Становление термостата Lytko 101: что из этого вышло04.11.2020 19:02

Ровно год назад на суд общественности был представлен разработанный нами термостат: умный термостат Lytko 101.

Статья, посвященная ему, в то время получила широкий оклик среди аудитории, интересующийся «домашней автоматизацией» и просто неравнодушных; и в данном материале мы хотим актуализировать информацию о нашем продукте, рассказать как он эволюционировал за это время и какой был пройден путь нами. Но обо всём по порядку. Надеемся, вам будет интересно, начнем!

Схемотехника

Термостат по прежнему представляет собой «сендвич» из трех компонентов: нижняя «силовая» плата, «умная» верхняя плата и тач-монитор (старый знакомый — Nextion 2.4). В будущем мы хотим заменить монитор: ведем работы по созданию аналогичного дисплейного модуля, но с емкостным тачскрином. Данная модернизация не повлияет на конечную стоимость: не увеличит ее, но, к сожалению, и затраты на производство также сокращены не будут. Выиграют пользователи — перспективный дисплей более «отзывчив» по сравнению с резистивным Nextion.

Также мы разработали без экранную версию термостата. Отличие лишь в итоговой стоимости и возможности скрытой установки в подрозетник.

Всё это позволяет установить наш термостат вместо большинства термостатов сторонних производителей, которые используют аналоговый датчик представленного номинала (об этом ниже).

Силовая часть — без изменений, всё на своих местах:
БП AC-DC 5В 700 мА, реле TE Connectivity (RT314005) 16А

А вот «мозг» термостата, как аппаратная, так и его программная часть, подверглась куда более основательному пересмотру.

1 — минорное изменение: отказались от встроенного датчика температуры ds18b20, «место» под него осталось, при необходимости установка diy не должна составить труда;
2 — разъем для подключения монитора Nextion.
3 — разъем для будущего монитора (на изображении не установлен) — приверженцы DIY смогут им воспользоваться в полной мере;
4 — посадочное место для радио-модуля сс2530 (е18);
5 — разъем для подключения провода программирования (на изображении ниже).

С его помощью владелец может поменять ПО на любое другое, совместимое с платформой. Ранние версии предусматривали лишь «место» под пайку, сейчас же перепрошивать устройство не составит труда.

Watchdog (аппаратный) — для обеспечения максимальной надежности перезапустит устройство, если «что-то пошло нет так». Прежнюю перемычку — джампер для его активации — сменил аналоговый ключ управления и кнопка.

В целях оптимизации места модуль ESP8266 был перенесен на нижнюю сторону платы. Радио-модуль nRF24L был заменен на модуль cc2530 (e18), что в будущем позволит использовать термостат в сетях ZigBee.

Ранее примененный механизм для соединения верхнего и нижнего яруса в единое целое (изображение 1), к сожалению, показал себя не с лучшей стороны — отмечен его неприемлемо низкий ресурс на эти самые соединения — рассоединения. Мы заменили его на более надежный (изображение 2).

Изображение 1

Изображение 2

Программная составляющая

В прошивку с поддержкой «MQTT» мы добавили экспериментальную функцию в виде нативной поддержки протокола Apple HomeKit. В дальнейшем мы планируем получить сертификат MFI и сделать полноценную поддержку Apple HomeKit.

Опытная прошивка «HomeKit» делает интеграцию термостата в экосистему умного дома под управлением Apple прозрачной и простой. Настраивать и управлять устройством вы сможете, используя как его сенсорный экран или web-интерфейс, так и родное Apple приложение «Дом».

В фирменной версии «MQTT» общение с остальным миром «умных вещей» ведётся по MQTT протоколу через MQTT-брокера, что открывает возможности для интеграции практически с любыми системами, представленными на рынке (MajorDoMo!, Home Assistant и т.п.). В целом характеризуется более гибкими настройками, позволяет настраивать «сценарии».

Переключиться между этими двумя версиями пользователь может в любой момент с помощью web-интерфейса.

Опишем все возможности обстоятельнее

Была переработана механика взаимодействия и дизайн интерфейса для встроенного в термостат тачскрин — монитора. В основу лег опыт эксплуатации пользователей, их запросы. В том числе очень помогли комментарии под статьей (еще раз спасибо!) и предложения по улучшению интерфейса в нашей группе Телеграмм. Web-сайту тоже досталось.

Так выглядела главная страница в старой версии:

Теперь она выглядит так:

Сделаем обзор всех настроек термостата.

Старый интерфейс

Новый интерфейс

Вы можете:

1. Выставить гистерезис и настроить корректировку температуры сенсора (сдвиг в большую или меньшую сторону ± 5.0 градусов с шагом 0.5);
2. Изменить тип сенсора (цифровой ds18b20 или аналоговый доступного номинала);
3. Включить или выключить защиту от детей (блокировка дисплея);
4. Обновить прошивку термостата Over-the-air («по воздуху»);
5. В разделе «Отладочная информация» выводятся данные для разработчиков: количество свободной оперативной памяти, прошедшее с момента включения время и текущий режим работы контроллера термостата;
6. При необходимости задать иную конфигурацию устройства — произвести сброс настроек.

Кроме того, Вы можете настроить пороговые значения температуры: минимально и максимально допустимые значения. На данный момент диапазон регулируется от 7 до 75 градусов, но в дальнейшем мы увеличим верхний порог до 90 градусов. Это позволит использовать термостат для управления котлом отопления. Эти значения задаются только в момент первоначальной конфигурации. В случае необходимости их изменения понадобится сбросить устройство и заново настроить параметры.

Мы постоянно расширяем список поддерживаемых аналоговых датчиков температуры, и на данный момент он выглядит так:

1. 3.3 кОм,
2. 5 кОм,
3. 6.8 кОм,
4. 10 кОм,
5. 12 кОм,
6. 14.8 кОм,
7. 15 кОм,
8. 20 кОм,
9. 33 кОм,
10. 47 кОм.

Само собой, поддержка цифрового датчика ds18b20 сохранилась (он выбран по умолчанию).

Web-страница позволяет произвести все вышеперечисленные настройки. Кроме того:

• подключиться к MQTT-брокеру;
• посмотреть описание топиков для управления устройством;
• обновить устройство с Сервера, либо загрузить файл прошивки вручную;
• сменить режим работы с MQTT на HomeKit и обратно;
• переподключить устройство к другой сети Wi-Fi.

Подготовка к работе

Данные для подключения к точке доступа ESP закодированы в qr-code, демонстрируемом на экране при первом включении (на версии с экраном). Просто «отсканируйте» его своим смартфоном и согласитесь с предложением подключится к AP термостата. В версии без экрана понадобится подключиться к точке доступа «Lytko-xxxx» вручную.

После подключения к сети и первоначальной конфигурации на Вашем смартфоне устройство готово к работе. Всё.

Обратная связь

Помимо предложений по улучшению интерфейса термостата, нам также поступают идеи для расширения функционала устройства: что если установить тот же самый термостат для управления бойлером? По просьбе одного из участников нашей группы в Телеграм мы добавили в прошивку поддержку бойлера, увеличив верхний порог температуры, до которого контроллер позволяет нагревать подключенное устройство.

При первом запуске понадобится выставить максимальную температуру до необходимого уровня в момент первоначальной конфигурации.

Коллега подключил термостат к бойлеру ГВС и написал об этом статью.

Достижения

Наш термостат теперь в телевизоре, точнее, в объективе. На YouTube-канале Электроника в объективе вышло видео о нашем продукте. Команда Lytko благодарна автору за обстоятельный обзор устройства и емкое демонстрирование функционала. Мы учли высказанную автором критику и работаем над исправлением всех недочетов.

В обзоре представлено две модели: обычный теплый пол* и сухой контакт.

*хотя термостат этой версии также может использоваться вместе с бойлером, а некоторые из наших пользователей смогли сконфигурировать его для управления клапанами на радиаторах. Пока что только через проводной сенсор, но мы разрабатываем и варианты получения температуры извне: с помощью BLE-датчика, ZigBee-датчика или внешнего датчика MQTT.

P.S.: мы не останавливаемся на достигнутом и подготовили новую версию устройства с ESP32 на борту. Испытания скоро начнутся.

© Habrahabr.ru