Günstiger mit dem Internet verbundener Thermostat - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:23

Eines der ersten Internet-of-Things-Produkte, das in vielen Haushalten Einzug hielt, ist der smarte Thermostat. Sie können lernen, wann Ihr Haus warm werden soll und welche Raumtemperatur normalerweise erforderlich ist.

Das Coole daran ist, dass man mit ihnen die Heizung auch mobil ein- und ausschalten kann, auch wenn man nicht zu Hause ist. Sehr praktisch, wenn Sie beim Verlassen vergessen haben, es auszuschalten oder wenn Sie nach Hause in ein schönes und warmes Haus möchten.

Das Problem ist, dass diese Thermostate wie Nest und Ecobee ziemlich teuer sind. Aber warum 250 Dollar für etwas zahlen, das man selbst bauen kann, oder? Lassen Sie mich Ihnen zeigen, wie Sie Ihren eigenen intelligenten Online-Heimwerker-Thermostat für weniger als 30 Dollar herstellen können. Als Bonus können Sie sogar den Code, den ich für eine Web-App geschrieben habe, verwenden, um Ihren Thermostat zu steuern UND ich zeige Ihnen, wie Sie eine kapazitive Metall-Touch-Hülle für den Thermostat herstellen, die selbst die nerdigsten Freunde beeindrucken wird.

Schritt 1: Was Sie brauchen, um Ihr eigenes Smartes Thermostat zu bauen

Mein Thermostat ist relativ einfach zu bauen (wenn Sie wissen, wie man lötet und das ist auch einfach) und verwendet leicht verfügbare Komponenten:

• Adafruit Huzzah ESP8266 (9,95 $)
• DHT22-Modul (6, 95 in Euro, ich bevorzuge die auf einem Breakout-Board)
• Relais (sie gehen für weniger als zwei Dollar)
• Netzteil, das 5 Volt bei 2 Ampere liefern kann (jedes Telefonladegerät funktioniert gut)
• Perfboard (Ich mag Adafruits Perma-Proto-Boards)
• Überbrückungskabel männlich-weiblich
• Lötdraht (verwenden Sie bleifrei, es ist besser für Sie)

Sie können viele Wege für einen Fall an der Wand gehen, aber für das, was ich getan habe, brauchen Sie Folgendes:

• 2 Micro-Servos (wie das SG92R, je 6 Euro)
• Metallgehäuse (ich habe ein altes CD-ROM-Laufwerk verwendet)
• 4 LEDs
• NPN-Transistor (Typ BC547)
• Widerstände (220 Ohm und ein paar 330 Kiloohm)
• Stück Plexiglas
• Holzstück
• Kleinigkeiten wie Schrauben und Eisendraht

Um die Schaltung zu erstellen, benötigen Sie nur einen Lötkolben. Ein Multimeter ist sehr praktisch, um zu überprüfen, ob Sie alles richtig angeschlossen haben. Auf Ihrem Computer benötigen Sie die Arduino-Software und einen USB-zu-Seriell-Konverter oder ein Kabel, um Software auf den ESP8266-Chip hochzuladen.

Um das Metall für das Gehäuse zu schneiden, habe ich einen Dremel verwendet. Eine Bohrmaschine, eine Kappsäge und eine Klebepistole sind ebenfalls praktisch. Wenn Sie ein zusätzliches Kabel ziehen, um den Thermostat mit Strom zu versorgen, benötigen Sie möglicherweise auch ein Drahtziehwerkzeug und Silikonspray.

Schritt 2: Wie funktioniert ein Thermostat überhaupt?

In den meisten Häusern mit Zentralheizung verläuft ein Draht durch ein Rohr in der Wand zwischen der Heizung und dem Thermostat im Wohnzimmer.

Der Thermostat ist eigentlich nichts anderes als ein Schalter, der die Heizung ein- und ausschaltet. Es verfügt über ein Drehrad oder Tasten zum Einstellen der gewünschten Temperatur. Wenn die Temperatur im Raum unter die eingestellte Temperatur sinkt, verbindet der Thermostat die vom Heizgerät kommenden Drähte. So weiß die Heizung, dass sie sich einschalten soll. Eine Umwälzpumpe im Heizgerät pumpt heißes Wasser durch die Heizkörper im Haus, bis die Temperatur über der eingestellten Temperatur liegt. An diesem Punkt trennt der Thermostat die beiden Drähte.

Wenn mehrere Drähte aus der Wand kommen, können Sie testen, welche zwei Sie benötigen, indem Sie sie einfach anschließen und (haben Sie einen Freund) zuhören, ob die Heizung angeht (normalerweise ist es ein rotes und ein blaues Kabel).

Dumme Heizungen und intelligente Heizungen

Die meisten Heizungen sind intelligent genug, um von Zeit zu Zeit eine Drosselung vorzunehmen, damit heißes Wasser durch das System gepumpt werden kann, bevor es wieder voll aufgeheizt wird. Das spart Energie. Einige ältere Heizgeräte tun dies jedoch nicht, und Sie müssen ihnen ein wenig helfen, indem Sie herausfinden, welcher Arbeitszyklus am effizientesten ist, und den Code im Thermostat entsprechend ändern.

Es gibt noch eine andere Sache zu berücksichtigen. In meinem Haus ist die Heizung von der modulierenden Überzeugung, also einfaches Ein- und Ausschalten. Neuere Heizungen erwarten jedoch, dass Thermostate das OpenTherm-Protokoll verwenden. Auf diese Weise teilen Thermostate nicht nur der Heizung mit, dass sie ein- und ausschalten sollen, sondern auch, wie heiß das Wasser im System erwärmt werden soll. Kein Problem: Es gibt auch OpenTherm-Bibliotheken für Arduino.

Schritt 3: Löten des ESP8266

Das ESP8266-Modul wird Ihnen wahrscheinlich komplett zugesandt, jedoch ohne die schwarzen Header, die angelötet sind. Wenn Sie das getan haben, löten Sie das Ganze auf das Protoboard. Stellen Sie sicher, dass Sie die Stiftreihen auf beiden Seiten des leeren Raums in der Mitte platzieren, damit sie nicht verbunden werden.

Schneiden und isolieren Sie ein kurzes Kabel (vorzugsweise rot, das ist der richtige Weg), um den ESP8266 an die Stromversorgung anzuschließen. Löten Sie den Draht auf dem Protoboard direkt neben dem Pin auf dem Chip, wo "Vbat" steht. Löten Sie das andere Ende des Drahtes an die Reihe mit der roten Linie (siehe Abbildung unten). Machen Sie dasselbe mit einem schwarzen Faden und löten Sie ihn zwischen 'GND' (für 'Masse') auf dem Chip und der Reihe mit der schwarzen (oder blauen) Linie.

Löten Sie dann eine kleine Schraubklemme an Ihr Protobord, damit Sie später die Drähte vom Netzteil problemlos an die 5-Volt-Schiene anschließen können.

Der Chip wiederum versorgt den Sensor mit Strom, also löten Sie auf der gegenüberliegenden Seite Ihres Protobords einen Draht zwischen dem 3V-Ausgang des ESP8266 zur roten Reihe und vom GND-Pin zur blauen Reihe. Jetzt haben Sie auf Ihrem Protobord eine 5-Volt-Schiene, eine 3,3-Volt-Schiene und zwei Erdungsschienen.

Nach dem Löten schneide ich das Perfboard mit einer Kappsäge auf kleinere Größe, damit es später in mein Gehäuse passt. Es ist wahrscheinlich besser, dies vor dem Löten zu tun, aber dann muss man ein besserer Planer sein als ich.

Ich habe es zusammen mit den anderen Komponenten im Thermostat mit kleinen Schrauben am Holz befestigt.

Schritt 4: Verdrahten des Temperatursensors und des Relais mit dem Chip

Zweiter Preis im Wireless-Wettbewerb