Іноді хочеться просто лежати в ліжку і регулювати температуру в квартирі, не встаючи. Здавалося б, для цього вже давно існують готові smart-термостати. Але що, якщо одного дня виробник вирішить нав’язати підписку або почне продавати дані про те, як часто ви вмикаєте кондиціонер? Саме така думка підштовхнула автора каналу Designing Good Ideas зробити власний термостат. І не просто зробити, а пройти весь шлях — від перших проводів на макетці до красивого корпусу, який можна повісити на стіну.
Він одразу чесно зізнався: у електроніці майже нічого не розумів. Але вирішив йти крок за кроком. Мета була проста — пристрій має виконувати базові функції термостата, працювати з Home Assistant і виглядати пристойно.
Як насправді працює звичайний термостатВиявилося, що все значно простіше, ніж здається. У квартирі автора було п’ять проводів:
- червоний — постійна напруга 24 В змінного струму;
- білий — вмикає обігрів;
- жовтий — запускає кондиціонер;
- зелений — керує вентилятором.
Мозок системи — ESP32-S3
За основу взяли ESP32-S3. На ньому можна писати власну прошивку, є Wi-Fi і Bluetooth. Перше, що зробили — підключили маленький OLED-дисплей і вивели на нього текст. Потім додали датчик температури від Adafruit. Кілька рядків коду — і на екрані вже температура в градусах Фаренгейта.
Далі пішла робота над інтерфейсом. Зліва — поточна температура, справа — дві уставки (нагрів і охолодження) одна під одною. Кожну уставку можна крутити енкодером або натискати, щоб увімкнути/вимкнути. Окрему кнопку залишили під меню налаштувань.
Найцікавіше — реле. ESP32 видає лише 3,3 В, а системі потрібно 24 В змінного струму. Реле працюють як звичайні вимикачі: мікроконтролер просто відкриває чи закриває контакт, не контактуючи з високою напругою. Спочатку перевірили все на світлодіодах — і воно запрацювало.
«І от ми вже маємо мінімально робочий термостат. Але клеїти макетки скотчем до стіни якось не хотілося»
Живлення від стіни і перший запускЩоб відмовитися від USB-кабеля, довелося розібратися з перетворенням 24 В змінного струму в 5 В постійного. Повний мостовий випрямляч, конденсатори для згладжування і стабілізатор напруги.
Усе спаяли на перфборді. Коли підключили до мережі і мультиметр показав стабільні 5 вольт — стало значно спокійніше.
Після цього термостат уже можна було повноцінно підключити до проводів у стіні. Кондиціонер слухняно загудів. Працює.
Home Assistant майже без зусильНайбільший сюрприз чекав на етапі інтеграції. Espressif уже має готову документацію і приклад коду для протоколу Matter. Автор просто взяв цей приклад, «зліпив» його зі своїм кодом — і термостат з’явився в Home Assistant. Можна керувати з телефону, а зміни на самому пристрої миттєво відображаються в додатку.
Мрія про регулювання температури, не встаючи з ліжка, здійснилася набагато швидше, ніж очікувалося.
Від макетки до готового корпусуДалі почалося найприємніше — дизайн. Спочатку зробили ще один прототип на двох перфбордах: знизу блок живлення і реле, зверху все інше. Потім спроектували корпуси в OnShape і роздрукували.
Спробували два варіанти передньої панелі. Перший — 3D-друкована рамка з маленьким віконцем з тонованого акрилу. Другий — повністю акрилова панель. Другий сподобався більше. Акрил вставляли прямо під час друку — без клею і додаткового кріплення.
Вийшло акуратно.
Фінальні плати вже робили в KiCad. Схему, розведення, замовлення через плагін PCBWay — і за кілька днів прийшли готові плати. Паяти їх виявилося значно швидше, ніж прототипи. Коли після збірки все ввімкнулося з першого разу — полегшення було відчутним.
З тонованим акрилом пристрій виглядав навіть краще, ніж автор уявляв.
Скільки це коштувало і що даліУсі комплектуючі вийшли трохи більше ніж на 70 доларів. І це при тому, що купували поштучно на DigiKey і Amazon — далеко не найдешевший спосіб.
Проєкт планують викласти у відкритий доступ, але спочатку хочуть ще трохи доробити. Тож якщо тема цікава — варто слідкувати за каналом.
Вийшло не просто робочий термостат, а справжній open-source пристрій, який робить рівно те, що потрібно, і нічого зайвого. Без підписок і без збору даних. І все це — руками людини, яка ще кілька тижнів тому майже нічого не знала про електроніку.
Запис Ентузіаст за $70 вдома зібрав розумний термостат: підключив його до Home Assistant спершу з'явиться на ProstoMob.
