Модификация автоматического освежителя Airwick 2.0
Введение
Модификация автоматического освежителя Airwick 2.0 представляет собой развитие идей проекта "Переделка автоматического освежителя Airwick". Основное отличие новой версии заключается в замене микроконтроллера с Arduino Nano на микроконтроллер ESP8266.
Этот шаг в развитии проекта открывает новые возможности и улучшает функциональность автоматического освежителя. Микроконтроллер ESP8266 обладает более высокой мощностью и большими возможностями для работы с беспроводными сетями, что позволяет расширить функционал устройства.
Для получения подробной информации о модификации автоматического освежителя Airwick , настоятельно рекомендуется ознакомиться с исходным материалом.
Основные особенности проекта
- Управление освежителем воздуха по WiFI
- Веб интерфейс
- Управление через MQTT
- Включение мотора освежителя кнопкой
- Питание от аккумулятора
- Энергосберегающий режим
- OTA обновление прошивки
Необходимые компоненты и схема подключения
Для сборки проекта вам необходимы следующие компоненты:
- Автоматический освежитель Airwick
- Фоторезистор
- Mosfet транзистор IRF3205 или аналог
- 2 Резистора на 10 кОм
- 1 резистор на 100 Ом
- Тактовая кнопка без фиксации нажатия
- Wemos D1 Mini или аналог
- Плата зарядки для Li-ION аккумуляторов TP4056 или аналог
- Li-ION аккумулятор 3.7 в 1000 mAh
Схема подключения представлена ниже:
Компиляция и сборка
Все необходимые для сборки библиотеки лежат в папке libraries архива проекта. Сборка осуществляется в среде Arduino IDE версии 1.8.x и выше. После загрузки прошивки в плату, необходимо загрузить файловую систему. Для этого вы можете воспользоваться инструкцией.
ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ!!!. Перед прошивкой перемычку между пинами RST и D0 необходимо выпаять. Иначе загрузка прошивки не запустится.
Подключение и первичная настройка
При первом запуске устройства автоматически создается точка доступа WiFi Airwick с паролем 12345678. Подключитесь к ней с ноутбука или смартфона и перейдите в браузере по адресу http://192.168.4.1 Откроется окно веб интерфейса:
Перейдите по ссылке Конфигурация. Откроется окно настроек:
Настройте параметры подключения к WiFi роутеру, нажмите кнопку Сохранить. Затем пролистайте страницу настроек вниз и нажмите на кнопку Перезагрузить устройство.
Далее подключиться к устройству можно, войдя в Сетевое окружение Windows, и выбрав Airwick ESP8266:
Либо ввести присвоенный ему IP адрес в браузере.
Управление по протоколу MQTT
Настройки протокола MQTT доступны в веб интерфейсе:
Для публикации статусной информации и получения управляющих команд доступны 2 топика. По умолчанию это /status и /command. В статусном топике публикуется информация о любом изменении состояния устройства: включение, отключение, распыление аэрозоля, изменение параметров и т.п. Командный топик служит для получения управляющих команд. Формат команд: команда(5 символов) параметр(число)
Например, для установки интервала срабатывания распылителя 5 минут, вам необходимо отправить в топик /command следующее сообщение: timer 5
Список управляющих команд
| Команда | Параметр (интервал значений) | Описание |
|---|---|---|
| motor | - | Запуск распылителя на 1 секунду |
| light | 1-1024 | Порог срабатывания датчика света |
| pretm | 1-10 | Установка интервала предварительного таймера |
| timer | 1-60 | Установка интервала срабатывания распылителя |
| lowpw | 0,1 | Включение и отключение режима низкого энергопотребления |
Управление освежителем воздуха через HTTP GET запросы
Для управления освежителем воздуха также можно использовать и разнообразные HTTP GET запросы. Формат запроса: http://192.168.0.101/setTimers?pretimer=1&interval=4
Где http://192.168.0.101 - IP адрес устройства;
/setTimers - сам запрос;
?pretimer=1&interval=4 - передаваемые параметры.
Список всех запросов и передаваемые параметры в таблице ниже.
| Запрос | Параметры | Описание |
|---|---|---|
| /Time | отсутствуют | Синхронизировать время устройства |
| /timeZone | timeZone | Установка часового пояса. Значение от -12 до 14 |
| /setTimers | pretimer, interval | Установка значений таймеров в минутах. pretimer (1-10) - предварительный таймер. interval (1-60) - основной таймер |
| /ssid | ssid, password | Установка параметров подключения к WiFi. ssid - имя точки доступа, password - пароль |
| /ssidap | ssidAP, passwordAP | Установка параметров точки доступа ESP8266. ssidAP - имя точки доступа, passwordAP - пароль |
| /ssdp | ssdp | Имя устройства в сетевом окружении для службы SSDP |
| /mqtt_save | mq_on, mq_ip, mq_port, mq_ssid, mq_pass, mq_id, mq_status, mq_cmd | Параметры MQTT. mq_on - включение mqtt(0,1); mq_ip - адрес брокера; mq_port - порт подключения; mq_ssid - логин; mq_pass - пароль; mq_id - id клиента; mq_status - топик статуса; mq_cmd - топик управления |
| /set_lightTreshold | val | Значение порога освещения после которого включается таймер (1-1024) |
| /lowpwr | onoff | Включение и отключение режима энергосбережения (1 - включить ,0 - выключить) |
| /restart | device | При значении параметра Ок происходит перезагрузка устройства |
| /motor | отсутствует | Запуск мотора распылителя |
Алгоритм работы программы
В целом он практически ничем не отличается от версии для Arduino. При старте инициализируются глобальные переменные и выполняется подключение к WiFi. Далее запускается веб сервер и выполняется подключение к MQTT брокеру.
В основном цикле запускается три системных таймера:
Interval - равен 10 секунд. Отвечает за опрос датчика освещения. Если полученное значение выше установленного порога, то запускается предварительный таймер.
preTimer - по умолчанию равен 1 минуте. Служит для фильтрации кратковременных включений света. Если при его срабатывании уровень освещения выше порогового значения, то запускается основной таймер. Если свет был отключен до срабатывания таймера, то он останавливается и запуск основного таймера не производится.
timerDuration - по умолчанию равен 1 минуте. Это интервал срабатывания распылителя. При его срабатывании включается мотор распылителя и, если уровень освещения все еще выше порогового значения, таймер перезапускается. Если ниже, то также включается мотор распылителя и таймер останавливается.
Режим энергосбережения
При включении режима энергосбережения алгоритм несколько меняется. После первичной инициализации и запуска всех служб производится опрос датчика освещения. Если его значение выше порогового значения, то устройство работает как обычно. Запускаются таймеры, проверяются условия срабатывания мотора распылителя, работает веб интерфейс и т.п. Если значение полученное с датчика освещения ниже порогового, то устройство уходит в глубокий сон (Deep Sleep mode). Отключается процессор, память, wifi и т.д. Работает только системный таймер RTC.
В данном режиме устройство потребляет около 0.1 мА. В обычном рабочем режиме потребление около 80 мА. Через 20 секунд срабатывает системный таймер и на пин D0, соединенный с пином RST подается высокий уровень сигнала и ESP8266 перезагружается. В этот момент наблюдается кратковременный всплеск энергопотребления до 100 мА, длительностью 1-2 секунды. Снова инициализируются все службы и цикл повторяется. Также при старте опрашивается топик MQTT /command. Если будет обнаружена команда lowpw 0, то режим низкого энергопотребления отключается и устройство работает в обычном режиме.
Настройка интервала нахождения в спящем режиме производится правкой в исходниках программы параметра вызова функции: ESP.deepSleep(20e6);. Цифра 20 это и есть число секунд сна.
Заключение
Модификация автоматического освежителя Airwick 2.0, построенная на базе микроконтроллера ESP8266, представляет собой значительное улучшение и развитие исходного проекта "Переделка автоматического освежителя Airwick". Проект является прогрессивным шагом в области освежения воздуха в помещении, предоставляя возможность более эффективно управлять освежителем.
Использование микроконтроллера ESP8266 позволяет расширить функциональность автоматического освежителя Airwick, что дает пользователям больше гибкости при установке таймеров и настройке работы устройства. Также, модифицированный освежитель, благодаря использованию протокола MQTT можно легко интегрировать в систему умного дома.
В целом, модификация автоматического освежителя Airwick 2.0 представляет собой прогрессивное решение, стремящееся улучшить функциональность и удовлетворить потребности пользователей. Благодаря использованию нового микроконтроллера и разработанным изменениям, устройство становится более эффективным и удобным в использовании, позволяя настраивать освежение воздуха согласно личным предпочтениям.
