Heizen per PWM: Modus, Sitzung, Leistung¶
Nach dieser Seite startet die Karte das Heizen mit Temperatur und Zeit, zeigt Sitzung und Leistung, und das Gerät hält die Temperatur mit einem PWM-Ausgang nach dem Sensor.
Was Sie brauchen¶
- den SHT31-Sensor aus dem Schritt „Telemetrie“;
- einen Logic-Level-MOSFET (öffnet bei 3,3 V) an Pin 3 und einen Heizer für dessen Versorgungsspannung;
- in
platformio.ini:robtillaart/SHT31 @ ^0.5.0.
Warning
Einen Heizer ohne Thermosicherung nicht unbeaufsichtigt lassen: die Firmware kann hängen, der MOSFET kann durchlegieren.
Code¶
#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <SHT31.h>
#include <iDryer.h>
#define HEATER_PIN 3 // MOSFET-Gate
#define PWM_CHANNEL 0
#define PWM_FREQ_HZ 1000
#define PWM_BITS 8 // Tastgrad 0..255
static const iDryer::Config CFG = {
.deviceType = iDryer::DeviceType::Unknown,
.unitsCount = 1,
.hasHeater = true, // Zelle der Heizleistung
.hasAirTemp = true,
.hasAirHumidity = true,
.hardwareVersion = "1.0",
.firmwareVersion = "0.1.0",
.model = "PWM Heater",
};
static iDryer::Link s_link(CFG);
static SHT31 s_sht(0x44, &Wire);
static void readSensor() {
const bool ok = s_sht.read();
s_link.telemetry.airTempC[0] = ok ? s_sht.getTemperature() : NAN;
s_link.telemetry.airHumidityPct[0] = ok ? s_sht.getHumidity() : NAN;
}
static uint32_t s_startMs = 0;
static void stopHeat(uint8_t unit) {
ledcWrite(PWM_CHANNEL, 0);
s_link.telemetry.heaterPower01[unit] = 0.0f;
s_link.status.mode[unit] = iDryer::UnitMode::Idle;
s_link.status.targetTempC[unit] = 0.0f;
s_link.status.durationS[unit] = 0;
s_link.status.elapsedS[unit] = 0;
s_link.publishStatusNow();
}
static void onHeat(uint8_t unit, JsonObjectConst args) {
s_link.status.mode[unit] = iDryer::UnitMode::Heating;
s_link.status.targetTempC[unit] = args["temperature"].as<float>();
s_link.status.durationS[unit] = args["duration"].as<uint32_t>() * 60; // 0 = ohne Begrenzung
s_link.status.elapsedS[unit] = 0;
s_startMs = millis();
s_link.publishStatusNow();
}
static void onStop(uint8_t unit, JsonObjectConst) { stopHeat(unit); }
// Einmal pro Sekunde: Leistung aus dem Abstand zum Sollwert, Sitzungszeit.
static void regulate() {
if (s_link.status.mode[0] != iDryer::UnitMode::Heating) return;
const float t = s_link.telemetry.airTempC[0];
// Kein Messwert = Heizung aus: niemals blind heizen.
float power = 0.0f;
if (!isnan(t)) power = constrain((s_link.status.targetTempC[0] - t) * 0.1f, 0.0f, 1.0f);
ledcWrite(PWM_CHANNEL, (uint32_t)(power * 255));
s_link.telemetry.heaterPower01[0] = power;
const uint32_t elapsed = (millis() - s_startMs) / 1000;
s_link.status.elapsedS[0] = elapsed;
if (s_link.status.durationS[0] && elapsed >= s_link.status.durationS[0]) stopHeat(0);
}
void setup() {
ledcSetup(PWM_CHANNEL, PWM_FREQ_HZ, PWM_BITS);
ledcAttachPin(HEATER_PIN, PWM_CHANNEL);
ledcWrite(PWM_CHANNEL, 0);
Wire.begin(8, 9);
s_sht.begin();
s_link.begin();
s_link.onCommand("revoke", [](JsonObjectConst) { s_link.handleRevoke(); });
auto& card = s_link.card();
card.action("heat", "HEATING", onHeat)
.name("ru", "Нагрев").name("en", "Heat")
.param("temperature", "target_temperature", 30, 70, 1, 45, "°C")
.param("duration", "duration", 0, 720, 10, 120, "min");
card.action("stop", "IDLE", onStop)
.name("ru", "Стоп").name("en", "Stop");
s_link.every(2000, readSensor);
s_link.every(1000, regulate);
}
void loop() {
s_link.loop();
}
So funktioniert es¶
- Eine Aktion mit dem Modus
HEATINGstartet eine Sitzung: der Callback setzt Modus, Sollwert und Dauer und ruftpublishStatusNow(). Nach dem Modus zeigt die Karte den Sitzungsblock und Stop. - Die Purposes
target_temperatureunddurationbeschriften Portal und App selbst. Zahlen inargssind bereits auf die Grenzen des Parameters begrenzt. durationS = 0bedeutet ohne Zeitgrenze;elapsedSzeigt die Karte als vergangene Zeit.hasHeaterliefert die Leistungszelle. Im Betrieb sendet der Kern den Mittelwert vonheaterPower01über die letzten zwei Veröffentlichungsperioden, daher springen häufige PWM-Änderungen auf der Karte nicht.- Der Regler hier ist proportional: 10 °C unter dem Sollwert bedeutet volle Leistung. Für genaues Halten durch einen PID ersetzen.
ledcSetup/ledcAttachPinsind die API von arduino-esp32 2.x. In 3.xledcAttach(pin, freq, bits)undledcWrite(pin, duty)verwenden.
Prüfen¶
Starten Sie Heat auf der Karte: der Sitzungsblock erscheint mit Sollwert und Zeit, die Leistungszelle zeigt, wie viel der Heizer eingeschaltet ist. Stop schaltet den Ausgang ab.
Weiter¶
- Gerätekarte: das Card-Manifest: Parameter aus dem Gerätemenü, Profile, Kartenlayout.
- Ein neues Produkt hinzufügen.