Övervaka uppvärmning – Del 1 – Övervaka pelletsnivå

Har nu bestämt mig för att övervaka uppvärmningen hemma. Projektet kommer att göras i etapper och beskrivas i detalj allt eftersom jag blir färdig.

Första delen av projektet kommer att fokusera på övervakning av pelletsnivån. Eftersom jag har en Vera Lite som centralt gränssnitt så kommer en Arduinon att rapportera direkt till Veran via Ethernet.

Veran har inte någon enhet som baseras på avstånd, så har jag valt att nyttja en virtuell ljussensorn i Vera istället. Eftersom ljussensorn i Vera visar data som procent så krävdes det omvandling av avstånd till procent.

Detta är resultatet i Vera, Arduinon rapporterar 82% pellets kvar (dvs det är ca 49,2 cm pellets kvar), vid 15% så triggas en scene som skickar ett sms.

Genom att mäta avståndet från ping sensor och matarröret i pelletslagret så fås ett statiskt värde. Jag låter Arduinon mäta avståndet till pelletsen och översätter sedan resultatet till procent med hjälp av avståndet jag mätte tidigare. Data kan nu rapporteras till en ljussensor i Vera.

Nu går det att trigga en scene när pelletsnivån understiger X%. I mitt fall så är det 60cm mellan ping sensor och matarrör. Får jag mindre än 15% pellets så skickas ett sms samt ett mail.

Komponenter

För att skapa enheten som mäter pellets så nyttjade jag följande komponenter:

Arduino Uno Rev3

Arduino Ethernet shield

Avståndssensor

Arduinon nyttjar följande portar i mitt sketch:

Nätverkskortet: (digitala portar)

• D10
• D11
• D12
• D13

Ping sensor: (digitala portar)

• D7
• D8

Ping sensorn kopplas på följande sätt.

• VCC = +5v Arduino.
• Trig = D8 Arduino.
• Echo = D7 Arduino.
• GND = jord / ground Arduino.

Projekt såg ut på följande sätt när jag kopplat upp det på en labbplatta.

Påbörjar kodning.

Nu börjar jobbet med att få till en funktion som rapporterar in avståndet som procent via Ethernet.

Jag började med att testa en funktionen för att mäta avstånd i Arduino genom att ladda ”ping” sketchen i Arduino applikationen

Funktionen var inte tillräckligt exakt som jag önskade. Jag letade lite på internet och hittade en sketch som gjorde uträkning av avstånd mycket bättre.

Detta är koden jag utgick ifrån: Ping sketch

Förklaring av koden

Koden jag hämtade fungerade riktigt bra, jag behövde inte göra mer än att bygga en funktion av allt och returnera data som procent istället för cm.

Koden jag nyttjar returnerar ”distance”, vilket är allt jag behöver.

• distance = duration/58.2;

Eftersom ”distance” innehåller avståndet i cm så behöver jag bara skapa en formel som översätter avståndet till procent. Jag skapade en variabel som innehåller avståndet i CM ner till matarröret (PelletsMaxNiva).

• float PelletsMaxNiva = 60.0;

Följande beräkning delar avståndet som ping sensorn har registrerat med avståndet till matarröret och multiplicerar det med 100 för att få det som procent.

• float PelletsProcent = distance / PelletsMaxNiva * 100;
• int pelletsProcentStatus = floor(PelletsProcent * 100) / 100;

// The floor() function returns the largest integral value less than or equal to __x, expressed as a floating-point number.

Eftersom jag vill veta hur många procent det är kvar så måste jag vända på resultatet så att 100% innebär att det är fullt med pellets och inte slut.

• int Procentkvar =  (100 – pelletsProcentStatus);

Eftersom det kommer att larma i Vera så vill jag inte rapportera värden som är mer än 100% eller mindre än 0%.

Följande rad säkerställer att enbart värden 0-100 samt 200 returneras ur funktionen. 200 är ett värde som nyttjas i felhanteringen.

• if (Procentkvar >= 0 && Procentkvar <= 100){
• return Procentkvar;
• }  else {
• return 200;
• }

Nu behöver jag bara rapportera in detta till vera via Ethernet, det gör jag genom funktionen httpLjusRegister(). Jag kommer att skriva mer om detta i kommande inlägg.

void loopen

Jag kontrollerar om min funktion returnerar 200, gör den det så skickas inte någon information till Veran, om annat värde än 200 tas emot så skickas resultatet till Vera.

int pelletsStatus = 0;  // nollar tidigare resultatet för att inte riskera att skicka ett gammalt värde.
pelletsStatus = checkPelletsStatus(); // kontrollerar avståndet till pellets och returnerar här antal procent pellets som kvarstår.
if (pelletsStatus == 200){
Serial.println(”vardet som mottogs va felande!”);   // Här ska en åtgärd sedan utföras (För tillfället så har jag inte larmsatt felande avläsningar.)
} else {

Här nyttjar jag min funktion för att skicka in via Ethernet till veran. Kommer att förklara denna funktion mer ingående i en annan post inom kort.

httpLjusRegister(71, pelletsStatus); // Skickar data till veran på enhets id 71.

}

Om du själv vill köra koden:

Jag har fetmarkerat texten du behöver ändra för att själv rapportera in data till Vera.

• #include <SPI.h>
  #include <Ethernet.h>
• #define echoPin 7 // Echo Pin
  #define trigPin 8 // Trigger Pin
  char server[] = ”Address till din vera”;   // Skriv här namnet till din vera.
  byte mac[] = { 0xDE, 0xAA, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED };  // Här kan du välja en annan mac adress.
  IPAddress ip(10,10,10,123);  // Sätt här ett ip på samma subnät som din vera.
  EthernetClient client;
  int serverPort = 3480;  // Porten på din vera, detta ska vara default så det ska inte behövas ändars.
• float loopDelay   = 900000;  // Vänta X ms innan man åter skickar ett värde till Vera. 900000 = 15 minuter.
• int maximumRange = 200; // Maximum range needed
  int minimumRange = 0; // Minimum range needed
  int pelletsStatus = 0; // anger hur många CM pellets som är kvar.
  float PelletsMaxNiva = 60.0; // Ange detta med .0 eftersom jag räknar med float längre ner! värdet ska återspegla avståndet till matarröret.
  long duration, distance; // Duration used to calculate distance

Följande rad måste även ändras så att du rapporterar in data på rätt enhet i vera. siffran 71 ska ersättas med enhets id på enheten som skapades enligt guiden.

httpLjusRegister(71, pelletsStatus); // Skickar data till veran.

I följande länk står det hur du skapar en virtuell ljussensor i Vera: Guide

Resultat

Följande debug fick jag via serieporten, Jag tycker att det ser rätt så ok ut.

Tyvärr så missade jag att ändra texten i Arduinon, så nu står det: ”Skickade ljus data till vera”

Nu är det bara att skapade en scene i Vera som aktiveras om ”ljuset” understiger 15% och sedan larma på det.

Eftersom jag tidigare har gjort en funktion för att skicka sms med Vera så har jag valt att nyttja det när det blir lite pellets. (guiden finns här).

Jag har kört loggning över natten och fått en graf, för tillfället så stämmer det relativt bra med hur mycket pellets som är precis under sensorn.

Orsaken till att det blir mer pellets några gånger än tidigare i grafen beror på att pellets rasar från kanterna ner mot hålet som mattarröret skapar.

I början så tas det extra mycket pellets precis under sensorn därav ser det ut att gå extra mycket.

Från och med nu har jag full kontroll på hur mycket pellets det finns kvar direkt i Vera. Utöver kontrollen av nivån så får jag en graf som visar mycket pellets det går och när jag fyller på.

Har nu kört Arduinon tills det blev dags att fylla på pellets, när pelletsnivån nådde 15% så fick ett sms att det är dags att fylla på pellets.

Är mycket nöjd med resultatet.

Arduinon kommer att kompletteras med mer komponenter och funktioner i nästa del av projektet. Den kommer även att flyttas och få en mycket mer professionell paketering!

Sketchen för att göra detta själv finns här: PelletsScript

// Markus

Markus

I mer än 10 år har Markus Jakobsson delat med sig av erfarenhet inom smarta hem på bloggen. Markus har testa det mesta och lärt sig massor på vägen, kunskaper och erfarenheter han delat med dig här på bloggen.

Favoriter inom smarta hem just nu:

Xiaomi Mi Flora
Raspberry Pi 5
Homey
Home Assistant
Displayen LYWSD03MMC

Hoppas du uppskattade innehållet och fick nytta kunskapen vi delat med oss på Automatiserar.se.

Stort tack för att du tog dig tid att läsa vårt inlägg.

Med vänliga hälsningar Markus Jakobsson

Allt går att automatisera!

automatiserar.se/om/