Ultralav strømkælder Oversvømmelsesalarm med ESP8266: 3 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Hej, velkommen til min første instruktør.

Kælderen i mit hus bliver oversvømmet hvert par år af forskellige årsager som kraftige sommertordenvejr, højt grundvand eller endda et rør, der brister. Selvom det ikke er et rart sted, men min centralvarmekedel er placeret dernede, og vand kan skade dets elektroniske dele, så jeg skal pumpe vandet ud hurtigst muligt. Det er svært og ubehageligt at kontrollere situationen efter et kraftigt sommer tordenvejr, så jeg besluttede at lave en ESP8266 baseret alarm, som sender mig en e-mail i tilfælde af oversvømmelse. (Når oversvømmelsen er forårsaget af højt grundvand, er vandstanden normalt mindre end 10 centimeter, hvilket ikke er skadeligt for varmeren, og det anbefales ikke at pumpe ud, fordi det alligevel kommer tilbage, og jo mere du pumper, jo mere grundvand kommer næste gang. Men det er godt at vide om situationen.)

I denne applikation kan enheden være i "søvn" i årevis, og hvis alt fungerer som planlagt, fungerer det kun i et par sekunder. At bruge dyb søvn er ikke praktisk, da det trækker for meget strøm, hvis vi vil sove i meget lange perioder, og ESP8266 kan kun sove i cirka 71 minutter maksimalt.

Jeg besluttede at bruge en flydekontakt til at tænde for ESP'en. Med denne løsning får ESP ikke strøm, når kontakten er åben, så strømforbruget er kun selvafladning af batterierne, hvilket holder systemet klar til alarm i årevis.

Når vandstanden når flydekontakten, starter ESP normalt, opretter forbindelse til mit WiFi-netværk, sender mig en e-mail og går i dvale for altid med ESP. Desepsleep (0), indtil strømmen er slukket og tændt igen. Hvis den ikke kan oprette forbindelse til WiFi eller ikke kan sende e-mailen, går den i dvale i 20 minutter og prøver igen, indtil det lykkes.

Denne idé ligner den løsning, Andreas Spiess beskrev i denne video. Men på grund af oversvømmelsens beskaffenhed og flydekontakten behøver vi ikke at tilføje en MOSFET for at holde ESP'en tændt, før den er færdig med sin opgave, fordi flydekontakten lukkes, hvis vandstanden er over triggerniveauet.

Trin 1: Skematisk:

Dele

• D1: BAT46 Schottky-diode til vågning i dyb søvn. Jeg har bedre erfaringer med Schottky -dioder end modstande mellem D0 og RST.
• Float Switch: Enkelt $ 1,2 rør rør og magnetbaseret flyde switch fra eBay. Ringen med magneten kan vendes for at skifte mellem høj og lav væskeniveauskift. eBay -link
• Batteriholder: til 2x AAA 1,5V batterier
• P1: 2x 2P 5,08 mm (200mil) skrueterminaler til tilslutning af ledningerne fra batteriet og flydekontakten.
• C1: 1000uF 10V kondensator for at øge stabiliteten af ESP, mens radioen er tændt. Bemærk, at hvis ESP er i dyb søvn, er den energi, der er lagret i kondensatoren, nok til at drive den i 3-4 minutter. I denne periode kan svømmerafbryderens funktion ikke genstarte ESP, fordi kondensatoren holder den tændt, mens den er i dyb søvn. Dette er kun interessant under test.
• U1: LOLIN / Wemos D1 Mini Pro ESP8266 mikrokontroller. Dette er pro -versionen med eksternt antennestik, hvilket kan være nyttigt, når det placeres i kælderen. Bemærk venligst, at du skal lodde igen 0 ohm SMD "modstanden" for at vælge den eksterne antenne i stedet for standard indbygget keramisk antenne. Jeg anbefaler at købe LOLIN -mikrokontrollere fra den officielle LOLIN AliExpress -butik, fordi der er mange falske eller gamle versioner af Wemos / LOLIN -plader derude.
• Perfboard: Et 50 mm*50 mm proto board vil være nok til at passe til alle delene. Kredsløbet er for simpelt til at lave et printkort.:)

Bemærk, at batteriet er tilsluttet 3,3V indgangen. Selvom D1 Mini har en indbygget LDO til USB / LiPo -drift, har vi ikke brug for det, når den drives af 3V 2xAAA alkaline -batterier. Med denne forbindelse var min D1 Mini også i stand til at fuldføre sin opgave med kun 1.8V forsyningsspænding.

Trin 2: Koden

Programmet kunne være pænere eller enklere, men dets dele er velbevist i mine andre projekter.

Skitsen bruger følgende biblioteker:

ESP8266WiFi.h: Standard til ESP8266 -tavler.

Gsender.h: Gmail afsenderbibliotek fra Borya, kan downloades herfra.

Programforløbet er ganske enkelt.

• ESP starter.
• Læser RTC -hukommelse for at kontrollere, om det er en første start eller ej
• Opretter forbindelse til WiFi ved hjælp af cleverwifi () -funktionen. Dette opretter forbindelse til WiFi ved hjælp af routerens MAC -adresse (BSSID) og kanalnummer for hurtigere forbindelse, prøver igen uden dem efter 100 mislykkede forsøg og går i dvale efter 600 forsøg. Denne funktion er afledt af OppoverBakkes WiFi -strømforbrugssparerskitse, men uden at gemme forbindelsesdataene til RTC -delen i denne applikation.
• Kontrollerer batterispændingen med ESP indbygget ADC_MODE (ADC_VCC) / ESP.getVcc () funktioner. Dette kræver ikke ekstern spændingsdeler eller ledninger til A0. Perfekt til spændinger under 3,3V, hvilket er vores tilfælde.

• Sender en alrt e-mail med Gsender.h. Jeg tilføjede variabler og brugerdefineret tekst til emnet og meddelelsesstrenge for at rapportere batterispænding, forløbet tid siden første opdagelse og råd om batteriskift. Glem ikke at ændre modtagerens e-mail-adresse.

  • Sover

    • Hvis det lykkes, sover det "for evigt" med ESP.deepSleep (0); Fysisk vil det være i dvaletilstand, indtil vandstanden er høj. Dette er teknisk set et par timer eller maksimalt et par dage, hvilket ikke tømmer batteriet med de få uA -søvnstrøm. Når vandet er væk, åbner flydekontakten, og ESP'en slukkes helt, og det aktuelle forbrug er 0.
    • Hvis det ikke lykkes, går det i dvale i 20 minutter og forsøger derefter igen. Det er muligt at få en strømafbrydelse i tilfælde af et tordenvejr om sommeren. Det tæller genstartene og gemmer det i RTC -hukommelsen. Disse oplysninger bruges til at rapportere den tid, der er gået siden det første alarmforsøg. (Bemærk venligst, at når du tester den med USB -strøm og seriel skærm, kan RTC også beholde cyklustællingsværdien mellem downloads.)

Trin 3: Montering og installation

Efter at have testet koden på et brødbræt lodde jeg den til et lille stykke perfboard.

Jeg brugte 2 stykker 5,08 mm pitch 2 -polet skrueterminaler syet sammen, en kvindelig header til ESP, en kondensator og et par jumpere.

Bemærk venligst, at SMD-modstanden med "0" -nummeret ved siden af den keramiske antenne skal loddes igen til de tomme puder ved siden af for at vælge den eksterne antenne.

Så lagde jeg det hele i en lille IP55 elektrisk forbindelsesboks. Ledningerne fra flydekontakten er forbundet via en kabelforskruning.

Kassen er placeret i en sikker højde, hvor vandet (forhåbentlig) aldrig kan nå det, så jeg brugte et par af en relativt tyk 1 mm^2 (17AWG) kobbertråd til at forbinde flydekontakten. Med denne opsætning kunne ESP starte og sende beskeden selv med 1,8V indgangsspænding.

Efter installationen er denne tavse vagtpost på vagt, men jeg håber, at den ikke snart skal sende en alarm …