Умный увлажнитель воздуха своими руками
Сегодня займемся переделкой обычного ультразвукового увлажнителя воздуха в «умный». Конечно, лучше подойдет слово «управляемый», но мы подключим его в системы умного дома. Ну и современные тренды накладывают свой отпечаток.
В проекте будут использоваться:
- Микроконтроллер ESP – 01
- Модель реле для ESP – 01
- DC-DC конвертер LM2596
- Датчик температуры и влажности DHT-22
Начнем, имеется обычный ультразвуковой увлажнитель и его мы будем переделывать.

Первым делом разбираем пациента и достанем плату, она здесь комбинированная, плата управления совмещена с блоком питания.

Тут имеются разъемы:
- Красный – включение увлажнителя
- Желтый – управление интенсивностью работы
- Синий – датчик отсутствия воды
- Белый 3х пиновый – светодиод
- Белый 2х пиновый – вентилятор
Сам увлажнитель проработал пару лет на обычной водопроводной воде и как видно на плате остается белый налет. Поэтому с увлажнителями такого типа (ультразвуковыми) рекомендуется использовать подготовленную воду, ну или обычную дистиллированную.

Для модернизации нам нужно определить точки подключения к плате, в нашем случае это питание и управление. Питание возьмем с конденсатора, напряжение на нем около 20 вольт.

Это нам не подходит нужно уменьшить напряжение, для этого используем плату DC-DC преобразователя.

DC-DC (постоянного тока в постоянный) преобразователь — электронная схема или электромеханическое устройство, которое преобразует источник постоянного тока с одного уровня напряжения на другой.
Wikipedia
Технические параметры стабилизатора напряжения LM2596: Напряжение входное, В: 4…40 Напряжение выходное, В: 1.5…35 Максимальный выходной ток, А: 3 Вес, г 11
Как мы знаем из datasheet`a конвертер позволяет подключать на вход до 35 вольт, нам этого хватит с запасом.
Припаиваем на определенный ранее конденсатор провода питания преобразователя.

Настраиваем переменным резистором нужное нам для работы платы реле напряжение 5 вольт.

И подключаем к модулю реле.

Технические параметры: Модель контроллера ESP8266:ESP-01S Питание модуля: 5 В Ток управления: 250 мА Вывод микроконтроллера: GPIO0 Ток и напряжение реле: 10 А, 250 В Размеры модуля: 37 мм х 25 мм
Контакты реле подключаем в разрыв провода включения увлажнителя. (Красный разъем на плате)
У реле есть два положения NO нормально разомкнутый и NC нормально замкнутый, мы используем NO.

Теперь нужно подготовить контроллер ESP – 01, к нему мы подключим датчик DHT22.

Технические характеристики датчика DHT22: Рабочее напряжение: 3.3 - 5.5 В. Температура: - Разрешение: 0.1 °C; - Точность: ± 0.5 °C; - Диапазон измерения: от -40 до 80 °C. Влажность: - Разрешение: 0.1 %RH; - Точность: ± 2 %RH (25°C); - Диапазон измерения: от 0%RH до 99.9%RH.
Как мы видим datasheet`a датчик определяет температуру и влажность с достаточной скоростью и точностью. Подключаем согласно схеме и не забудем резистор 10 кОм между питанием и проводом данных.

Теперь остается только собрать все в корпус. Микроконтроллер устанавливаем его в модуль реле, закрепляем датчик температуры на крепление вентилятора. Плата конвертера удобно встала под блок питания, там оказались неиспользуемые крепежные элементы. А модуль реле закрепили к опоре крышки увлажнителя.

В ходе сборки возникла проблема с датчиком температуры, его провода нужно прокладывать отдельно от всего пучка проводов, возникают наводки и датчик не работает.
На этом этапе мы закончили всю «железную» часть и откладываем паяльник. Программная часть слишком объемная для освещения её в данной статье, позже мы добавим сюда ссылки на статьи.
Кратко, прошивка контроллера используется espeasy, протокол связи mqtt, система автоматизации в нашем случае используется Home Assistant, но подойдет любая другая.
В итоге мы получили управляемы и программируемый увлажнитель воздуха, который управляется через систему умный дом, а также может управляться вручную.
