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使用IO擴(kuò)展器的智能灌溉系統(tǒng)

2388639 2023-06-30 | zip | 0.45 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

描述

每年夏天（在我的花園里種了蔬菜之后），我總是去我家的地下室，這樣我就可以在我的灌溉控制器上激活所需的區(qū)域（花園）并且不得不再次回來（一旦計(jì)時(shí)器到完成）到地下室并將控制器區(qū)域設(shè)置回“所有區(qū)域”。

那時(shí)我決定建立自己的智能 wifi 灌溉系統(tǒng)控制器！我已經(jīng)有一個(gè) 8 區(qū)噴水滅火系統(tǒng)（我的草坪 7 個(gè)，花園 1 個(gè)），所以這個(gè)項(xiàng)目將專注于使用 ESP8266 12-E 和 PCF8575 的控制器，可以輕松地將現(xiàn)有配置擴(kuò)展到 16 個(gè)區(qū)域。

灌溉系統(tǒng)基本功能

在更換控制器之前，讓我們定義需要什么。大多數(shù)灌溉系統(tǒng)由 24v AC（控制器和電磁閥）供電，就像我家安裝的一樣。每個(gè)閥門定義一個(gè)區(qū)域（例如：1 區(qū)、2 區(qū)、3 區(qū)等），當(dāng)通電時(shí)，水開始流過管道并激活一個(gè)或多個(gè)噴水器進(jìn)行水灌溉。

電線連接如下。將所有公共電線連接在一起（見圖）并將（公共電線）連接到僅一根 24vac 電線。來自 24vac 的另一根電線將被添加到繼電器板上（詳見下文）。

部分

我決定保留原來的 24v AC 電源并重新使用它來為我自己的控制器和電磁閥供電。

降壓轉(zhuǎn)換器

這是一個(gè) AC/DC 到 DC 降壓轉(zhuǎn)換器 - 因?yàn)槲抑幌胧褂靡粋€(gè)電源（原來的 24vAC），它需要轉(zhuǎn)換輸入交流電壓和輸出（使用微調(diào)電位器）5v DC 來為電子元件供電（我的控制器替換的繼電器、nodeMCU、IO 擴(kuò)展器）。

NodeMCU & PCF8575（藍(lán)色）

NodeMCU (ESP12-E) 是執(zhí)行大多數(shù)活動(dòng)的大腦（見下文），但缺少 IO 端口（這是 PCF8575 的亮點(diǎn)）。

獲取 UTC 時(shí)間
托管門戶網(wǎng)站
激活或停止任何區(qū)域（閥門）
在手動(dòng)和自動(dòng)模式之間切換

PCF8575 是一個(gè)包含 16 位準(zhǔn)雙向端口的 IO 擴(kuò)展器。與該芯片的通信是通過 I2C 完成的（只需要 2 根線）。我喜歡這款芯片的地方在于：

使用 16 個(gè)端口的好處（準(zhǔn)雙向）
低電流消耗和高電流驅(qū)動(dòng)能力（灌電流）
工作電源電壓在 2.5 至 5.5 V 之間

8 繼電器模塊

一旦 MCU 為特定區(qū)域（閥）發(fā)出信號(hào)，它將通信（通過 I2C）并激活 PCF8575 上的端口以從繼電器引腳吸收電流（端口 = 0V）并激活繼動(dòng)閥（或區(qū)域）。繼電器將關(guān)閉電路并允許來自原始電源的電源（24vac）進(jìn)入電磁閥，因?yàn)槲矣?8 個(gè)閥，所以需要 8 個(gè)繼電器。

所有零件的總成本約為 35 美元（罐）。

概念證明

1 / 3 ?原型板

現(xiàn)在我們有了主要組件，在原型板上組裝電子部件（來自原理圖文件）。然后開始構(gòu)建一個(gè)只與PCF8575芯片通信的程序來控制前2個(gè)IO口。最后，繼續(xù)添加繼電器板并進(jìn)行測試。驗(yàn)證完成，我準(zhǔn)備將 nodeMCU 和 PCF8575 安裝在面包板上。