Легкая автоматизация на основе ESP8266

Проект "Сигнализация"


Показатели

  • Температура контроллера
  • Температура наружная
  • Пост №1
  • Пост №2
  • Пост №3

Устройства

  • Охлаждение контроллера
  • Предохранитель устройств
  • MP3-плеер для оповещения
  • Сирена для оповещения
  • Питание датчиков постов


Материалы проекта

В основе проекта лежит контроллер типа Arduino, но более компактный и функциональный. Рекомендуемый вариант платы - Wemos D1 mini,  где используется чип ESP8266. В проекте определены:

  • SelfTemp - датчик температуры DS18B20 для контроля температуры устройства. Используется 1-Wire подключение.
  • OutTemp - датчик температуры DS18B20 для контроля наружной температуры. Использует 1-Wire подключение.
  • Post1 (Post1Cnt, Post1Pct)- дискретный входа для подключения разного рода датчиков охраны или пожарной сигнализации. Пороговое значение логического перехода порядка 2.5V
  • Post2 (Post2Cnt, Post2Pct)- дискретный входа для подключения разного рода датчиков охраны или пожарной сигнализации. Пороговое значение логического перехода порядка 2.5V
  • Post3 (Post3Cnt, Post3Pct)- дискретный входа для подключения разного рода датчиков охраны или пожарной сигнализации. Пороговое значение логического перехода порядка 2.5V
  • SelfFan - управление вентилятором (U=5V, Imax=200mA) для охлаждения контроллера.
  • AlertVoice (AlertVoiceTrack, AlertVoiceTick) - управление MP3-плеером для голосового или музыкального оповещения. 
  • AlertSiren - управление сигнальной сиреной для оповещения.
  • FusePower - управление предохранителем. Обычно в качестве предохранителя выступает контактор, который размыкает питание других устройств.

Внимание! Предложенная схема является типовой и может быть модернизирована согласно Ваших предпочтений и требований. Вам необязательно использовать все компоненты указанные в схеме и подключать их! Аналогично, Вы можете использовать этот проект не по прямому назначению, заменяя устройства и компоненты на какие-либо другие. 

Схема предусматривает питание 12V датчиков. Для этого присутствует дополнительный источник питания на 12V, реле включения/выключения питания датчиков, а также реализован согласователь входа на базе оптрона. Обратите внимание, что оптрон работает в инвертированном режиме, то есть датчик должен быть нормально закрытым, а при срабатывании разрывать цепь. 

Для голосового или музыкального оповещения используется MP3-плеер в который вставляется microSD-карта памяти с предварительно записаными треками. Рекомендуется использовать модуль DFPlayer mini, которому передается сигнал по серийному порту. В целях экономии цифровых выводов, для управления MP3-плеером используется только один канал для трансляции команды на исполнение. Подробная инструкция к плате от производителя: https://wiki.dfrobot.com/DFPlayer_Mini_SKU_DFR0299

Контроллер можно использовать, как систему противопожарной или охранной сигнализации. Для этого предусмотрены три поста, а также внешний датчик температуры. Кроме этого, возможно подключение до трёх разных оповещателей. Вы можете управлять голосовым и звуковым оповещением исходя из критичности состояния. Также контролер оснащен MP3-плеером, что значительно расширяет возможности его применения. Например, Вы можете подготовить голосовые mp3-файлы из записать их на microSD-карту, а потом настроить привязки к другим устройствам таким образом, что в случае превышения каких-то пороговых значений, этот контроллер будет проигрывать соответствующее сообщение.

Для проигрывания MP3-файлов указывается номер файла (от 0 и более), цикличность воспроизведения (ключ yes), громкость (от 0 до 30), время воспроизведения (в секундах). Файлы необходимо записать на microSD-карту в той последовательности, которая будет соответствовать Вашему порядку. Обратите внимание, если время воспроизведения не будет задано, то устройство все равно будет считаться работающим, даже если проигрывание mp3-файла прекратится.

Несмотря на то, что Вы решили использовать этот модуль для оповещения о критических состояниях, не забудьте настроить уведомления, которые будут приходить к Вам через мессенджер Telegram, где бы Вы ни находились.

Перечень компонентов проекта
# Обозначение Кол-во Тип Модель Описание
U1 1 шт Модуль WeMos D1 mini WiFi board with 4MB flash based on ESP-8266EX
AlertVoice1 штМодульDFR0299DFPlayer Mini MP3 Player For Arduino 
SelfTemp,
HeatTemp
2 штДатчикDS18B201-wire digital temperature sensor, TO-92
Post1,2,3
(Вариант 1)
3 штДатчикИП 212-10Дымовой оптический датчик ИП 212-10 (АРТОН-ИПД-3.10)
Post1,2,3
(Вариант 2)
3 штДатчикDSC LC-100 PIДатчик движения DSC LC-100 PI
U2, U3, U43 штОтптронPC817DC Optocoupler, Vce 35V, CTR 50-300%, DIP-4
D1, D2, D3, D44 штДиод1N40071000V 1A General Purpose Rectifier Diode, DO-41
Q1, Q2, Q3, Q4 4 шт Транзистор 2N3904 0.2A Ic, 40V Vce, Small Signal NPN Transistor, TO-92
R1 1 шт Резистор 4K7 Resistor 0.25W, THT, DIN 0207
R2, R3, R43 штРезистор470Resistor 0.25W, THT, DIN 0207
R5, R6, R73 штРезистор10KResistor 0.25W, THT, DIN 0207
R8, R9, R10, R114 штРезистор1KResistor 0.25W, THT, DIN 0207
K1, K2, K33 штРелеSRD-05VDC-SL-C10A Relay SPDT SANYOU SRD Series Form C
J1, J2, J203 штРазъемMKDS 1,5/2-5.08
KF301-2P
Way Screw Terminal Block 17.5A 5.08mm
J211 штРазъемMKDS 1,5/3-5.08
KF301-3P
Way Screw Terminal Block 17.5A 5.08mm
J14, J172 штКоннекторB2B-XH-A(LF)(SN)JST XH Series P2.5 mm
J3, J4, J5, J6, J75 штКоннекторB3B-XH-A(LF)(SN)JST XH Series P2.5 mm
Pwr5V?Блок питанияHLK-PM01AC-DC 220V to 5V 
SelfFan?ВентиляторMX-3010Радиальный вентилятор 30x30x10мм, 5В 150мА


Опасно! Напряжение 220В опасно для жизни и может вызвать пожар! 

Универсально! Разработанная схема предусматривает как размещение на плату элементов, так и отказ от них. Например, Вы можете использовать только прямой цифровой вывод для соответствующего устройства или датчика и самостоятельно собрать исполнительную схему, либо же, Вы можете разместить на плате предложенные компоненты - блок реле, оптроны, транзисторы и т.п. и таким образом получить полностью готовый проект. Кроме прямых цифровых выводов, на плату добавлены дополнительные разъемы 5V, 3.3V, GND для питания внешних модулей. 

Датчик контроля температуры модуля SelfTemp, может быть размещен прямо на плате без подключения через разъем.

Печатная плата допускает подключение высоковольтной нагрузки, но все же обратите внимание: 

  • чтобы уменьшить сопротивление, коммутируемые дорожки идущие к реле должны быть дополнительно хорошо залужены
  • со временем, коммутация цепи с большим током приведёт к подгоранию контактов, поэтому лучше использовать SSR-реле, как бесшумное и износостойкое.

Корпус для контроллера

Корпус для платы контроллера, блока питания и вентилятора.

Скачать STL-модель 


Примеры реализации



Обсуждения, отзывы, вопросы