Controlando calefactores por WiFi

Objetivo.

Este control activa calefactores de ambiente cuidando de no sobrecargar a la red electrica y esta diseñado para ser activado o desactivado por WiFi. Utilizamos para este fin el control mostrado en 'Controla una estacion de retrasmisión de wifi'. Solo cambian los programas y las conexiones a los Triac's que conectan los calefactores. Para efectos de mantención los relays, en caso de falla, no pueden ser sustituidos en cambio los triacs son faciles de cambiar. La medición del voltage de la red, que es la información necesaria para mantener conectado la calefaccion, se efectua a travez de un transformador para 9 VAC que conectado con un diodo y resistencia (3,3 Kohm) permite efectuar la medida en medio ciclo. El voltage de la red es detectado automaticamente, para voltages entre 200 y 230 se asume que es 220 y entre 110 y 130 asume que es 110 volt, redefiniendo los limites de conexión. En el casos que el voltage esta fuera de estos limites se asume 220.
Los Triac's son activados a travez de los Relais
Relay1: (en la imagen el de abajo) verde al "Gate" y rojo a una resistencia de 820 ohm que conecta a "A2"
Relay2: (en la imagen el de ariba) negro al "Gate" y rojo a una resistencia de 820 ohm que conecta a "A2"
Los Triac's utilizados permiten controlar hasta 40 amperes, lo que para 220 volt son 8,8 KWH. esto es una potencia considerable y generaria 40 watt en cada Triac (1 volt de caida de tension en el triac) que tienen que ser disipados. Nosotros vamos utilizar un calefactor de 2 KWH que genera 9 amperes y nececita disipar 9 watt. Una lata de cobre de 12x12 en posicion vertical disipa con facilidad el calor generado, a 23 °C ambiente se calienta hasta maximo 43 °C.

Aire acondicionado

El mismo contro puede ser utilizado para encender o apagar un aparato de aire acondicionado utilizando las informaciones de temperatura y humedad para programar adequadamente la acción a ejecutar una vez que la orden de encendido es dada.

Cualquer dispositivo com un brawser conectado a la internet capta la información transmitida que es el estado de activación de los calefactores, humedad, temperatura, voltage de la red y las premisas de conexion de los calefactores.
Transmite a la estación las ordenes de "on","off" y "Refresh".

Programacion del ESP8266

4 archivos estan cargados en el:
      credentials.lua
      application.lua
      start.lua
      init.lua

credentials.lua

SSID = "Nome-da-rede";
PASSWORD = "12345678";

application.lua

led1 = 3
led2 = 4
sled1 = 0
sled2 = 0
sw = 0
gpio.mode(led1, gpio.OUTPUT)
gpio.mode(led2, gpio.OUTPUT)
srv=net.createServer(net.TCP)
srv:listen(80,function(conn)
    conn:on("receive", function(client,request)
        local buf = "";
        buf = buf.."HTTP/1.1 200 OK\n\n"
        local _, _, method, path, vars = string.find(request, "([A-Z]+) (.+)?(.+) HTTP");
        if(method == nil)then
            _, _, method, path = string.find(request, "([A-Z]+) (.+) HTTP");
        end
        local _GET = {}
        if (vars ~= nil)then
            for k, v in string.gmatch(vars, "(%w+)=(%w+)&*") do
                _GET[k] = v
            end
        end
        if (sw == 0 ) then
              gpio.write(led1, gpio.LOW);
              gpio.write(led2, gpio.LOW);
              sw = 1;
              end
        if(_GET.pin == "ON1")then
              sled1 = 1
              gpio.write(led1, gpio.HIGH);
        elseif(_GET.pin == "OFF1")then
              sled1 = 0
              gpio.write(led1, gpio.LOW);
        elseif(_GET.pin == "ON2")then
              sled2 = 1
              gpio.write(led2, gpio.HIGH);
        elseif(_GET.pin == "OFF2")then
              sled2 = 0
              gpio.write(led2, gpio.LOW);
        end
--        tmr.delay(2000000)
        buf = buf.."<head>";
        buf = buf.."<meta charset=\"utf-8\" http-equiv=\"refresh\" ";
        buf = buf.."</head>";
        buf = buf.."<style>";
        buf = buf.."table, td,th { border: 1px solid #ffffff; color: #fcff25;}";
        buf = buf.."body { background-color: #060691;}";
        buf = buf.."h1 {color: white; text-align: center;}";
        buf = buf.."h2 {color: red; text-align: center;}";
        buf = buf.."h3 {color: #ecf41e; text-align: center;}";
        buf = buf.."</style>";
        buf = buf.."<body><center><h1>Controler WiFi</h1>";
        buf = buf.."<table><tr><th>Calefactor1</th>";
        buf = buf.."<td><a href=\"?pin=ON1\"><h2>ON</h2></a></td>";
        buf = buf.."<td><a href=\"?pin=OFF1\"><h2>OFF</h2></a></td>";
        if (sled1 == 1)
          then
           buf = buf.."<td><th> activado </th></td>";
          else
           buf = buf.."<td><th> ---------- </th></td>";
        end
        buf = buf.."</tr>";
        buf = buf.."<tr><th>Calefactor2</th>";
        buf = buf.."<td><a href=\"?pin=ON2\"><h2>ON</h2></a></td>";
        buf = buf.."<td><a href=\"?pin=OFF2\"><h2>OFF</h2></a></td>";
         if (sled2 == 1)
          then
           buf = buf.."<td><th> activado </th></td>";
          else
           buf = buf.."<td><th> ---------- </th></td>";
        end
        buf = buf.."</tr></table><h1>";
        buf = buf.."<a href=\"?pin=none\"><h2>Refresh</h2></a>";
        uart.on("data","\n",
             function(data)
                recebido = data;
             end, 0)
        if (recebido ~= nil) then
           buf = buf..recebido;
           end
        buf = buf.."</h1></center></body>";
        client:send(buf);
        client:close();
        collectgarbage();
    end)
end)

start.lua

init.lua

function startup()
print('in startup')
dofile('start.lua')
end
tmr.alarm(0,5000,0,startup)

Utilizando ESPLores.jar

Para interumpir la ejecución de init.lua y asi poder alterar application.lua
criamos 2 "snipped": snipped1 para interumpir la execución de init.lua y
sniped2 para restaurar init.lua.

Programa del ATMEGA328

#include "DHT.h"

#define DHTPIN A0 // pino que estamos conectado
#define DHTTYPE DHT11 // DHT 11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
  int gpio0=6;
  int gpio2=5;
  int aguaOn=7;
  int aguaOff=8;
  int pinRelay1 = 9;
  int pinRelay2 = 10;
  int sensorGPIO0 = 0;
  int sensorGPIO2 =0;
  int volt = 0;
  int pain = 0;
  unsigned long T = 0;
  unsigned long t = 0;
  long tiempo = 0;
  long tiempoA = 0;
  long tiempoC = 0;
  int espera = 10000; // 10 seg
  int delta = 500;
  int led =1;
  float Volt =0;
  float VoltNormal = 12.5;  // 12.5
  float VoltBajo = 12.0;    // 12.0
  float VoltAlto = 13.6;    // 13.6
  float Pain = 0.0;
  float Turb =0.0;
  boolean AguaOn = false;
  boolean AguaOff = true;
  boolean ErrCiera = false;
  boolean ErrAbre = false;
  boolean manda = true;
  boolean Motor_activadoA = false;
  boolean Motor_activadoC = false;
  boolean Voltage_panel_bajo = false;
  boolean Bateria_abajo_de_media_carga = false;
  boolean Bateria_ariba_de_media_carga = false;
  boolean Voltage_panel_alto = false;
  boolean cerrando_agua = false;
  boolean Relay1 = false;
  boolean Relay2 = false;
  String Buff = "";
  String Msg = "";
  String ErrMsg = "";
  unsigned long T_last,T_med_volt = 0,T_med_ciclo = 0,T_espera_voltar=0;
  int Volt_linea = 0, Volt_med = 0,Volt_min,Volt_start;
  int Ciclo = 21;
  int Temp=0,temp_limite = 22,temp_start = 18;
  boolean T_alta = false, V_corta = false,uno=false,dos=false,uno_a=false,dos_a=false,liberado=false;
  int k=0;
  float s2=0.0, xm = 0.0, s = 0.0;
  int Vm_110 = 90, Vs_110 = 110, Vm_220 = 195, Vs_220 = 215;
void(* resetFunc) (void) = 0;  // declare reset fuction at address 0,

void setup() {
   Serial.begin(9600);
  pinMode(aguaOn,INPUT); //Pos llave aberta
  pinMode(aguaOff,INPUT); //Pos llave fechada
  pinMode(gpio0,INPUT); //controle do esp8266
  pinMode(gpio2,INPUT); //controle do esp8266
  pinMode(pinRelay1,OUTPUT);
  pinMode(pinRelay2,OUTPUT);
  digitalWrite(pinRelay1,LOW);
  digitalWrite(pinRelay2,LOW);
  pinMode(13,OUTPUT); //led
   T_last = 0;
  dht.begin();
  delay(3000);
  T = millis();
  t = T;
  Buff = "";
  Volt_min = Vm_220;
  Volt_start = Vs_220;
}

void loop() {
  uno = digitalRead(gpio0);
  boolean liga_uno = uno && !T_alta && !V_corta;
  dos = digitalRead(gpio2);
  boolean liga_dos = dos && !T_alta && !V_corta;
 if (liberado) {   
  digitalWrite(pinRelay1,liga_uno);
  digitalWrite(pinRelay2,liga_dos);
 }
  boolean cambio = ((uno_a && !uno) || (!uno_a && uno)) || ((dos_a && !dos) || (!dos_a && dos));
  digitalWrite(13,cambio);
 
  if(waitmillis(T_last,10000) || cambio) {
    T_last = millis();
  float h = dht.readHumidity();
  int H = h*1.0748;
  float temp = dht.readTemperature();
  Temp = temp*0.885 + 0.5;
  // Temp = 12;
  // testa se retorno Ã© valido, caso contrÃ¡rio algo estÃ¡ errado.
  if (isnan(t) || isnan(h))
  {
    Serial.println("Failed to read from DHT");
  }
  else
  {
   Buff = ""; 
    Buff += "H:"; // Serial.print("H: ");
    Buff += H; // Serial.print(H);
    Buff += "%  "; // Serial.print(" % ");
    Buff += "T:"; //Serial.print("T: ");
    Buff += Temp; //Serial.print(Temp);
    Buff += "Â°C Red:"; //Serial.print(" Â°C<br>");
    Buff += Volt_med;
    Buff += " Volt<br>";
    if (Temp >= temp_limite) {
        T_alta = true;
    } 
    if (Temp <= temp_start) {
      T_alta = false;
    }
    if (T_alta) {
      Buff += "conecta con T.< ";
      Buff +=temp_start;
      Buff += "Â°C<br>";
    }
    if (V_corta) {
      Buff += "conecta con V. > ";
      Buff += Volt_start;
      Buff += " Volt<br>";
    }
    Buff += "<h3>Reglas de conexiÃ³n:<br>V. menor que ";
    Buff += Volt_min;
    Buff += " V â†’ stop<br>V. mayor que ";
    Buff += Volt_start;
    Buff += " V â†’ start<br>T. mayor que ";
    Buff += temp_limite;
    Buff += " Â°C â†’ stop<br>T. menor que ";
    Buff += temp_start;
    Buff +=" Â°C â†’ start</h3><br>";
    Serial.println(Buff);
    uno_a = uno;
    dos_a = dos;
    liberado = true;
  }
  }
  if (waitmillis(T_med_volt,60)){
    T_med_volt = millis();
    T_med_ciclo = millis();
    while (!waitmillis(T_med_ciclo,Ciclo)) {
      int volt_linea = analogRead(A3);
      if (volt_linea > Volt_linea) Volt_linea = volt_linea;
    }
    Volt_med = 0.277*Volt_linea +0.5;
    if (estatistica(Volt_med)) {
    	  Volt_min = Vm_220;
        Volt_start = Vs_220;
      if ((s < 2) && (xm > 110) & (xm < 130)) { // conectado a 110V
        Volt_min = Vm_110;
        Volt_start = Vs_110;
      }
    }
    Volt_linea = 0;
    if (Volt_med < Volt_min){
      V_corta = true;
      T_espera_voltar = millis();
    }
    if ((Volt_med > Volt_start) && (waitmillis(T_espera_voltar,30000))) V_corta = false;
   }    
 } // fim

boolean waitmillis(unsigned long Ta, int MaxT){
 float Time = millis()-Ta;
if (Time < 0) Time = Time + 4294967295.0;
int Delta = 0.5+Time;
if (Delta > MaxT) {
  return true;
  } else {
  return false;  
  }
}

boolean estatistica(int Volt) {
  float v = Volt;
  if (k == 0 ) {
   s2 = 0.0;
   xm = 0.0;
   s = 0.0;
  }
  k++;
  s2 += v*v;
  xm += v;
 if ( k == 100) {
   xm = xm / 100.0;
   float xm2 = xm*xm*100.0;
   s2 = (s2 - xm2)/99.0;
   s = sqrt(s2);
   k = 0;
   return true;
 } else return false;
}