Состав системы¶
На этой странице — список компонентов устройства и два варианта силовой части. Слаботочная часть (контроллер и датчики) в обеих версиях одинаковая. Отличается только то, как коммутируется нагреватель и вентилятор.
Слаботочная часть (общая для обеих версий)¶
| Узел | Назначение | Примечание |
|---|---|---|
| ESP32-C3 или ESP32-S3 | Контроллер: логика, Wi-Fi, портал | Подойдёт DevKit или Super Mini |
| Датчик SHT31 | Температура и влажность воздуха в шкафу | Интерфейс I2C |
| Термистор NTC 100K | Контроль температуры нагревателя | Например, Generic 3950 |
| Резистор подтяжки термистора | Делитель напряжения для ADC | Обычно 4.7 kΩ |
| Блок питания | Питание контроллера и низковольтной периферии | Напряжение под выбранную версию |
ESP32 выбран потому, что в нём есть Wi-Fi, нужные интерфейсы (I2C для SHT31, ADC для термистора, PWM для управления нагрузкой) и его напрямую поддерживает idryer-core. Подробнее — Контроллер ESP32.
Логика ESP32 — 3.3V
ESP32 работает на 3.3V. Не подавайте 5V на его выводы. Это касается датчиков, модулей и адаптеров. Подробнее — Ошибки контроллеров.
Датчики¶
SHT31 измеряет температуру и влажность воздуха внутри шкафа. Это основная обратная связь: по ней вы видите, держится ли заданный климат. Подключается по I2C (две линии: SDA, SCL). Подробнее — Термисторы и датчики климата.
Термистор измеряет температуру самого нагревателя, а не воздуха. Он нужен, чтобы нагреватель не уходил в перегрев: воздух прогревается медленно, а нагреватель — быстро. Термистор подключается как делитель напряжения на вывод ADC. Проверка термистора.
Зачем два датчика тепла
SHT31 говорит «какая температура в шкафу», термистор — «не перегрелся ли нагреватель». Первый задаёт цель, второй защищает от аварии.
Силовая часть: выберите версию¶
Нагреватель и вентилятор — это нагрузка, которой управляет контроллер. ESP32 не может коммутировать такую нагрузку напрямую: его вывод выдаёт слабый сигнал 3.3V. Между контроллером и нагрузкой нужен ключ.
Есть две принципиально разные версии. Выберите одну в зависимости от того, какой нагреватель и вентилятор вы используете.
Версия A — низковольтная (24V или 12V)¶
Нагреватель и вентилятор питаются от 24V (или 12V) постоянного тока. Это более простой и безопасный путь для самостоятельной сборки.
| Узел | Компонент |
|---|---|
| Нагреватель | Нагревательный элемент 12V или 24V (PTC-нагреватель) |
| Вентилятор | Вентилятор 24V или 12V (2-pin или 4-pin) |
| Ключ нагревателя | Модуль на MOSFET |
| Ключ вентилятора | Модуль на MOSFET (или 4-pin PWM напрямую) |
| Блок питания | 24V DC с запасом по мощности |
Контроллер управляет MOSFET-модулем сигналом с вывода ESP32. Модуль коммутирует низковольтную нагрузку. Это та же логика, что в готовом контроллере. Подробнее — Модуль MOSFET.
Мощность блока питания считается под суммарную нагрузку с запасом — см. Расчёт тока нагрузки 24V.
Рекомендуемая версия для первого устройства
Если вы собираете устройство впервые, начните с версии A. Здесь нет сетевого напряжения на нагрузке, и ошибка монтажа менее опасна.
Версия B — сетевая (110–230V AC)¶
Нагреватель и вентилятор питаются от сети 110–230V. Так делают, когда нужен мощный сетевой нагреватель — например, готовый нагреватель с вентилятором для шкафа. Здесь вместо MOSFET-модуля используются модули коммутации переменного тока.
| Узел | Компонент |
|---|---|
| Нагреватель | Сетевой нагреватель 110–230V AC |
| Вентилятор | Сетевой вентилятор 110–230V AC |
| Ключ нагревателя | Твердотельное реле (SSR) для AC |
| Ключ вентилятора | SSR или обычное реле для AC |
| Блок питания | Отдельный 24V/5V DC для контроллера и датчиков |
| Защита | Предохранитель, защитное заземление корпуса |
Сетевое напряжение опасно для жизни
Версия B работает с напряжением 110–230V. Ошибка монтажа может привести к поражению током или пожару. Перед сборкой обязательно прочитайте материалы по безопасности: Симистор, Твердотельное реле (SSR), Ошибки нагревателей и SSR. Если у вас нет опыта работы с сетевым напряжением, выберите версию A.
Контроллер и датчики в версии B всё равно питаются от отдельного низковольтного источника (5V/24V). Сетевая часть и слаботочная часть должны быть физически и электрически разделены.
Опциональные модули¶
Эти узлы не обязательны для шкафа, но поддерживаются ядром и могут быть добавлены позже:
- адресная LED-подсветка (
hasLed); - весовой датчик расхода филамента (
hasWeight); - RFID-метка катушки (
hasRfid).
Базовый шкаф их не использует — начинаем с минимума.
Что дальше¶
Когда компоненты выбраны, переходите к Схеме подключения: какой вывод ESP32 за что отвечает и как развести слаботочную и силовую части.