Geladeira Wifi: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

- Ei, o seu makerpace não tem geladeira, pegue isso!

- Obrigado! Mas amigo, está quebrado.

- Exatamente.

E foi assim que consegui uma caixa para colocar leite frio no meu café. Ou para ser um pouco mais preciso: picolé de leite.

Geladeira 101. Uma geladeira pode ser quebrada de várias maneiras. Você tem uma caixa isolada com uma porta. Como não tem cabo, não pode quebrar. E a porta fecha-se perfeitamente, pode ser utilizada como arrumação. O isolamento está em perfeitas condições, então se você colocar algo frio nele, ele tentará fazer o seu melhor e mantê-lo fresco. Geladeiras muito velhas tinham gelo, então se você congelar 3-4 garrafas de água e colocá-las, pode ser chamado de geladeira.

Desde 1927, uma geladeira pode se resfriar sozinha. Na maioria dos casos, um compressor comprime um gás para aquecê-lo. Como? É a lei! A lei dos gases ideais. PV = nRT - n, a quantidade de gás é bastante fixa, pois o sistema está fechado, nenhum gás entra ou sai das tubulações. R é a constante do gás e, como os tubos são de metal, eles não se expandem, então o volume de V também é fixo. Então, a pressão P é proporcional à temperatura T: aumente a pressão, o gás vai ficar mais quente, por isso a parte de trás da geladeira está quente. (Eu sei, eu trapaceei, colocamos gás velho do lado frio) Nós comprimimos (então esquentamos) nosso gás, deixamos esfriar pela sala e liberamos, expandimos dentro da geladeira. P diminuído significa T mais baixo, então a geladeira deve estar fria agora.

O compressor emite algum som, sem vazamento, funciona perfeitamente. Então como está quebrado? Nunca para de resfriar, virou um freezer! O último componente é o termostato. Este tem um mecanismo mecânico e não para, mesmo quando passo de 5 para "OFF". Peguei vocês. É hora de consertar!

Suprimentos:

Uma geladeira, melhor se o termostato estiver quebrado.

Um microcontrolador, ESP8266 / ESP32 se você quiser usar o wi-fi.

Sensor de temperatura, de preferência digital.

Um sensor magnético, um sensor Hall também é bom, mas os relés de palheta são legais. Ah, e um ímã.

Eu só tinha um relé clássico, os SSR-s são superiores, use-os.

Etapa 1: Eletrônica

Você pode alterar qualquer coisa livremente, apenas atualize o código. Além disso, mesmo se você usar o código de amostra com este esquema, fique atento: o suporte dessas placas é fantástico! Eles podem mantê-lo ocupado por um longo tempo simplesmente porque o pino digital 4 no código é o pino D2 na placa para o DHT11. E D0 é o pino 16, D4 - pino 2.

Tentei primeiro um sensor NTC analógico sem rótulo da minha caixa de peças aleatórias, mas mudei para um sensor digital muito rápido. Calibrar sensores analógicos é um pesadelo. Mesmo o DHT11 infame e impreciso é mais do que suficiente para essa tarefa. Sujeira barata e muito melhor do que uma autocalibrada.

Espero que você tenha encontrado o LED. A geladeira está faltando um componente importante: luz ao abri-la. A luz é feita por hardware, não há necessidade de ligar e desligar por microcontrolador! Um NFET lowend é o suficiente, ou se você utilizar algumas faixas de led 12V, escolha uma correta dependendo dos amplificadores.

O revezamento da palheta dá o sinal "alguém está atacando seus suprimentos" e "aquele cara preguiçoso se esqueceu de fechar a porta".

O SSR / relé fornece energia ao compressor. Por razões de segurança, use os pinos NO (normalmente aberto) e COM (comum), de modo que, se o microcontrolador falhar, ele não transformará suas bebidas geladas em gelo. Também tenho um módulo de relé, NUNCA dirija um relé diretamente de um pino do microcontrolador! Cargas indutivas matarão o micro! Também segurança: dependendo da sua localização, é 110-240 V CA. Pode matar você, então NUNCA faça isso quando a geladeira estiver ligada!

Etapa 2: o conjunto do lado frio

Tudo no lado do sensor é instalado em um pequeno proto PCB, mas como você conecta a "extremidade fria" e a "extremidade quente"? O cabo de alarme de segurança de 4 núcleos é a resposta! A temperatura da geladeira geralmente é medida DENTRO, então a velha sonda foi lá de alguma forma. O cabo do alarme de segurança é semelhante em diâmetro (UTP é muito grosso neste caso), os sinais de temperatura da porta VCC-GND utilizam exatamente 4 fios, basta fazê-lo!

O plástico por dentro é esquisito, minha fita dupla-face não grudava nele, então tive que improvisar até encontrar uma fita melhor. Não quero usar parafusos, mas seria uma solução.

Etapa 3: Montagem Hot End

Tudo deve caber dentro da caixa do termostato antigo. Alguns fatos interessantes:

• você pode comprar fontes de alimentação compactas de 230 Vca a 5 Vcc, sem necessidade de verrugas de parede ou conectores de barril "DC IN"
• com o uso inteligente de Wagos (não Vagos) é mais fácil de montar
• a luz vermelha nem sempre significa que algo está queimando

LIMPEZA, mais uma vez, é o AC principal que não hesitará em matá-lo; faça uma ampla "zona desmilitarizada" entre as partes AC e DC. Você pode traçar claramente uma linha reta em algum lugar no meio, esquerdo significa morto, direito significa que provavelmente fará cócegas em você, mas é mais provável que suas faíscas ESD matem os componentes eletrônicos.

Além disso, cole ou parafuse as peças, você não quer que elas se mexam e façam uma pequena fogueira elétrica.

A geladeira é uma enorme caixa de metal e os sinais de wi-fi tendem a ficar presos dentro de caixas de metal fechadas. A antena deve estar voltada para o exterior. Se possível, torne a porta USB acessível.

Etapa 4: etapas finais

Agora vá para minha página GitHub e baixe o código:

Arduino, biblioteca ESP8266WiFi e um driver DHT11 são necessários para este projeto. Altere o SSID e a senha, verifique tudo novamente e carregue o código!

Se você der ao seu dispositivo um endereço fixo, será mais fácil encontrar as informações posteriormente.

Agora você pode verificar o status online: a porta, a temperatura atual e o compressor!

Inúmeras possibilidades de desenvolvimento adicional:

• emite um bipe quando alguém deixa a porta aberta
• recebendo um e-mail quando alguém deixa a porta aberta
• não desperdiçando eletricidade se alguém o deixar aberto
• definir a temperatura remotamente
• talvez acessar logs

Obrigado pela leitura e deixe suas idéias de atualização nos comentários!