Умный дом. Умный септик

Владимир Макаров

Аннотация:
Для тех, кто проживает в частном доме без централизованной канализации, понятие «септик» знакомо. Если септик построен по традиционной технологии – два бетонных колодца с переливом – то периодически при наполнении септика возникает необходимость откачки из него жидкости. Как узнать наступил ли момент вызова специальной муниципальной службы для откачки септика?

В предыдущей статье предлагалось устройство, которое обеспечивает звуковую и световую сигнализацию наполнения септика до критической отметки. Эта статья находится здесь:

В настоящей статье предлагается устройство, которое фиксирует критическое наполнение септика и сообщает об этом владельцу дома по сети Интернет на мобильный телефон. Это устройство является датчиком-издателем события в системе Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT) или, как это принято называть в отечественных публикациях, в системе «Умный дом».

Введение

Устройство, представленное в этой статье, построено на модуле ESP8266 в исполнении ESP-07, который обеспечивает регистрацию сигналов состояния септика и передачу их в сеть Интернет для последующей доставки владельцу на сотовый телефон. В качестве датчика заполненности септика используется Двойной поплавковый выключатель из нержавеющей стали - датчик уровня воды и жидкости. Под действием поднимающегося уровня жидкости последовательно всплывают сначала нижний, а затем и верхний поплавки. Поплавки при всплытии размыкают (!) контакты нижнего и верхнего геркона, расположенных внутри металлической трубки. Первый (нижний) поплавок размыкает контакты нижнего геркона, что сигнализирует о «критической» наполненности септика. Второй (верхний) поплавок размыкает контакты верхнего геркона, что сигнализирует об «аварийной» наполненности септика. О состоянии уровня жидкости также сигнализируют светодиоды, расположенные на лицевой панели устройства.

Внешний вид устройства «Умный септик» показан на рисунке.

Рисунок 1. Внешний вид устройства

Демонстрация видео здесь:

Схема электрическая принципиальная.

Схема электрическая принципиальная приведена на рисунке. В качестве центрального процессингового устройства используется платформа ESP8266 в исполнении ESP-07.

Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная

Сигналы герконов SF1, SF2 поступают на входы модуля GPIO5, GPIO4 соответственно. Микропроцессор ESP8266 обрабатывает эти сигналы и отображает состояние септика на индикаторах VD1 (септик переполнен), VD2 (септик наполнен) и VD3 (норма). Одновременно устройство передает сигналы о состоянии септика на сервер-брокер, расположенный в сети Интернет или локально в домашней сети. Сервер-брокер, в свою очередь, передает по сети Интернет эти сигналы на мобильные телефоны (смартфоны), которые на эти сигналы подписаны у сервера-брокера.

Питание устройства осуществляется от сети 220 вольт через блок постоянного напряжения 5 Вольт. Модуль ESP8266 питается напряжением 3.3 Вольта через стабилизатор LM1117 3.3.

Программная часть.

Программа для ESP8266 написана в среде Arduino IDE на языке Си. Код программы прилагается.

Конструкция устройства

Устройство смонтировано в корпусе пластиковой распаечной коробки.

Рисунок 3. Передняя панель

Надписи на шильдике напечатаны на лазерном принтере. Для исключения воздействия влаги шильдик заламинирован.

Рисунок 4. Расположение деталей внутри корпуса

Блок питания и исполнительная схема размещены на одной печатной плате.
Печатная плата устройства показана на рисунках.

Рисунок 5. Печатная плата со стороны деталей

Рисунок 6. Печатная плата со стороны дорожек (зеркально)

Двойной поплавковый выключатель из нержавеющей стали - датчик уровня воды и жидкости представлен на рисунке.

Рисунок 7. Двойной поплавковый выключатель.

Черная пара проводов – нижний геркон, красная пара проводов – верхний геркон. В исходном положении контакты нормально замкнуты.
Заказывал здесь:

Программная часть.

Программа для ESP8266 написана в среде Arduino IDE на языке Си. Код программы прилагается в прикреплении.

Настройка устройства.

Настройка устройства сводится к прописке в коде программы:

•   Логина и пароля своей локальной сети WiFi.

•   Адреса URL используемого сервера-брокера, порта сервера брокера, логина и пароля подключения к серверу брокеру.

•   Наименований разделов (топиков) для обмена сигналами между устройством и мобильным телефоном.

На сервере-брокере должны быть зарегистрированы разделы (топики), через которые будет производиться обмен данными между устройством и мобильным телефоном.
На мобильном телефоне должен быть установлен соответствующий клиент для общения с сервером-брокером и проведена его настройка на те же топики и интерфейс управления.

***

Настройка сервера-брокера и мобильного телефона выходит за пределы этой статьи. Разнообразие серверов-брокеров и приложений по работе с ними очень велико. Автор отлаживал это устройство на сервере-брокере wqtt.ru. А на мобильный телефон установил клиента на Андроид: IoT MQTT Panel.

Приложение:

IOT_SepticTankSensor.ino       Скетч для загрузки в ESP07.

IOT_SepticTankSensor.dch       Схема электрическая принципиальная (DipTrace).

IOT_SepticTankSensor.dip       Печатная плата устройства (DipTrace).

Скачать архив