ESP8266 - Sistema de calefacción

En este tutorial, utilizaremos el ESP8266, un elemento calefactor y un sensor de temperatura DS18B20 para controlar la temperatura de una habitación.

Además, el código puede adaptarse para otros sensores de temperatura, como el DHT11, DHT22 o LM35, en lugar del sensor DS18B20.

Hardware Requerido

1×ESP8266 NodeMCU
1×Cable USB Tipo-A a Tipo-C (para PC USB-A)
1×Cable USB Tipo-C a Tipo-C (para PC USB-C)
1×Sensor de Temperatura DS18B20 (con Adaptador)
1×Sensor de Temperatura DS18B20 (sin Adaptador)
1×4.7 kΩ Resistor
1×Relé
1×Elemento Calefactor
1×Adaptador de Corriente 12V
1×Conector de Alimentación DC
1×Cables Puente
1×(Recomendado) Placa de Expansión de Terminales de Tornillo para ESP8266
1×(Recomendado) Divisor de Alimentación para ESP8266 Tipo-C

Or you can buy the following kits:

1×DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1×DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)
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Acerca del elemento calefactor y del sensor de temperatura DS18B20

El elemento calefactor utilizado en este tutorial requiere una fuente de alimentación de 12 V. Si se suministra energía al elemento calefactor, este generará calor. Para controlar el elemento calefactor con el ESP8266, se debe utilizar un relé como intermediario.

Si no está familiarizado con sensores de temperatura y elementos calefactores (conexiones, funcionamiento, programación, etc.), los siguientes tutoriales pueden ayudar:

Diagrama de Cableado

Diagrama de cableado del sistema de calefacción ESP8266 NodeMCU

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Para obtener m\u00e1s informaci\u00f3n, consulte Pines del ESP8266 y c\u00f3mo alimentar ESP8266 y otros componentes.

Cómo funciona el sistema

  • ESP8266 monitorea la temperatura desde el sensor de temperatura.
  • Si la temperatura desciende por debajo de un límite inferior determinado, ESP8266 activará los elementos calefactores.
  • Cuando la temperatura supere un límite superior específico, ESP8266 desactivará los elementos calefactores.

El bucle se repite continuamente.

Código ESP8266 para sistema de enfriamiento con sensor DS18B20

/* * Este código de ESP8266 NodeMCU fue desarrollado por es.newbiely.com * Este código de ESP8266 NodeMCU se proporciona al público sin ninguna restricción. * Para tutoriales completos y diagramas de cableado, visite: * https://es.newbiely.com/tutorials/esp8266/esp8266-heating-system */ #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> #define SENSOR_PIN D7 // The ESP8266 pin connected to DS18B20 sensor's DQ pin #define RELAY_PIN D1 // The ESP8266 pin connected to relay which connected to heating element const int THRESHOLD_OFF = 20; // upper threshold of temperature, change to your desire value const int THRESHOLD_ON = 15; // lower threshold of temperature, change to your desire value OneWire oneWire(SENSOR_PIN); // setup a oneWire instance DallasTemperature DS18B20(&oneWire); // pass oneWire to DallasTemperature library float temperature; // temperature in Celsius void setup() { Serial.begin(9600); // Initialize the Serial to communicate with the Serial Monitor. DS18B20.begin(); // initialize the sensor pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // initialize digital pin as an output } void loop() { DS18B20.requestTemperatures(); // send the command to get temperatures temperature = DS18B20.getTempCByIndex(0); // read temperature in Celsius if(temperature > THRESHOLD_OFF) { Serial.println("The heating element is turned off"); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // turn off } else if(temperature < THRESHOLD_ON){ Serial.println("The heating element is turned on"); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // turn on } delay(500); }

En el código anterior, cuando la temperatura sea inferior a 15 °C, el ESP8266 activará el elemento calefactor. El elemento calefactor permanecerá encendido hasta que la temperatura supere los 20 °C.

Pasos R\u00e1pidos

Para empezar con ESP8266 en Arduino IDE, siga estos pasos:

  • Consulta el cómo configurar el entorno para ESP8266 en Arduino IDE si es la primera vez que usas ESP8266.
  • Conecta los componentes como se muestra en el diagrama.
  • Conecta la placa ESP8266 a tu computadora usando un cable USB.
  • Abre Arduino IDE en tu computadora.
  • Elige la placa ESP8266 correcta, como (p. ej. NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), y su puerto COM respectivo.
  • Conecta tu ESP8266 a la computadora con un cable USB.
  • Abre el Arduino IDE y selecciona la placa y el puerto correctos.
  • Haz clic en el icono Bibliotecas en la barra izquierda del Arduino IDE.
  • Busca “Dallas”, luego localiza la biblioteca DallasTemperature de Miles Burton.
  • Presiona el botón Instalar para instalar la biblioteca DallasTemperature.
Biblioteca Dallas Temperature para ESP8266 NodeMCU
  • Se le pedirá que instale la dependencia. Haga clic en el botón Instalar todo para instalar la biblioteca OneWire.
Biblioteca OneWire para ESP8266 NodeMCU
  • Copia el código anterior y ábrelo con el IDE de Arduino.
  • Haz clic en el botón Subir en el IDE de Arduino para compilar y subir el código al ESP8266.
  • Cambia la temperatura del entorno alrededor del sensor.
  • Verifica la temperatura del elemento calefactor y de la habitación.

Conocimiento avanzado

La técnica mencionada anteriormente es el controlador de encendido y apagado, que también se conoce como un señalador o un controlador 'bang-bang'. Es muy fácil de implementar este método.

Existe un enfoque alternativo conocido como el controlador PID. Este método de control de temperatura es más estable, pero complejo y difícil de comprender y poner en práctica. Como resultado, el controlador PID no se utiliza ampliamente.

※ NUESTROS MENSAJES

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