Wie wurde der Datenlogger hergestellt?

Der Solarwarmwasserbereiter LIVE Logger wird mit OPEN-SOURCE-Hardware und -Code erstellt.

Der Hauptmikrocontroller ist ein ESP8266 WLAN, begleitet von Sensoren wie:

  • DS18B20 zur Messung der Temperatur im Inneren des Solarwarmwasserbereiterkessels
  • DHT21 zur Messung der Umgebungstemperatur
  • LDR zur Messung der Lichtintensität

Die Übertragung des Webcam-Bildes erfolgt über eine ESP32-CAM mit dem Internet verbunden.
Die Programmierung des ESP8266 und ESP32-CAM erfolgt über ARDUINO IDE Umfeld.

Zur Datenspeicherung und -präsentation PHP/MySQL, WordPress, Google Charts, usw. verwendet werden.

HARDWARE

ESP8266 Mikrocontroller

Solar-Warmwasserbereiter-esp8266

Der ESP8266 ist ein kostengünstiges und vielseitiges Wi-Fi-Modul, das häufig für IoT-Anwendungen (Internet of Things) verwendet wird. Es verfügt über integriertes Wi-Fi, kann programmiert werden in C oder Luaund unterstützt mehrere Kommunikationsprotokolle wie HTTP Und MQTTEs verfügt über eine Tensilica L106 Mikrocontroller mit 80 oder 160 MHz, der über seine GPIO-Pins mit verschiedenen Sensoren und Geräten verbunden werden kann. Er wird zur Fernsteuerung und Datenerfassung in Automatisierungsprojekten, Smart Homes und anderen Netzwerkanwendungen eingesetzt. Dieser Mikrocontroller wird verwendet von SolarWaterHeater.Online-Projekt zur Datenerfassung, ausgewählt aufgrund der geringen Kosten und der breiten Verfügbarkeit von Bibliotheken und Ressourcen.

Wasserdichter DS18B20-Temperatursensor

Solar-Warmwasserbereiter-DS18B20

Der DS18B20 ist ein hochpräziser digitaler Temperatursensor, der über das 1-Draht Protokoll. Er kann Temperaturen von -55 °C bis 125 °C mit einer Genauigkeit von ±0,5 °C im Bereich von -10 °C bis 85 °C messen. Ein wichtiges Merkmal ist die Möglichkeit, dank der eindeutigen 64-Bit-Adresse jedes Sensors mehrere Sensoren an denselben Bus anzuschließen. Er wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise zur Messung der Umgebungstemperatur, der Flüssigkeitstemperatur und in Temperaturregelsystemen. Aufgrund seiner Form eignet sich dieser Sensor für Messungen in Tanks. Er kann im Inneren des elektrischen Thermostatrohrs des Kessels platziert werden und kann über 100 Grad Celsius messen, was in unserem Fall erforderlich ist. Er ist wasserdicht und kann sogar in Flüssigkeiten messen, was hier jedoch nicht erforderlich ist.

DHT21 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor

Solar-Warmwasserbereiter-DHT21

Der DHT21 (oder AM2301) ist ein digitaler Temperatur- und Feuchtigkeitssensor. Er misst die Temperatur mit einer Genauigkeit von ±0,5 °C und die relative Luftfeuchtigkeit mit einer Genauigkeit von ±3%. Der Sensor gibt Daten über ein digitales Signal aus und eignet sich daher ideal für den Einsatz mit Mikrocontrollern wie dem ESP8266. Er wird häufig in Klimatisierungsanwendungen wie intelligenten HLK-Systemen, Wetterstationen und anderen Umweltüberwachungssystemen eingesetzt. Aufgrund unserer Erfahrung und anderer Projekte ist dieser Sensor empfehlenswert. Er ist sowohl bei Messungen als auch im Dauerbetrieb zuverlässig.

LDR-Lichtintensitätssensor

Solar-Warmwasserbereiter-LDR-Sensor

Der LDR (Light Dependent Resistor) oder Fotowiderstand ist ein analoger Sensor, dessen Widerstand sich je nach Lichtintensität ändert. Je mehr Licht er empfängt, desto geringer wird der Widerstand, wodurch die Messung der Umgebungshelligkeit ermöglicht wird. Er wird häufig in der automatischen Lichtsteuerung, intelligenten Lampen, Sicherheitssystemen und anderen Anwendungen auf Basis von Lichterkennung eingesetzt. Im Solar LIVE-Projekt wird er hauptsächlich wegen seines zuverlässigen Dauerbetriebs und nicht, weil es bessere Helligkeitssensoren gibt, eingesetzt.

ESP32-CAM WiFi-Modul

Solar-Warmwasserbereiter-esp32cam

Der ESP32-CAM ist eine Version des ESP32 mit integrierter Kamera und WLAN und eignet sich daher ideal für Anwendungen wie Überwachung, Smart-Kameras und Bilderkennung. Neben dem Dual-Core-ESP32-Mikrocontroller verfügt er über einen microSD-Kartensteckplatz zur Daten- und Bildspeicherung. Er unterstützt Auflösungen bis zu 2 MP mit der OV2640 Die mitgelieferte Kamera ist im Lieferumfang enthalten. Sie ist aufgrund ihrer Flexibilität und drahtlosen Konnektivität beliebt in Projekten wie IP-Kameras, Überwachungssystemen und Gesichtserkennung. Auf unserer Website wird sie als Live-Webcam verwendet, die alle paar Minuten ein neues Bild an den Solarwarmwasserbereiter überträgt, um die Himmelsbedingungen visuell zu überprüfen und den Lichtsensor (LDR) zu ergänzen.

SOFTWARE

Diese Seite bezieht sich auf die SOFTWARE-Anforderungen für die SolarWaterHeater.Online-Projekt.
Die Programmiersprache PHP und die Datenbank MySQL sind zwei der beliebtesten Technologien für die Entwicklung dynamischer Websites und Webanwendungen. Die Kombination von PHP und MySQL ist in Anwendungen wie WordPress, Joomla und andere Plattformen und bieten Flexibilität, Geschwindigkeit und einfache Entwicklung.

In unserem Fall wird die Site gehostet auf WordPress. Zur Speicherung der vom Mikrocontroller gesendeten Daten verwendeten wir einen MySQL Datenbank mit PHP als Programmiersprache, die die Daten auf der Site verwaltet, verarbeitet und anzeigt. Die Visualisierung erfolgt durch Google Charts.

PHP

Solar-Warmwasserbereiter-php

PHP ist eine serverseitige Programmiersprache, die für die Erstellung dynamischer Inhalte und die Interaktion mit Datenbanken entwickelt wurde. Sie wird häufig für die Web- und Anwendungsentwicklung eingesetzt und ermöglicht die Ausführung von Logik, die Verwaltung von Inhalten und die dynamische Gestaltung von Webseiten.

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