Monitor de temperatura, humitat: Arduino Mega + Ethernet W5100: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Mòdul 1 - FLAT - maquinari:

• Arduino Mega 2560
• Escut Ethernet Wiznet W5100
• 8x sensor de temperatura DS18B20 al bus OneWire: dividit en 4 autobusos OneWire (2, 4, 1, 1)
• 2x sensor digital de temperatura i humitat DHT22 (AM2302)
• 1x sensor de temperatura i humitat SENSIRION SHT21 (Si7021)
• 1 sensor BOSCH BME280 de temperatura i humitat (i pressió d’aire)
• Envia dades de tots els sensors alhora en diversos minuts (es pot modificar)

Mòdul 2 - CALDERA - maquinari:

• Arduino Mega 2560
• Escut Ethernet Wiznet W5100
• Sensor de temperatura 16x DS18B20 al bus OneWire: dividit en 7 autobusos OneWire (2, 2, 2, 2, 2, 2, 4)
• Entrada digital 8x
• Sortida digital 8x: per solenoide / relé
• Envia dades de tots els sensors alhora en diversos minuts (es pot modificar)
• Llegeix els estats de les sortides individuals de la interfície web, els aplica Envia els estats d’entrada digital

Pas 1: Introducció

Avui presentaré amb detall l'últim projecte realitzat, que és bastant complex en termes de funcionalitat, nombre de sensors utilitzats, plaques Arduino, busos de dades usats. El projecte consta de dos mòduls. Físicament cada mòdul consisteix en un Arduino Mega 2560 separat, un blindatge Ethernet W5100 (compatible amb R3) i els sensors que utilitza.

Cada mòdul es comunica amb la interfície web a Internet mitjançant sol·licituds HTTP POST, mitjançant les quals el servidor web ven dades o sol·licita algunes dades, per exemple mitjançant sol·licitud POST (només al mòdul 2). La interfície web es completa amb un sistema d’inici de sessió, mentre que tota la família es pot registrar al sistema, cadascun amb el seu nom i contrasenya. Per tant, és una aplicació multiusuari on cada membre de la família té una visió general dels dos mòduls i pot realitzar diferents accions: configuració de la temperatura de referència, control del termòmetre, etc. La interfície web està programada en PHP, les dades s’emmagatzemen a la base de dades MySQL. Cadascun dels mòduls té una taula separada a la base de dades per obtenir dades. Considereu els mòduls individuals amb més detall.

Pas 2: Mòdul 1 - PLÀ

Tot el mòdul 1- FLAT serveix només com a monitor de temperatura en habitacions individuals, no té cap altre paper. Els sensors DHT22 es van utilitzar a gran distància mitjançant una resistència de tracció adequada de 10 kohm per registrar la humitat als banys. Atès que el BME280 i el SHT21 es comuniquen a través del bus I2C i això és considerablement limitat pel que fa a la longitud del conductor del bus, els sensors s’utilitzen a prop d’Arduino a les habitacions.

Els sensors de temperatura DS18B20 s’han dividit en 4 busos, ja que s’utilitzen dos sensors externs, cosa que facilita la connexió per separar les preses d’Arduino i, en cas de caiguda del sensor, és més fàcil substituir-lo ja que no paralitza la funcionalitat del sistema.

Per exemple, en el cas d’un d’aquests autobusos OneWire, en què s’indexen 4 sensors. L'índex està relacionat amb l'adreça física dels termòmetres, de manera que si s'intercanvia un dels sensors, el sensor nou pot aparèixer a l'índex 0 - inicial, o fins i tot 2, 3 o darrer. Així, reduint el nombre de sensors als autobusos, podem evitar tals complicacions que es poden produir quan es substitueix el sensor.

Pas 3: Mòdul 2: CALDERA

A més de la funció de monitor, el mòdul 2 - BOILER també té un paper més important, és a dir, el control de solenoides o relés per al control de vàlvules del radiador. El mòdul funciona independentment de la calefacció domèstica. El mòdul no commuta la calefacció ni la caldera. El mòdul només s’encarrega d’obrir, tancar la vàlvula del radiador, si la temperatura ambient és inferior / superior a la configurada, l’anomenada. temperatura de referència. A cada habitació on es controla la vàlvula del radiador se li pot assignar un termòmetre específic des del mòdul 2. A més d’aquest - mode automàtic, també hi ha un mode manual on la vàlvula es pot obrir / tancar manualment des de la interfície web de manera indefinida - dura. Les entrades digitals es poden utilitzar per verificar que el solenoide / relé / vàlvula s’ha obert / tancat a petició amb Arduina, la possibilitat de comparar si la sortida és igual a l’entrada.

Pas 4: quina interfície web ofereix?

Per als dos mòduls també hi ha una representació gràfica d’un gràfic de línies per al desenvolupament de variables individuals: temperatura, humitat en 24 hores, 7 dies. La interfície web també ofereix una visualització del valor mitjà màxim / mínim en 24 hores, 7 dies per a cada termòmetre / higròmetre. Al mòdul 1, inicialment es va considerar un parell de sensors SHT21, però com que no tenen possibilitat de canviar l'adreça I2C, seria necessari utilitzar un multiplexor per a una comunicació de bus a partir de dos sensors amb la mateixa adreça I2C. En cas de dades de sensor defectuoses, el nom del sensor s’emmagatzema en un registre que l’administrador del sistema pot obrir en qualsevol moment per donar servei al bus OneWire i substituir el sensor defectuós, per exemple.

S'ha implementat Watchdog als programes Arduino, que en cas d'inicialització defectuosa, "congelant-se", es reinicia un altre error de manera segura i al principi del programa desactiva totes les sortides fins que s'estableix la connexió a la interfície web, on està completament sincronitzat a termes de resultats, que posteriorment aplica.

Podeu trobar més projectes a: https://arduino.php5.sk?lang=ca Feu una donació per obtenir més exemples: