Wifi-koelkast: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

- Hé, je makerspace heeft geen koelkast, hier, neem dit!

- Bedankt! Maar vriend, hij is kapot.

- Precies.

En zo kreeg ik een doos met koude melk in mijn koffie. Of om precies te zijn: melkijsjes.

Koelkast 101. Een koelkast kan op veel manieren kapot gaan. Je hebt een geïsoleerde box met een deur. Omdat het geen handvat heeft, kan het niet breken. En de deur sluit perfect, hij kan als opbergruimte worden gebruikt. De isolatie is in perfecte staat, dus als je er iets koels in doet, zal het zijn best doen en het koel houden. Heel oude koelkasten hadden ijs erin, dus als je 3-4 flessen water invriest en erin doet, zou het een koelkast kunnen worden genoemd.

Sinds 1927 kan een koelkast zichzelf koelen. In de meeste gevallen comprimeert een compressor een gas om het op te warmen. Hoe? Het is de wet! De ideale gaswet. PV=nRT - n, de hoeveelheid gas is vrij vast aangezien het systeem gesloten is, er komt geen gas in of uit de leidingen. R is de gasconstante en aangezien de buizen van metaal zijn, zetten ze niet uit, dus het V-volume is ook vast. Dus P-druk is evenredig met T-temperatuur: verhoog de druk, het gas wordt heter, daarom is de achterkant van de koelkast warm. (Ik weet het, ik heb vals gespeeld, we voegen oud gas toe van de koude kant) We comprimeren (dus verwarmen het) ons gas, laten het afkoelen bij de kamer en laten het los, breiden het uit in de koelkast. Lagere P betekent lagere T, dus de koelkast moet nu koel zijn.

De compressor maakt wat geluid, lekt niet, hij werkt perfect. Hoe is het dan kapot? Het houdt nooit op met koelen, het werd een vriezer! Het laatste onderdeel is de thermostaat. Deze heeft een mechanische en stopt niet, zelfs niet als ik hem van 5 naar "UIT" zet. Gotcha. Het is tijd om te repareren!

Benodigdheden:

Een koelkast, beter als de thermostaat kapot is.

Een microcontroller, ESP8266/ESP32 als je wifi wilt gebruiken.

Temperatuursensor, bij voorkeur digitaal.

Een magnetische sensor, een Hall-sensor is ook goed, maar reed-relais zijn cool. Oja, en een magneet.

Ik had alleen een klassiek relais, SSR-s zijn superieur, gebruik ze.

Stap 1: Elektronica

Je kunt alles vrijelijk wijzigen, werk de code gewoon bij. Houd er ook rekening mee dat, zelfs als u de voorbeeldcode bij dit schema gebruikt, de ondersteuning van deze borden fantastisch is! Ze kunnen je lang bezig houden, alleen omdat digitale pin 4 in de code D2-pin op het bord is voor de DHT11. En D0 is pin 16, D4 - pin 2.

Ik probeerde eerst een ongelabelde analoge NTC-sensor uit mijn doos met willekeurige onderdelen, maar schakelde vrij snel over op een digitale sensor. Het is een nachtmerrie om analoge sensoren te kalibreren. Zelfs de berucht onnauwkeurige DHT11 is meer dan genoeg voor deze taak. Vuil goedkoop en veel beter dan een zelfgekalibreerde.

Ik hoop dat je de LED hebt gevonden. De koelkast mist een belangrijk onderdeel: licht als je hem opent. Het licht wordt gedaan door hardware, het is niet nodig om het aan en uit te zetten door een microcontroller! Een low-end NFET is voldoende, of als je een aantal 12V ledstrips gebruikt, kies dan een juiste, afhankelijk van de versterkers.

Het reed-relais geeft het signaal "iemand is je voorraden aan het plunderen" en "die luie vent is vergeten de deur te sluiten".

De SSR/relais geeft stroom aan de compressor. Gebruik om veiligheidsredenen de NO (Normaal Open) en COM (gewone) pinnen, dus als de microcontroller uitvalt, verandert deze uw koele drankjes niet in ijs. Ik heb ook een relaismodule, stuur NOOIT een relais rechtstreeks vanaf een microcontroller-pin! Inductieve belastingen zullen de micro doden! Ook veiligheid: afhankelijk van uw locatie is het 110-240V AC. Het kan u doden, dus doe dit NOOIT wanneer de koelkast is aangesloten!

Stap 2: De koele zijmontage

Alles aan de sensorzijde zit op een klein proto-printje, maar hoe sluit je de "cold end" en de "hot end" aan? 4-aderige beveiligingsalarmkabel is het antwoord! De temperatuur van de koelkast wordt meestal BINNEN gemeten, dus de oude sonde ging daar op de een of andere manier in. De kabel van het beveiligingsalarm heeft dezelfde diameter (UTP is in dit geval te dik), VCC-GND-deur-temp-signalen gebruiken precies 4 draden, gewoon doen!

De plastic binnenkant is raar, mijn dubbelzijdige tape kon er niet aan blijven plakken, dus moest ik improviseren totdat ik een betere tape vond. Ik wil geen schroeven gebruiken, maar het zou een oplossing zijn.

Stap 3: Hot-end-assemblage

Alles moet in de doos van de oude thermostaat passen. Enkele interessante feiten:

• u kunt compacte 230V AC tot 5V DC voedingen kopen, geen muurwratten of "DC IN" barrell-connectoren nodig
• door slim gebruik van Wagos (niet Vagos) is het makkelijker in elkaar te zetten
• het rode lampje betekent niet altijd dat er iets brandt

OPRUIMING, nogmaals, het is net AC die niet zal aarzelen om je te doden; maak een brede "gedemilitariseerde zone" tussen de AC- en DC-delen. Je kunt ergens in het midden duidelijk een rechte lijn trekken, links betekent dood, rechts betekent dat het je waarschijnlijk zal kietelen, maar het is waarschijnlijker dat je ESD-vonken de elektronica zullen doden.

Lijm of schroef de onderdelen ook vast, je wilt niet dat ze gaan wiebelen en een warm elektrisch vuurtje maken.

De koelkast is een enorme metalen doos en wifi-signalen hebben de neiging om in gesloten metalen dozen te vallen. De antenne moet naar buiten gericht zijn. Maak indien mogelijk de USB-poort toegankelijk.

Stap 4: Laatste stappen

Ga nu naar mijn GitHub-pagina en download de code:

Arduino, ESP8266WiFi-bibliotheek en een DHT11-stuurprogramma zijn nodig voor dit project. Wijzig de SSID en het wachtwoord, dubbelcheck alles en upload de code!

Als je je toestel een vast adres geeft, is het later makkelijker om de info terug te vinden.

Nu kunt u de status online controleren: de deur, de huidige temperatuur en de compressor!

Eindeloze doorontwikkelingsmogelijkheden:

• piept wanneer iemand de deur open laat
• een mail krijgen als iemand de deur open laat
• geen elektriciteit verspillen als iemand het open laat
• de temperatuur op afstand instellen
• misschien toegang tot logs

Bedankt voor het lezen en laat je upgrade-ideeën achter in de reacties!