, le prix est élevé, mais pas critique. Même le premier lot a été commandé dans 20 cas pour des essais sur le terrain.
Mais tout a changé la donne. Un soir, j'ai accidentellement publié dans un chat interne pour les développeurs qu'avec les boîtiers un montant, le prix est élevé. Et le lendemain, un collègue a écrit dans un message personnel que l'ami de son ami avait du TPA (machine thermoplastique). Et à la première étape, vous pouvez lui fabriquer un moule. Ce message a tout changé!
J'avais déjà envisagé l'utilisation du TPA, mais je n'ai même pas été arrêté par la nécessité de commander un lot de 5000 pièces minimum (même si si vous pouvez l'essayer, vous pouvez en trouver moins via le chinois). J'ai été arrêté par le prix d'un moule. Environ 5000 $. Je n'étais pas prêt à exposer ce montant immédiatement. Le montant pour le moule par notre collègue nouvellement frappé n'était pas cosmique, il variait entre 2000 $ et 2500 $. De plus, il est allé nous rencontrer et nous avons convenu que le paiement se ferait par versements. Le problème avec les cas a donc été résolu.
La deuxième difficulté, tout aussi importante, que nous avons rencontrée est le fer.
Ne comptez pas le nombre de révisions de fer. Selon des estimations prudentes, l'option présentée est la septième, sans compter les intermédiaires. Dans ce document, nous avons essayé de résoudre toutes les lacunes identifiées dans le processus de test.
Donc, plus tôt, je pensais qu'il n'y avait pas besoin d'un chien de garde matériel. Maintenant, sans lui, l'appareil ne passera pas en série: en raison du caprice de la plate-forme que nous avons choisie.
Une autre entrée analogique pour l'ESP. Auparavant, je pensais que chaque broche ESP était universelle. Mais ESP n'a qu'une seule broche analogique. Apprenez que cela s'est produit dans la pratique, ce qui a conduit à la modification et à la réorganisation des cartes de circuits imprimés.
La première version des cartes de circuits imprimés
La deuxième version des cartes de circuits imprimés
L'avant-dernière version des cartes de circuits imprimés, où j'ai dû résoudre d'urgence des problèmes avec la broche analogique
En ce qui concerne le logiciel, il y avait aussi un tas d'embûches.
Par exemple, le lancement périodique d'ESP. Malgré le fait que ping y accède, la page ne s'ouvre pas. Il n'y a qu'une seule solution - réécrire la bibliothèque. Il y en a peut-être d'autres, mais nous avons tous essayé de ne pas donner de résultat.
Le deuxième problème important, curieusement, est le nombre de demandes adressées à ESP lors de l'ouverture d'une page. En utilisant GET ou ajax, nous avons été confrontés au fait que le nombre de demandes est devenu indécemment important. De ce fait, l'ESP s'est comporté de manière imprévisible, il pourrait simplement redémarrer ou traiter la demande pendant quelques secondes. La solution était de passer aux sockets Web. Après cela, le nombre de demandes a considérablement diminué.
Le troisième problème est l'interface Web. Plus d'informations sur lui seront dans un article séparé, qui sera publié plus tard.
Pour l'instant, je dirai simplement que la meilleure option pour le moment est d'utiliser VUE.JS.
Ce framework est le plus adapté de tous que nous avons testé.
Les options d'interface peuvent être consultées sur les liens ci-dessous.
adaptive.lytko.commobile.lytko.comFormation du thermostat
Après avoir surmonté toutes les difficultés, nous sommes arrivés au résultat suivant:
La constructionLe thermostat se compose de trois cartes (modules):
- Manager;
- Géré
- Panneau d'affichage
La carte de
commande est la carte sur laquelle se trouvent l'ESP12, le chien de garde matériel et le nRF24 pour fonctionner avec les futurs capteurs. Au démarrage, l'appareil prend en charge le capteur numérique DS18B20. Mais nous avons fourni la possibilité de connecter des capteurs analogiques de fabricants tiers. Et dans l'une des futures mises à jour logicielles de l'appareil, nous ajouterons la possibilité d'utiliser des capteurs fournis avec des thermostats tiers.
Géré - carte de gestion de l'alimentation et de la charge. Ils ont placé un bloc d'alimentation de 750 mA, des bornes pour connecter des capteurs de température et des relais de 16 A pour contrôler la charge.
Affichage - au stade du développement, nous avons sélectionné
l'écran Nextion 2,4 pouces.
À son sujet, vous pouvez facilement trouver des informations sur Internet. J'ajouterai moi-même que c'est pratique pour presque tout le monde sauf le prix. Un écran de 2,4 pouces coûte environ 1 200 roubles, ce qui n'affecte pas le prix final de la meilleure façon.
Il a donc été décidé de faire un analogue de nos besoins, mais à un prix inférieur. Certes, il devra être programmé de manière classique, et non à partir de l'environnement Nextion Editor. C'est plus difficile, mais nous y sommes prêts.
Un analogue sera une matrice de 2,4 pouces avec un écran tactile et une carte avec STM32 à bord pour le contrôler et réduire la charge sur l'ESP12. Tout le contrôle sera similaire à Nextion par UART, ainsi qu'une mémoire de 32 Mo et une carte flash complète pour l'enregistrement des journaux.
La conception modulaire permet de changer facilement l'un des modules et la sortie est un appareil complètement différent.
Par exemple, il existe déjà des options pour la «carte 2» dans plusieurs versions:
- Option 1 - pour le chauffage au sol. Alimentation à partir de 220v. Le relais contrôle toute charge après lui-même.
- Option 2 - pour le chauffage par le sol ou la vanne de batterie. Alimenté par 24V AC. Commande de valve 24v.
- Option 3 - alimenté par 220v. Contrôle d'une ligne distincte, comme une chaudière ou un sauna électrique.
Postface
Je ne suis pas développeur professionnel. J'ai réussi à unir les gens avec un seul objectif. Pour la plupart, tout le monde travaille pour l'idée; afin de faire quelque chose de vraiment valable; ce qui sera utile à l'utilisateur final.
Je suis sûr que quelqu'un n'aimera pas la conception de l'étui; quelqu'un - l'apparence de la page. C'est ton droit! Mais nous avons fait tout ce chemin nous-mêmes, en critiquant constamment ce que nous faisons, et surtout - pourquoi. S'il n'y a pas de questions comme ci-dessus, nous serons heureux de parler dans les commentaires.
La critique constructive est bonne, et nous lui en sommes reconnaissants.L'histoire de l'idée
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Et oui, nous devenons hauts sur ce que nous faisons.