Photon HVAC 4区风门控制器和记录

描述

编辑：我对代码添加了一些更改以添加更多粒子变量和函数，并将房间设定点变量更改为 EPROM 变量，以便在电源故障期间保持温度变化。

当我的 Keen Home 智能通风口停止工作时，我决定用永远有效的东西替换它们。我之所以选择 Photon，是因为它主要只运行我编写的软件，内置了安全的 IoT 访问，而且即使没有互联网访问，我也可以期望它能够正确操作 HVAC 阻尼器。

我想控制三间卧室和这些房间下方的地下室区域的供暖和制冷。当我的 ecobee4 恒温器感应到我在地下室（启用跟随模式）并且天气太凉时，炉子现在将加热地下室而不会使楼上的卧室过热。当外面很热时，空调会冷却卧室而不会使地下室结冰。我还在晚上调整了所需的室温，以尝试在睡前为卧室降温。

为了确保设备在没有 Internet 或 WiFi 的情况下也能正常工作，我决定将电线连接到每个房间以安装室温传感器。SparkFun Qwiic 组件允许以最少的焊接轻松测试和安装；几乎所有东西都是基于连接器的，并且可以按原样工作。该系统安装在炉气室附近的盒子中，因此我可以使用短 (0.5 m) Qwiic I2C 电缆直接连接到位于气室中的温度传感器和环境组合。为了使用 I2C 访问房间中的温度传感器，我使用了使用标准以太网电缆的 I2C 扩展器来延长控制器和房间温度传感器之间的距离（例如 50 m）。唯一需要焊接的是每根焊接四根电线以连接温度传感器和 Qwiic 适配器。否则，

我将所有信息记录到存储卡上，以便可以将其与我的 ecobee4 恒温器中的日志进行比较。日志记录并非完全完美（有些字符会丢失），但我在每个存储字符之间添加了 1 毫秒的延迟，并且丢失的字符通常每天少于一次。我存储所有信息的频率比需要的多（每分钟），所以现在这不是大问题；ecobee4 每 5 分钟记录一次数据。

风门使用搏力谋执行器在 35 秒内使用 24 Vac 驱动风门打开或关闭。如果 Photon 停止工作或断电，Relay Shield 继电器将打开所有阻尼器；继电器常闭触点连接到阻尼器打开端子。其中三个房间有两个阻尼器，因此这些阻尼器对是并联的。搏力谋执行器在打开或关闭时使用 1.5 W，一旦风门完全打开或关闭，则减少到 0.2 W。

 

上图显示了安装在控制器盒内的组件的近距离视图。下面是其中一个远程温度传感器的近距离视图，其盖子已被移除。我在盖子上钻了几个孔，让空气流通。

 

为了最大限度地减少工作电流对温度传感器的热效应，我让它们关闭，每 10 秒唤醒一次以获取温度读数。我最初计划使用 BME280 测量每个房间的温度（加上湿度和压力），但如果传感器上几乎没有气流，则会产生明显的加热效应（几°C）。所以，我用 MCP9808 传感器替换了传感器。我将环境组合（BME280 和 CCS811）与用于增压传感器的 MCP9808 保持在一起。

所有传感器信息和各种状态信息每分钟记录一次（日期、时间、房间设置和实际温度、风门状态（自动/手动和打开/关闭），在增压室：温度、压力、相对湿度、CO2、总挥发性有机物化合物）。我每天创建一个新的日志文件，这样每个日志文件就不会变得太大。

为了确保炉气室不会受到太大的背压，我不允许一次关闭三个以上的房间风门。

我可以从我的 iPhone 访问各种传感器和状态信息。虽然我很少需要，但我也可以调整所需的室温并手动打开或关闭任何室内风门。我确实需要将 Photon 设置为具有来自路由器的固定 IP，这样当 IP 租约更新时我就不会失去 Internet 访问权限。

到目前为止，一切都很好，现在房间更舒适了。