Termostato conectado à Web barato: 12 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Um dos primeiros produtos da Internet das Coisas a entrar em muitas residências é o termostato inteligente. Eles podem aprender quando você gostaria que sua casa esquentasse e qual a temperatura ambiente geralmente necessária.

O legal é que também podem ser usados para ligar e desligar o aquecedor pelo celular, mesmo quando você estiver fora de casa. Muito útil quando você se esquece de desligá-la ao sair ou quando quer voltar para uma casa agradável e aconchegante.

O problema é que esses termostatos como Nest e Ecobee são bastante caros. Mas por que pagar 250 dólares por algo que você mesmo pode construir, certo? Deixe-me mostrar como fazer seu próprio termostato faça você mesmo on-line por menos de 30 dólares. Como bônus, você pode até usar o código que escrevi para um aplicativo da web para controlar seu termostato E eu mostro como fazer uma caixa capacitiva de toque de metal para o termostato que impressionará até o mais nerd dos amigos.

Etapa 1: o que você precisa para construir seu próprio termostato inteligente

Meu termostato é relativamente fácil de construir (se você sabe como soldar e isso também é fácil) e usa componentes disponíveis:

• Adafruit Huzzah ESP8266 ($ 9,95)
• Módulo DHT22 (6, 95 em euros, prefiro os de uma mesa de apoio)
• Relay (eles custam menos de dois dólares)
• Fonte de alimentação que pode fornecer 5 volts a 2 amperes (qualquer carregador de telefone funcionará bem)
• Perfboard (eu gosto de pranchas Adafruits perma-proto)
• Jumper fio macho-fêmea
• Arame de solda (use sem chumbo, é melhor para você)

Você pode ir de várias maneiras para um caso na parede, mas para o que eu fiz, você vai precisar disso:

• 2 Micro-servos (como o SG92R, 6 euros cada)
• Caixa de metal (usei um antigo drive de cd-rom)
• 4 LEDs
• NPN-transistor (tipo BC547)
• Resistores (220 ohms e alguns 330 quilo-ohms)
• Pedaço de plexiglas
• Pedaço de madeira
• Pedaços de coisas menores, como parafusos e arame de ferro

Para criar o circuito, você só precisa de um ferro de solda. Um multímetro é extremamente útil para verificar se você conectou tudo corretamente. Em seu computador, você precisará do software Arduino e de um conversor ou cabo USB para serial para fazer o upload do software para o chip ESP8266.

Para cortar o metal da caixa, usei uma Dremel. Uma furadeira, uma serra de coping e uma pistola de cola também são úteis. Se você for puxar um cabo extra para alimentar o termostato, também pode precisar de uma ferramenta para puxar fios e spray de silicone.

Etapa 2: Como funciona um termostato?

Na maioria das casas com aquecimento central, um fio passa por um tubo na parede entre o aquecedor e o termostato da sala.

O termostato nada mais é do que um interruptor, que liga e desliga o aquecedor. Possui dial ou botões para definir a temperatura desejada. Quando a temperatura da sala cai abaixo da temperatura definida, o termostato conecta os fios que saem do aquecedor. É assim que o aquecedor sabe que deve ligar. Uma bomba de circulação dentro do aquecedor bombeará água quente pelos radiadores da casa, até que a temperatura esteja acima da temperatura definida, momento em que o termostato desconectará os dois fios.

Se houver vários fios saindo da parede, você pode testar quais dois você precisa simplesmente conectando-os e (tenha um amigo) ouça se o aquecedor liga (geralmente é um fio vermelho e um azul).

Aquecedores mudos e aquecedores inteligentes

A maioria dos aquecedores é inteligente o suficiente para acelerar de vez em quando, para permitir que a água quente seja bombeada pelo sistema antes de voltar a aquecer totalmente. Isso economiza energia. No entanto, alguns aquecedores mais antigos não fazem isso e você terá que ajudá-los um pouco descobrindo qual ciclo de trabalho é mais eficiente e alterando o código no termostato de acordo.

Há uma outra coisa a levar em consideração. Na minha casa, o aquecedor é da persuasão modulante, de maneira simples ligar e desligar. Mas os aquecedores mais novos esperam que os termostatos usem o protocolo OpenTherm. Dessa forma, os termostatos não apenas informam o aquecedor para ligar e desligar, mas também a que temperatura a água do sistema deve ser aquecida. Sem problemas: também há bibliotecas OpenTherm para Arduino disponíveis.

Etapa 3: Soldar o ESP8266

O módulo ESP8266 provavelmente será enviado para você completo, mas sem os conectores pretos soldados. Depois de fazer isso, solde tudo no protoboard. Certifique-se de colocar as fileiras de pinos em cada lado do espaço vazio no meio para que eles não sejam conectados.

Corte e descasque um fio curto (de preferência vermelho, essa é a maneira correta) para conectar o ESP8266 à fonte de alimentação. Solde o fio no protoboard ao lado do pino no chip onde está escrito 'Vbat'. Solde a outra extremidade do fio na linha com a linha vermelha (veja a ilustração abaixo). Faça o mesmo com uma rosca preta e solde-a entre 'GND' (para 'aterrado') no chip e a linha com a linha preta (ou azul).

Em seguida, solde um pequeno terminal de parafuso em seu protobord para que você possa conectar facilmente os fios da fonte de alimentação ao barramento de 5 Volts mais tarde.

O chip, por sua vez, alimenta o sensor, portanto, no lado oposto do protobord, solde um fio entre a saída de 3 V do ESP8266 para a linha vermelha e do pino GND para a linha azul. Agora você tem em seu protobord um trilho de 5 Volts, um trilho de 3,3 Volts e dois trilhos de aterramento.

Após a soldagem, cortei o perfboard em um tamanho menor usando uma serra de coping para que ele se encaixasse no meu estojo mais tarde. Provavelmente é melhor fazer isso antes de soldar, mas então você tem que ser um planejador melhor do que eu.

Fixei na madeira com pequenos parafusos, junto com os outros componentes do termostato.

Etapa 4: conectando o sensor de temperatura e o relé ao chip

Segundo Prêmio no Concurso Wireless