Photon HVAC 4區(qū)風(fēng)門控制器和記錄

描述

編輯：我對代碼添加了一些更改以添加更多粒子變量和函數(shù)，并將房間設(shè)定點變量更改為 EPROM 變量，以便在電源故障期間保持溫度變化。

當(dāng)我的 Keen Home 智能通風(fēng)口停止工作時，我決定用永遠有效的東西替換它們。我之所以選擇 Photon，是因為它主要只運行我編寫的軟件，內(nèi)置了安全的 IoT 訪問，而且即使沒有互聯(lián)網(wǎng)訪問，我也可以期望它能夠正確操作 HVAC 阻尼器。

我想控制三間臥室和這些房間下方的地下室區(qū)域的供暖和制冷。當(dāng)我的 ecobee4 恒溫器感應(yīng)到我在地下室（啟用跟隨模式）并且天氣太涼時，爐子現(xiàn)在將加熱地下室而不會使樓上的臥室過熱。當(dāng)外面很熱時，空調(diào)會冷卻臥室而不會使地下室結(jié)冰。我還在晚上調(diào)整了所需的室溫，以嘗試在睡前為臥室降溫。

為了確保設(shè)備在沒有 Internet 或 WiFi 的情況下也能正常工作，我決定將電線連接到每個房間以安裝室溫傳感器。SparkFun Qwiic 組件允許以最少的焊接輕松測試和安裝；幾乎所有東西都是基于連接器的，并且可以按原樣工作。該系統(tǒng)安裝在爐氣室附近的盒子中，因此我可以使用短 (0.5 m) Qwiic I2C 電纜直接連接到位于氣室中的溫度傳感器和環(huán)境組合。為了使用 I2C 訪問房間中的溫度傳感器，我使用了使用標準以太網(wǎng)電纜的 I2C 擴展器來延長控制器和房間溫度傳感器之間的距離（例如 50 m）。唯一需要焊接的是每根焊接四根電線以連接溫度傳感器和 Qwiic 適配器。否則，

我將所有信息記錄到存儲卡上，以便可以將其與我的 ecobee4 恒溫器中的日志進行比較。日志記錄并非完全完美（有些字符會丟失），但我在每個存儲字符之間添加了 1 毫秒的延遲，并且丟失的字符通常每天少于一次。我存儲所有信息的頻率比需要的多（每分鐘），所以現(xiàn)在這不是大問題；ecobee4 每 5 分鐘記錄一次數(shù)據(jù)。

風(fēng)門使用搏力謀執(zhí)行器在 35 秒內(nèi)使用 24 Vac 驅(qū)動風(fēng)門打開或關(guān)閉。如果 Photon 停止工作或斷電，Relay Shield 繼電器將打開所有阻尼器；繼電器常閉觸點連接到阻尼器打開端子。其中三個房間有兩個阻尼器，因此這些阻尼器對是并聯(lián)的。搏力謀執(zhí)行器在打開或關(guān)閉時使用 1.5 W，一旦風(fēng)門完全打開或關(guān)閉，則減少到 0.2 W。

?

上圖顯示了安裝在控制器盒內(nèi)的組件的近距離視圖。下面是其中一個遠程溫度傳感器的近距離視圖，其蓋子已被移除。我在蓋子上鉆了幾個孔，讓空氣流通。

?

為了最大限度地減少工作電流對溫度傳感器的熱效應(yīng)，我讓它們關(guān)閉，每 10 秒喚醒一次以獲取溫度讀數(shù)。我最初計劃使用 BME280 測量每個房間的溫度（加上濕度和壓力），但如果傳感器上幾乎沒有氣流，則會產(chǎn)生明顯的加熱效應(yīng)（幾°C）。所以，我用 MCP9808 傳感器替換了傳感器。我將環(huán)境組合（BME280 和 CCS811）與用于增壓傳感器的 MCP9808 保持在一起。

所有傳感器信息和各種狀態(tài)信息每分鐘記錄一次（日期、時間、房間設(shè)置和實際溫度、風(fēng)門狀態(tài)（自動/手動和打開/關(guān)閉），在增壓室：溫度、壓力、相對濕度、CO2、總揮發(fā)性有機物化合物）。我每天創(chuàng)建一個新的日志文件，這樣每個日志文件就不會變得太大。

為了確保爐氣室不會受到太大的背壓，我不允許一次關(guān)閉三個以上的房間風(fēng)門。

我可以從我的 iPhone 訪問各種傳感器和狀態(tài)信息。雖然我很少需要，但我也可以調(diào)整所需的室溫并手動打開或關(guān)閉任何室內(nèi)風(fēng)門。我確實需要將 Photon 設(shè)置為具有來自路由器的固定 IP，這樣當(dāng) IP 租約更新時我就不會失去 Internet 訪問權(quán)限。

到目前為止，一切都很好，現(xiàn)在房間更舒適了。