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[控制与开关] 全屋智能控制-41:DIY做空气净化器,新风空气站

2020-11-3 22:53:43 655 0 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

宅小秘 帖主

2020-11-3 22:53:43

原题目:零根本打造全屋智能控制系统 篇四十一:雾霾来袭,青萍太贵?那就DIY一个ALL IN ONE的空气站吧(保姆级教程)
本文来自SMZDM,原创作者是casatift(你们的智能家居领路人casatift)

实在早在两年前,就写过一篇智能家居空气站节点DIY的原创:

零根本打造全屋智能控制系统 篇二十:又到一年雾霾季,终极版智能家居空气站节点DIY
那时是给家里每个房间都做了一个,用来控制家里的空净,新风以及空调温度自动化运转,至今除了2台机子的PMS5003颗粒物传感器大限到了换新之外(激光颗粒物传感器的工作寿命差不多也就是2年左右),其他时辰都很是费心的自己在工作,那时后背还设想了一个按钮,可以将显现界面在时候(温湿度)、PM2.5、PM10、CO2间接切换:

一、所需硬件
不外前段时候看到有人用单色OLED屏幕DIY了WIFI家庭气象站来获得天气预告信息。发现实在相对于显现什么室内PM2.5,CO2啥的,显现户外天气似乎加倍适用些,究竟室内空气调理已经全数自动化了,就算看到有超标的,你能做的系统都已经帮你做了,晓得的意义也就不大了。所以就想着说能不能改良下,把显现内容重新整合下,将本来首要显现室内幕况信息的全数改成户外的,这样对出门穿衣啥的都有帮助。今朝我的界面以下图:

固然,这个界面完全可以按照自己需要来调剂显现信息和巨细。
为了节俭,所以本来能用的元器件也都用上,不要再去买新的啥,此次我们用到的元器件见下图:

可以看到很是简单,一个攀藤的PMS5003T颗粒物(温湿度)传感器(80元),一个炜盛MH-Z19B二氧化碳传感器(95元),一块UsartGPU26B串口显现屏(55+10元运费),以及焦点的MCU——Wemos D1 MINI(10元),还有杜邦线多少。总共花费在250元左右。而市售带二氧化碳传感器的制品大约在600以上。可以说自己DIY还是有经济上风的。
二、法式设定
实在假如不需要天气预告和户外实时温湿度的话,只要D1 MINI刷入ESPEASY固件就能实现,可是假如需要抓取户外情况信息的话,就需要有地方跑一个PYTHON剧本和MQTT了,不外想来玩智能家居的玩家,谁没有几个装备有PYTHON情况和MQTT BROKER。我这里需要显现的是户外实时温度/体感温度。天气图标,还有今明的天气预告,以及室外净化物状态。这里我室外天气状态用的是微风天气的API,大师可以自己申请免费版利用,不外由于微风天气的天气代码很是多,有61个,其中还分白天夜间,不外串口屏的容量有限,所以我就精选了18个,不过就是晴天多云,阴全国雨,下雪雾霾:

这些图片素材和剧本城市打包供给下载,所以这里就大略讲下。写屏幕需要USB-TTL转换器,相信大师愿意随着我做的城市有。

然后运转写屏法式里的gpumaker.exe


履行自动毗连,法式会自动扫描端口和毗连屏幕,假如工程文件翻开失利,请手动翻开GPU400X240_8M.gpu的工程文件,然后挑选毗连里的数据上传,记得勾选强迫覆盖,起头同步。

期待同步完成就行了,固然,假如你自己要对界面点窜的话,请自己研讨利用手册,这儿不做展开,这里只做纯傻瓜的教程。而天气信息,微风当前气象和预告是两个接口,所以要分隔来获得:

这一段利用的是当前天气接口,获得的是实时温度,实时体感温度,实时湿度,以及天气代码,由于天气代码做了精简,所以我把类似代码都归类了,说真话我不会python,所以只能抄抄弄弄,能跑就好,相信一定有更简洁的法子。


这一段是明天的天气预告和明天的天气预告获得。而最初还有情况信息的获得,我这边抓的是区环保局的数据,对大师能够没有任何意义。仅供参考:


我们一共获得的值以下:tempfl=实时体感温度;real=实时温度;hum=实时湿度;code=实时天气状态;high=本日最高气温;low=本日最低气温;fcode=本日天气状态;tcode=明日天气;thigh=明天最高气温;tlow=明天最低气温;PM25=实时PM2.5浓度;PM10=实时PM10浓度;aqi=空气净化指数,O3=实时臭氧浓度,primary=首要净化物。固然,现实环保局还会公布SO2,CO,NO的浓度,可是我这根基不需要,所以我就没抓。而且由于抓到的数值要传给ESPEASY,所以一切字段都只能是数字,否则ESPEASY没法处置。大师只需要把文件下载(文末)了,然后把其中的key,城市,mqtt办事器地址,用户名,密码都改成自己的,然后在办事器上设定每5分钟甚至10分钟履行一次就好。接着是ESPEASY部分,这里我也将ESPEASY的固件重新编译了。也在文件包里有,固然,你假如需要额外插件,请自行编译:

而利用我编译好的就间接运转FlashESP8266.exe法式,挑选端口和固件,间接刷就成。刷完了以后经过手机搜索无线收集,找到espeasy的热门,登进去,密码是configesp。然后挑选自己的无线收集,期待毗连,毗连完成后利用电脑翻开espeasy的页面,全数照以下设备和增加(这里只先容无脑级此外,进阶利用请大师自行研讨):

首先是Controllers的设定,这里只要增加一个Home assitant MQTT的控制器,填上办事器地址,端口,用户名密码就成。然后是Devices的设定(请按图片填,一点都不要改,等跑起来了自己研讨了再去点窜),第一个是PMS5003T的设定:


MH-Z19的设定:


四个MQTT IMPORT的设定,这里面的topic要和py文件里面的相对应:








然后全部device的界面是这样的:


接着我们去tools-advanced里面停止设备:




这部分设备好了的话,便可以写Rules了,这部分我也写好了,在文件夹里有,大师看下里面的一些正文,间接复制黏贴就好:




文件里面是mqtt发给domoticz,大师可以按照自己的需要将topic和payload点窜后发送给其他诸如HA,IOBROKER或nodered做自动化。
三、接线部分
实在接线很是简单,由于在上一章节中我们已经把引脚啥的都设定好了,所以下面的接线就要依照上一步的设备来了:


其中留意的是,+5V和GND不要接错,其他的错了都不会有大题目,大师接之前还是请参照各自传感器屏幕的文档。PMS5003T我这用到了PIN1,2,3,5。其中3是set位,由于前文也说过,激光传感器的寿命也就2年,但现实上我并不需要那末实时的数据,晚1分钟开净化器和早一分钟开净化器实在没区分。所以我将Pin3与GPIO0(D3)相连,而且设定了rules,每封闭60秒,翻开10秒停止检测,在值低于35的时辰,每120秒检测10秒。线接好后便可以上电测试了:


假如没有题目标话,1分钟之内,室内温湿度,PM2.5以及二氧化碳浓度能一般显现,剩下的由于设定了5分钟或10分钟更新一次,所以要等会才有。固然你如果不介意这样一堆零件放家里的话,那就竣事了,假如你想做个外壳的话,那就请看下去。
四、外壳打印
说真话,玩智能家居,出格是开源智能家居,有一个绕不外去的坑就是DIY装备,装备可所以开关,可所以传感器,也可以是其他,而DIY装备实在最大的难点并不是接线或是法式而是外壳。例如我在之前写海尔空调众测的时辰就由于里面买的空调漏电庇护器质量不够好,所以自己改用电工漏电庇护器,而且加上了功率模块,打印了个外壳安墙上:

BLV 3D打印机打印
还有林林总总的传感器:


anycubic kossle 3d打印机打印
今朝我自己手上有四台3D打印机,办公室用的是闪铸FINDER和一台自己装的BLV:

家里还有一台最老的anycubic Kossel PLUS和闪铸的冒险家3:

其中Kossel PLUS的主板坏了,换成了duet主板,不外回抽有点小题目,所以今朝大件用BLV,小件根基都是冒险家3在打印。实在在挑选3D打印机时,大师都有个误区,就是感觉3D打印机的构建尺寸越大越好,固然,在最早的时辰我也是这么以为的,可是在用了3年打印机以后,我发现实在小尺寸的机械在打印精度上更有上风,除非是打印大件,否则我一般城市挑选FINDER或是冒险家3来打印。实在和我平常有聊的人应当会清楚,一般征询我买打印机入门,我城市保举闪铸的FINDER,主如果由于操纵简单,打印精度高,14cmX14cmX14cm的尺寸打印配件外壳,大概娃的小玩具啥的都够用。固然,闪铸的机械相对闲鱼或是淘宝上一大堆DIY的机械会贵一些,可是相信我,那些机械买来不是给你用的,而是会让你酿成一个精通3D打印机组装和维修的技术工。固然,FINDER虽然挺好用,可是限于价格和结构,其有两个很是大的不敷,一是没有热床,二是全开放。假如细说的话,实在这两个题目就是一个题目,就是不能打印ABS,而我在一些时辰需要打印一些耐热的结构件,PLA的热变形温度太低,或是强度不够,满足不了我的需要,所以冒险家3也是由于这个去购入的。
利用以后发现,这台机械真的是太好用了,就和其他的喷墨打印机一样简单,开箱便可以间接利用,完全不需要装配调平。首先是它除了带有WIFI外,还带有网线接口,可以更稳定的毗连收集:

固然,联网除了可以经过局域网上传文件,控制打印机外,冒险家3还能接入闪铸云,POLAR云等3D打印云平台,实现实在的远程操纵,例若偶然辰送娃上学路上跟娃聊天,娃说想要我帮手打印个猫咪玩具啥的,我便可以到办公室,在thingiverse上找个模子,上传到闪铸云:

然后间接切片打印:


由于打印机间接在家打,我不用等,所以这里就间接选了最高精度,然后接娃回家后就能收获一只小猫:


公然是很是小……,而最高精度层高为0.08mm,打印出来的工具几近是看不到层纹的:


而且由于冒险家3自带摄像头,所以在办公室打印的时辰,还能远程对打印进度停止监控:


固然,除了自己上传模子外,平台还有一些模子可以间接利用,固然,丰富度上必定是不如thingiverse。


除了可以上班摸鱼远程打印外,这台机械最首要的还是打印保护方便,像是传统的3D打印机,更换喷头需要热拧,也就是你需要把喷头加热到160℃停止装卸(玩3d打印的谁还没被喷头烫伤过),否则打印时就会漏料,或是堵头。为了防备漏料,现在我们装喷头还会绕生料带,由于拆装太费劲,所以我凡是一次就装个5-6套备着,有题目了就间接喷头,喉管,加热块,散热管一整套一换:


而闪铸冒险家的喷头做成了一体化快装设想:


可以很是方便的停止更换:


一样的,耗材的安装也很是简单,只需要将耗材装在料架上,然后显现屏上点击进丝,机械就全数自动完成,包括换丝也是:




假如打仗过3D打印的话,实在都晓得,要想打印成功,最首要的是平台的调和蔼首层的打印,而闪铸冒险家3也特有免调平平台设想:


平台也利用了快装设想,抽取安装很是的简洁。


底部的金属平台是弹性设想,保证可拆卸平台的平整度,而且带热床,可以加热到100℃,配合封锁箱体,保温又静音,不管是冬夏日都可以做到稳定打印:



固然,快装记忆材料平台板带来的另一益处就是模子拆起来方便,完全不需要铲刀,美工刀,泡水:


可以说闪铸冒险家3美满是一台为家庭设想的3D打印机,其利用的便利水平我感觉8岁左右的小朋友都能上手。
下面还是来说说这个空气站的外壳建造吧,首先固然是建模,固然,我已经给大师建好了,文件包里有SKP和STL两个文件,假如要点窜请利用SU点窜SKP文件,假如间接打印可以利用STL文件,STL倡议水平收缩0.1mm。



由于之前一向努力于无螺丝装配,致使各类题目,所以此次挑选了easy形式,间接拿m3螺丝螺帽来组合面板和框体。m3螺丝我用的是40mm长的,导出STL后便可以扔进闪铸的切片软件FlashPrint停止切片了:



由于有些悬空,所以别忘了加支持,加完支持以后就能打印了:



我这里挑选的是0.12层高的高精度,闪铸相对于那些利用Cura等开源软件停止切片的打印机来说,最大的益处就是傻瓜,几近不需要自己去设定任何参数,挑选默许值就能打印。固然,除了PLA外,ABS是一定能打的:



切片完以后就能发送给打印机了:



在打印的同时,我们可以经过闪铸的云平台停止远程监控,不但是PC,就连手机都可以:



然后睡一觉,就打印好了,不能不说这平台拆模子就是快:


此次打印用的是木质PLA,层间粘度稍差,不外打印结果还是不错的,0.12的层高,也几近没有层纹:


然后把之前接好线的MCU 传感器,屏幕一股脑塞进去,就大功乐成了:





固然,一样做了,不成能只做一个,顺带就把家里的都升级了:


至于空气站与智能家居若何联动,自动开关新风空净,还请关注本专栏。
本文所用到的一切文件下载链接:
链接: https://pan.baidu.com/s/125PBo3yr4F5Hc1sqUBz05g
提取码: s9mu
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