Složení systému¶
Na této stránce je seznam součástek zařízení a dvě varianty silové části. Nízkonapěťová část (kontrolér a senzory) je v obou verzích stejná. Liší se pouze to, jak se spínají topný prvek a ventilátor.
Nízkonapěťová část (stejná pro obě verze)¶
| Uzel | Účel | Poznámka |
|---|---|---|
| ESP32-C3 nebo ESP32-S3 | Kontrolér: logika, Wi-Fi, portál | Vyhovuje DevKit nebo Super Mini |
| Senzor SHT31 | Teplota a vlhkost vzduchu ve skříni | Rozhraní I2C |
| Termistor NTC 100K | Kontrola teploty topného prvku | Například Generic 3950 |
| Rezistor pull-up termistoru | Dělič napětí pro ADC | Obvykle 4,7 kΩ |
| Zdroj napájení | Napájení kontroléru a nízkonapěťové periférie | Napětí pro vybranou verzi |
ESP32 byl vybrán proto, že obsahuje Wi-Fi, potřebná rozhraní (I2C pro SHT31, ADC pro termistor, PWM pro řízení zátěže) a je přímo podporován idryer-core. Více - Kontrolér ESP32.
Logika ESP32 - 3.3V
ESP32 pracuje na 3.3V. Nepřipojujte 5V k jeho vývodům. To platí pro senzory, moduly a adaptéry. Více - Chyby kontrolérů.
Senzory¶
SHT31 měří teplotu a vlhkost vzduchu uvnitř skříně. Toto je hlavní zpětná vazba: podle ní vidíte, zda se udržuje nastavené klima. Připojuje se přes I2C (dvě linky: SDA, SCL). Více - Termistory a klimatické senzory.
Termistor měří teplotu samotného topného prvku, ne vzduchu. Je potřebný, aby se topný prvek nepřehřál: vzduch se zahřívá pomalu, topný prvek - rychle. Termistor se připojuje jako dělič napětí na výstup ADC. Kontrola termistoru.
Proč dva senzory tepla
SHT31 říká "jaká je teplota ve skříni", termistor - "není topný prvek přehřátý". První nastavuje cíl, druhý chrání před havárií.
Silová část: zvolte verzi¶
Topný prvek a ventilátor jsou zátěž, kterou řídí kontrolér. ESP32 nemůže spínat takovou zátěž přímo: jeho výstup produkuje slabý signál 3.3V. Mezi kontrolérem a zátěží je potřeba klíč.
Existují dvě zásadně odlišné verze. Zvolte jednu v závislosti na tom, jaký topný prvek a ventilátor používáte.
Verze A - nízkonapěťová (24V nebo 12V)¶
Topný prvek a ventilátor jsou napájeny z 24V (nebo 12V) stejnosměrného proudu. Toto je jednodušší a bezpečnější cestu pro vlastnoruční montáž.
| Uzel | Součástka |
|---|---|
| Topný prvek | Topný prvek 12V nebo 24V (PTC-topný prvek) |
| Ventilátor | Ventilátor 24V nebo 12V (2-pin nebo 4-pin) |
| Klíč topného prvku | Modul na bázi MOSFET |
| Klíč ventilátoru | Modul na bázi MOSFET (nebo 4-pin PWM přímo) |
| Zdroj napájení | 24V DC s rezervou výkonu |
Kontrolér řídí MOSFET modul signálem z výstupu ESP32. Modul spíná nízkonapěťovou zátěž. Toto je stejná logika jako v připraveném kontroléru. Více - MOSFET modul.
Výkon zdroje se vypočítá pro celkovou zátěž s rezervou - viz Výpočet proudu zátěže 24V.
Doporučená verze pro první zařízení
Pokud zařízení skládáte poprvé, začněte verzí A. Zde není síťové napětí na zátěži a chyba montáže je méně nebezpečná.
Verze B - síťová (110-230V AC)¶
Topný prvek a ventilátor jsou napájeny ze sítě 110-230V. To se dělá, když je potřebný silný síťový topný prvek - například připravený topný prvek s ventilátorem pro skrín. Zde se místo MOSFET modulu používají AC spínací moduly.
| Uzel | Součástka |
|---|---|
| Topný prvek | Síťový topný prvek 110-230V AC |
| Ventilátor | Síťový ventilátor 110-230V AC |
| Klíč topného prvku | Solid-state relé (SSR) pro AC |
| Klíč ventilátoru | SSR nebo běžné relé pro AC |
| Zdroj napájení | Samostatný 24V/5V DC pro kontrolér a senzory |
| Ochrana | Pojistka, ochranné uzemnění skříně |
Síťové napětí je nebezpečné pro život
Verze B pracuje s napětím 110-230V. Chyba montáže může vést k úrazu elektrickým proudem nebo požáru. Před montáží si obязательně přečtěte materiály o bezpečnosti: Triák, Solid-state relé (SSR), Chyby topných prvků a SSR. Pokud nemáte zkušenosti se síťovým napětím, zvolte verzi A.
Kontrolér a senzory jsou ve verzi B stejně napájeny ze samostatného nízkonapěťového zdroje (5V/24V). Síťová část a nízkonapěťová část musí být fyzicky a elektricky odděleny.
Volitelné moduly¶
Tyto uzly nejsou pro skrín povinné, ale jsou podporovány jádrem a mohou být přidány později:
- adresovatelné LED osvětlení (
hasLed); - váhový senzor spotřeby filamentu (
hasWeight); - RFID tag cívky (
hasRfid).
Základní skrín je nepoužívá - začínáme s minimem.
Co dál¶
Když jsou vybrány součástky, přejděte na Schéma zapojení: který výstup ESP32 za co odpovídá a jak rozdělit nízkonapěťovou a silovou část.