ESP8266 - Kühlsystem mit DS18B20-Temperatursensor

Diese Anleitung zeigt dir, wie man den ESP8266 verwendet, um die Temperatur mit einem Ventilator und einem DS18B20-Temperatursensor zu steuern.

Der ESP8266 überprüft, ob die Temperatur zu hoch ist; der Lüfter wird eingeschaltet.
Der ESP8266 überprüft, ob die Temperatur kühl ist; der Lüfter wird ausgeschaltet.

Wenn Sie statt des DS18B20 lieber einen DHT11- oder DHT22-Sensor verwenden möchten, lesen Sie bitte ESP8266 - Kühlsystem mit DHT-Sensor.

Erforderliche Hardware

1	×	ESP8266 NodeMCU
1	×	USB-Kabel Typ-A zu Typ-C (für USB-A PC)
1	×	USB-Kabel Typ-C zu Typ-C (für USB-C PC)
1	×	DS18B20 Temperatursensor (mit Adapter)
1	×	DS18B20 Temperatursensor (ohne Adapter)
1	×	4.7 kΩ Resistor
1	×	Relais
1	×	12V DC Kühlventilator
1	×	(Alternativ) 5V DC Kühlventilator
1	×	12V Netzteil
1	×	DC-Stromanschluss
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmen-Erweiterungsboard für ESP8266
1	×	(Empfohlen) Stromverteiler für ESP8266 Typ-C

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.

Kaufhinweis: Viele DS18B20-Sensoren auf dem Markt sind von geringer Qualität. Wir empfehlen dringend den Kauf des Sensors von der Marke DIYables über den obigen Link. Wir haben ihn getestet und er funktionierte gut.

Über Kühlventilator und DS18B20-Temperatursensor

Das Tutorial verwendet einen Kühlventilator, der von einer 12-V-Stromversorgung betrieben wird. Wird Strom zugeführt, schaltet sich der Ventilator ein; wird die Stromzufuhr unterbrochen, schaltet sich der Ventilator aus. Um den Ventilator mit einem ESP8266 zu steuern, muss ein Relais als Zwischenglied verwendet werden.

Wenn Sie mit Temperatursensoren und Lüftern (einschließlich Pinbelegungen, wie sie funktionieren und wie man sie programmiert) nicht vertraut sind, können die folgenden Tutorials helfen:

Verdrahtungsdiagramm

Verdrahtungsdiagramm mit einem Breadboard.

Schaltplan des ESP8266 NodeMCU-Kühlgebläse-Systems

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Weitere Informationen finden Sie unter ESP8266-Pinbelegung und wie man ESP8266 und andere Komponenten mit Strom versorgt.

Schaltplan mit einem Terminaladapter (empfohlen).

ESP8266 NodeMCU-Schaltplan zur Ansteuerung eines Relais

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Wir empfehlen den Kauf eines DS18B20-Sensors zusammen mit dem zugehörigen Verkabelungsadapter für eine nahtlose Einrichtung. Dieser Adapter enthält einen integrierten Widerstand, wodurch der Bedarf an einem zusätzlichen Widerstand in der Verkabelung entfällt.

Wie das System funktioniert

Der ESP8266 prüft die Temperatur mit dem Temperatursensor.
Wenn die Temperatur den festgelegten oberen Grenzwert überschreitet, wird der Lüfter vom ESP8266 aktiviert.
Wenn die Temperatur unter dem festgelegten unteren Grenzwert liegt, schaltet der ESP8266 den Lüfter aus.

Dieses Verfahren wird endlos in einer Schleife wiederholt.

Wenn Sie den Ventilator ein- und ausschalten möchten, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet oder unterschreitet, setzen Sie einfach die oberen und unteren Schwellenwerte auf denselben Wert.

ESP8266-Code für Kühlsystem mit DS18B20-Sensor

/* * Dieser ESP8266 NodeMCU Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser ESP8266 NodeMCU Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/esp8266/esp8266-cooling-system-using-ds18b20-temperature-sensor */ #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> #define THRESHOLD_ON 30 // upper temperature threshold #define THRESHOLD_OFF 15 // lower temperature threshold #define SENSOR_PIN D7 // The ESP8266 pin connected to DS18B20 sensor's DQ pin #define FAN_PIN D1 // The ESP8266 pin connected to relay OneWire oneWire(SENSOR_PIN); DallasTemperature DS18B20(&oneWire); void setup() { Serial.begin(9600); // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor. DS18B20.begin(); // initialize the DS18B20 sensor } void loop() { DS18B20.requestTemperatures(); // send the command to get temperatures float temperature = DS18B20.getTempCByIndex(0); // read temperature in Celsius if (temperature > THRESHOLD_ON) { Serial.println("Turn the fan on"); digitalWrite(FAN_PIN, HIGH); // turn on } else if (temperature < THRESHOLD_OFF) { Serial.println("Turn the fan off"); digitalWrite(FAN_PIN, LOW); // turn off } delay(500); }

Im obigen Code wird der ESP8266 den Ventilator aktivieren, wenn die Temperatur größer als 25 °C ist. Der Ventilator bleibt eingeschaltet, bis die Temperatur unter 20 °C fällt.

Schnelle Schritte

Um mit dem ESP8266 in der Arduino-IDE zu beginnen, befolgen Sie diese Schritte:

Schau dir das Tutorial zur Einrichtung der Umgebung für ESP8266 in der Arduino IDE an, falls du ESP8266 zum ersten Mal verwendest.
Verbinde die Bauteile wie im Diagramm gezeigt.
Verbinde das ESP8266-Board mit deinem Computer über ein USB-Kabel.
Öffne die Arduino-IDE auf deinem Computer.
Wähle das richtige ESP8266-Board aus, z. B. NodeMCU 1.0 (ESP-12E-Modul), und dessen jeweiligen COM-Port.
Stecke das USB-Kabel ein, um den ESP8266 mit dem PC zu verbinden.
Starte die Arduino-IDE, wähle das passende Board und den Port.
Klicke auf das Symbol Bibliotheken in der linken Leiste der Arduino-IDE.
Suche nach „Dallas“, dann finde die DallasTemperature-Bibliothek von Miles Burton.
Klicke auf die Install-Schaltfläche, um die DallasTemperature-Bibliothek zu installieren.

ESP8266 NodeMCU Dallas-Temperatur-Bibliothek

Sie werden aufgefordert, die Abhängigkeit zu installieren. Klicken Sie auf die Schaltfläche Alle installieren, um die OneWire-Bibliothek zu installieren.

Kopieren Sie den Code und öffnen Sie ihn in der Arduino IDE.
Klicken Sie auf die Upload-Schaltfläche, um den Code auf den ESP8266 zu übertragen.
Ändern Sie die Temperatur der Umgebung rund um den Sensor.
Überprüfen Sie den Status des Lüfters im seriellen Monitor.

Fortgeschrittenes Wissen

Die oben beschriebene Regelung ist der Ein-Aus-Regler, der auch als Signaller oder „Bang-Bang“-Regler bezeichnet wird. Diese Methode ist ziemlich einfach in der Praxis umzusetzen.

Es gibt einen alternativen Ansatz, der als PID-Regler bekannt ist. Diese Methode ermöglicht es, eine stabilere Zieltemperatur zu erreichen; sie ist jedoch schwer zu verstehen und umzusetzen. Daher wird der PID-Regler in der Temperaturregelung nicht häufig verwendet.

Video Tutorial

Wir erwägen die Erstellung von Video-Tutorials. Wenn Sie Video-Tutorials für wichtig halten, abonnieren Sie bitte unseren YouTube-Kanal , um uns zu motivieren, die Videos zu erstellen.