Goedkope web-verbonden thermostaat: 12 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:20

Een van de eerste Internet of Things-producten die in veel huishoudens zijn weg vond, is de slimme thermostaat. Ze kunnen leren wanneer u wilt dat uw huis warm wordt en welke kamertemperatuur gewoonlijk vereist is.

Het leuke is dat je ze ook kunt gebruiken om de verwarming met je mobiel aan en uit te zetten, ook als je buitenshuis bent. Erg handig als je vergeten bent uit te zetten als je wegging of als je thuis wilt komen in een lekker warm huis.

Het probleem is dat deze thermostaten zoals Nest en Ecobee behoorlijk prijzig zijn. Maar waarom zou je 250 dollar betalen voor iets dat je zelf kunt bouwen, toch? Laat me je laten zien hoe je je eigen slimme, online doe-het-zelf-thermostaat kunt maken voor minder dan 30 dollar. Als bonus kun je zelfs de code gebruiken die ik heb geschreven voor een web-app om je thermostaat te bedienen EN ik laat je zien hoe je een capacitieve metalen behuizing voor de thermostaat maakt die zelfs de meest nerds van vrienden zal imponeren.

Stap 1: Wat je nodig hebt om je eigen slimme thermostaat te bouwen

Mijn thermostaat is relatief eenvoudig te bouwen (als je weet hoe je moet solderen en dat is ook gemakkelijk) en maakt gebruik van gemakkelijk verkrijgbare componenten:

• Adafruit Huzzah ESP8266 ($ 9,95)
• DHT22-module (6, 95 in euro's, ik heb liever die op een break-out board)
• Relay (ze gaan voor minder dan twee dollar)
• Voeding die 5 volt kan leveren bij 2 ampère (elke telefoonoplader werkt prima)
• Perfboard (ik hou van Adafruits perma-proto boards)
• Doorverbindingsdraad mannelijk-vrouwelijk
• Soldeerdraad (gebruik loodvrij, dat is beter voor je)

Je kunt veel kanten op voor een hoesje aan de muur, maar voor wat ik deed heb je dit nodig:

• 2 Micro-servo's (zoals de SG92R, 6 euro per stuk)
• Metalen koffer (ik gebruikte een oude cd-rom drive)
• 4 LED's
• NPN-transistor (type BC547)
• Weerstanden (220 ohm en een paar 330 kilo-ohm)
• Stuk plexiglas
• Stuk hout
• Stukjes kleinere dingen zoals schroeven en ijzerdraad

Om de schakeling te maken heb je alleen een soldeerbout nodig. Een multimeter is ontzettend handig om te controleren of je alles goed hebt aangesloten. Op je computer heb je de Arduino-software en een USB-naar-serieel-converter of -kabel nodig om software naar de ESP8266-chip te uploaden.

Om het metaal voor de behuizing te snijden, gebruikte ik een Dremel. Een boormachine, copingzaag en een lijmpistool komen ook goed van pas. Als je een extra kabel gaat trekken om de thermostaat van stroom te voorzien, heb je mogelijk ook een draadtrekker en siliconenspray nodig.

Stap 2: Dus hoe werkt een thermostaat eigenlijk?

In de meeste huizen met cv loopt een draad door een buis in de muur tussen de kachel en de thermostaat in de woonkamer.

De thermostaat is eigenlijk niets meer dan een schakelaar, een die de verwarming aan en uit zet. Het heeft een draaiknop of knoppen om de gewenste temperatuur in te stellen. Wanneer de temperatuur in de kamer onder de ingestelde temperatuur zakt, verbindt de thermostaat de draden die van de kachel komen. Zo weet de kachel dat hij aan moet gaan. Een circulatiepomp in de kachel pompt warm water door de radiatoren in huis, totdat de temperatuur boven de ingestelde temperatuur komt, waarna de thermostaat de twee draden loskoppelt.

Als er meerdere draden uit de muur komen, kun je testen welke twee je nodig hebt door ze eenvoudig aan te sluiten en (laat een vriend) luisteren of de verwarming aangaat (meestal is het een rode en een blauwe draad).

Domme kachels en slimme kachels

De meeste kachels zijn slim genoeg om af en toe terug te draaien, zodat warm water door het systeem kan worden gepompt voordat het weer volledig wordt verwarmd. Dat scheelt energie. Sommige oudere type kachels doen dat echter niet, en u zult ze een beetje moeten helpen door uit te zoeken welke inschakelduur het meest efficiënt is en de code in de thermostaat dienovereenkomstig te wijzigen.

Er is nog iets om rekening mee te houden. In mijn huis is de kachel van de modulerende overtuiging, dus eenvoudig aan en uit schakelen. Maar nieuwere kachels zullen verwachten dat thermostaten het OpenTherm-protocol gebruiken. Op die manier vertellen thermostaten niet alleen de verwarming aan en uit, maar ook hoe heet het water in het systeem moet worden verwarmd. Geen probleem: er zijn ook OpenTherm-bibliotheken voor Arduino beschikbaar.

Stap 3: Solderen van de ESP8266

De ESP8266-module wordt waarschijnlijk compleet naar u gemaild, maar zonder de zwarte headers erop gesoldeerd. Zodra je dat hebt gedaan, soldeer je het hele ding op het protoboard. Zorg ervoor dat je de rijen pinnen aan weerszijden van de lege ruimte in het midden plaatst, zodat ze niet met elkaar verbonden zijn.

Knip en strip een korte draad (liefst rood, dat is de juiste manier) om de ESP8266 op de voeding aan te sluiten. Soldeer de draad op het protoboard direct naast de pin op de chip waar 'Vbat' staat. Soldeer het andere uiteinde van de draad aan de rij met de rode lijn (zie onderstaande afbeelding). Doe hetzelfde met een zwarte draad, en soldeer deze tussen 'GND' (voor 'aarde') op de chip en de rij met de zwarte (of blauwe) lijn.

Soldeer dan een kleine schroefklem op je protobord, zodat je de draden van de voeding later gemakkelijk kunt aansluiten op de 5 Volt rail.

De chip voedt op zijn beurt de sensor, dus soldeer aan de andere kant van je protobord een draad tussen de 3V-uitgang van de ESP8266 naar de rode rij en van de GND-pin naar de blauwe rij. Nu heb je op je protobord een 5 Volt rail, een 3,3 Volt rail en twee grondrails.

Na het solderen heb ik het perfboard met een copingzaag op een kleiner formaat gesneden, zodat het later in mijn geval zou passen. Het is waarschijnlijk beter om dit te doen voordat je gaat solderen, maar dan moet je een betere planner zijn dan ik.

Ik heb het met kleine schroeven aan het hout vastgemaakt, samen met de andere componenten in de thermostaat.

Stap 4: Bedrading van de temperatuursensor en relais naar de chip

Tweede prijs in de draadloze wedstrijd