HEATER CONTROL: a hőmérsékletfigyelőtől a vizuálisan programozható fűtésvezérlésig
Két hőmérséklet-érzékelővel és egy helyi kijelzővel indult, ma már böngészős kezelőfelület és ellenőrzött adatkapcsolat tartozik a HEATER CONTROL fejlesztéséhez. A következő lépcső egy szabadabban konfigurálható hardverkezelő és egy egymásba illeszthető blokkokból felépíthető szabályprogramozó.
Egy valós fűtési rendszerből indult
A HEATER CONTROL kiindulópontja egy fatüzelésű, vízteres kandallóval működő radiátoros fűtési rendszer volt. Az első feladat egyszerűen megfogalmazható: legyen látható az előremenő és a visszatérő víz hőmérséklete, valamint a kettő közötti különbség, és a rendszer adjon helyi visszajelzést a beállított határértékek átlépésekor.
A fejlesztés első alapját Arduino Nano, két NTC100k érzékelő, OLED kijelző, színes állapotjelzés és hangjelző adta. Az előremenő és visszatérő adatok mellett megjelent a ΔT, vagyis a hőmérséklet-különbség figyelése is. Így a felhasználó már nem egyetlen hőmérő alapján követhette a fűtés pillanatnyi állapotát.
Ebből az alapból fejlődik tovább a HEATER CONTROL: olyan helyi felügyeleti és vezérlési platformmá, amelyben a mérések, a csatlakoztatott eszközök és a működési szabályok áttekinthető felületen találkoznak.
Két vezérlő, elkülönített feladatok
A felépítés két mikrokontrollerre támaszkodik. Az Arduino Nano a helyi mérési és visszajelzési feladatok alapja, az ESP32-S3 pedig a Wi-Fi-kapcsolatot és a böngészős felületet biztosítja.
A két egység közötti kommunikáció kérés–válasz elven működik. Az ESP32-S3 másodpercenként kezdeményezi az adatcserét; a Nano a kérésekre válaszol. Az üzenetek sorszáma és CRC-ellenőrzése segít felismerni a hibás vagy oda nem illő válaszokat. A válaszidő és az időtúllépés kezelése szintén része a kommunikációs alapnak.
Ez a gyakorlatban azt szolgálja, hogy a kijelzett hőmérséklet mellé az adatkapcsolat állapota is értelmezhető legyen. Egy korábbi mérés nem válhat észrevétlenül frissnek látszó adattá.
Egységes webfelület: visszaigazolt mérföldkő
A fejlesztés egyik legutóbbi, felhasználó által visszaigazolt eredménye a V1.0.5 egységes webes felületének működése. A kezelőoldalak közös keretben érhetők el, a navigáció egységes marad a különböző funkciók között.
Az áttekintő oldal feladata a gyors tájékoztatás: hőmérsékletek, hőmérséklet-különbség és a Nano-kapcsolat egyszerű állapota. A részletes kommunikációs adatok külön diagnosztikai felületre kerülnek, ahol a kérés–válasz forgalom, az időbélyegek, a válaszidők és a kommunikációs hibák követhetők.
A fejlesztéshez microSD-alapú felület- és adatkezelési irány is kapcsolódik. Az egyes korábbi firmware-változatok eltérő SD-funkciókat tartalmaztak, ezért a tartós naplózás és a teljes fájlkezelés készültségét mindig az adott kiadáshoz kell kötni. A V1.0.5 felületének visszaigazolása önmagában nem jelenti minden háttérfunkció teljes körű validálását.
Következő lépcső: a hardverek hozzárendelése
Az univerzális hardverkezelő célja, hogy a bemenetek és kimenetek szerepe átlátható, konfigurálható legyen. A V1.1.0 Hardware Manager fejlesztési csomag már ezt az irányt képviseli: a Nano lábainak áttekintése, a fenntartott csatlakozások jelölése és zárolása, valamint az érzékelők és beavatkozók hozzárendelése szerepel benne.
A cél nem pusztán egy GPIO-szám kiválasztása. A felhasználó azt szeretné megadni, hogy az adott ponton hőmérséklet-érzékelő, kapcsolójel vagy vezérelhető eszköz található. A rendelkezésre álló módokat a hardver valódi képességei korlátozzák: például nem minden láb alkalmas PWM-kimenetnek, és a Nano A6/A7 bemenetei eltérnek az általános digitális lábaktól.
A csomag elkészülte új fejlesztési lépcső; a teljes hardverkezelő helyszíni működésének visszaigazolása még nem azonos a korábban validált webes navigációval.
Logic Studio: szabályok egymásba illeszthető blokkokból
A hosszabb távú cél egy Scratch/Blockly jellegű szabályprogramozó. Ebben a működés olyan elemekből állhat össze, mint a HA, AKKOR és KÜLÖNBEN, a hőmérsékletek összehasonlítása, a hiszterézis, az időzítés vagy egy kimenet állapotának megadása.
A Logic Studio böngészős demójában már összeállítható és szimulálható blokkprogram. A koncepcióban szerepel programmentés, import és export, visszavonás és újra végrehajtás, szerkezeti ellenőrzés, léptetett futtatás és gyorsított szimuláció. A szimulált érzékelőértékek és kimenetek segítenek megérteni, hogyan reagál a megadott logika.
A demó jelenleg nem vezérel fizikai hardvert. A következő fontos feladat a vizuális program, az ellenőrzött futtatási környezet és a valódi eszközök összekapcsolása. A szimulátor példabeállításai nem tekinthetők egy fűtési rendszerre érvényes üzemeltetési előírásnak.
Hol tart most a HEATER CONTROL?
A projekt működő mérési és kommunikációs alapokra épül, és eljutott az egységes webfelület visszaigazolt mérföldkövéig. Emellett elkészült egy hardverkezelő fejlesztési csomag és egy különálló, vizuális szabályépítő demó.
A következő szakasz ezek összehangolásáról szól: konfigurálható eszközök, követhető szabályok és ellenőrizhető működés egy rendszerben. A HEATER CONTROL jelenleg ALPHA állapotú fejlesztés, még nem sorozatgyártású, kész fűtésvezérlő termék. Nem helyettesíti a fűtési rendszer önálló biztonsági berendezéseit.
HEATER CONTROL – termékismertető
Terméknév: HEATER CONTROL
Alcím: Moduláris fűtésfelügyeleti és vezérlési platform – fejlesztés alatt
Rövid leírás: ESP32-S3 és Arduino Nano alapú platform az előremenő és visszatérő hőmérséklet követésére, helyi állapotjelzésre és böngészős felügyeletre. A fejlesztés következő lépcsői a konfigurálható hardverkezelő és a Blockly jellegű vizuális szabályprogramozó integrálása.
Részletes leírás: A HEATER CONTROL egy valós fűtési rendszer felügyeleti igényeiből indult. A hőmérsékletmérés és a helyi jelzések mellé ellenőrzött Nano–ESP adatkapcsolat és egységes webes kezelőfelület társult. A fejlesztés célja, hogy az érzékelők és beavatkozók hozzárendelése, illetve az üzemi szabályok összeállítása egyre kevésbé igényeljen egyedi firmware-módosítást. A vizuális szerkesztő jelenleg különálló szimulációs demó; a készülék fejlesztési, ALPHA állapotú.
| Tulajdonság | Jelenlegi helyzet |
|---|---|
| Platform | ESP32-S3 + Arduino Nano |
| Mérések | Előremenő, visszatérő és ΔT |
| Helyi visszajelzés | OLED, fény- és hangjelzés a fejlesztett hardverváltozat szerint |
| Adatkapcsolat | Másodpercenként kezdeményezett UART kérés–válasz, CRC és sorszámellenőrzés |
| Böngészős felület | V1.0.5 navigációja és egységes felülete visszaigazolva |
| Univerzális hardverkezelő | V1.1.0 fejlesztési csomag; további validálás szükséges |
| Vizuális programozás | Blockly-alapú szimulációs demó, fizikai hardverkapcsolat nélkül |
| Elérhetőség | Fejlesztés alatt; ár és kereskedelmi megjelenés még nincs megadva |
Kapcsolati felhívás: Kövesd a HEATER CONTROL fejlesztését a 3DPS oldalán. Egyedi felügyeleti vagy vezérlési igénnyel kapcsolatban keress minket, és egyeztessünk az alkalmazási lehetőségekről.
Segítsd a HEATER CONTROL fejlesztését!
Ha szeretnéd támogatni a HEATER CONTROL további fejlesztését, a 4fund oldalán megteheted. Köszönjük, hogy hozzájárulsz a projekt folytatásához!
Támogatom a HEATER CONTROL fejlesztését a 4fundon
A projekt jelenleg fejlesztés alatt áll. A támogatási link nem kész termék megvásárlására vagy előrendelésére szolgál.
