Перейти к содержанию

Состав системы

На этой странице — список компонентов устройства и два варианта силовой части. Слаботочная часть (контроллер и датчики) в обеих версиях одинаковая. Отличается только то, как коммутируется нагреватель и вентилятор.

Слаботочная часть (общая для обеих версий)

Узел Назначение Примечание
ESP32-C3 или ESP32-S3 Контроллер: логика, Wi-Fi, портал Подойдёт DevKit или Super Mini
Датчик SHT31 Температура и влажность воздуха в шкафу Интерфейс I2C
Термистор NTC 100K Контроль температуры нагревателя Например, Generic 3950
Резистор подтяжки термистора Делитель напряжения для ADC Обычно 4.7 kΩ
Блок питания Питание контроллера и низковольтной периферии Напряжение под выбранную версию

ESP32 выбран потому, что в нём есть Wi-Fi, нужные интерфейсы (I2C для SHT31, ADC для термистора, PWM для управления нагрузкой) и его напрямую поддерживает idryer-core. Подробнее — Контроллер ESP32.

Логика ESP32 — 3.3V

ESP32 работает на 3.3V. Не подавайте 5V на его выводы. Это касается датчиков, модулей и адаптеров. Подробнее — Ошибки контроллеров.

Датчики

SHT31 измеряет температуру и влажность воздуха внутри шкафа. Это основная обратная связь: по ней вы видите, держится ли заданный климат. Подключается по I2C (две линии: SDA, SCL). Подробнее — Термисторы и датчики климата.

Термистор измеряет температуру самого нагревателя, а не воздуха. Он нужен, чтобы нагреватель не уходил в перегрев: воздух прогревается медленно, а нагреватель — быстро. Термистор подключается как делитель напряжения на вывод ADC. Проверка термистора.

Зачем два датчика тепла

SHT31 говорит «какая температура в шкафу», термистор — «не перегрелся ли нагреватель». Первый задаёт цель, второй защищает от аварии.

Силовая часть: выберите версию

Нагреватель и вентилятор — это нагрузка, которой управляет контроллер. ESP32 не может коммутировать такую нагрузку напрямую: его вывод выдаёт слабый сигнал 3.3V. Между контроллером и нагрузкой нужен ключ.

Есть две принципиально разные версии. Выберите одну в зависимости от того, какой нагреватель и вентилятор вы используете.

Версия A — низковольтная (24V или 12V)

Нагреватель и вентилятор питаются от 24V (или 12V) постоянного тока. Это более простой и безопасный путь для самостоятельной сборки.

Узел Компонент
Нагреватель Нагревательный элемент 12V или 24V (PTC-нагреватель)
Вентилятор Вентилятор 24V или 12V (2-pin или 4-pin)
Ключ нагревателя Модуль на MOSFET
Ключ вентилятора Модуль на MOSFET (или 4-pin PWM напрямую)
Блок питания 24V DC с запасом по мощности

Контроллер управляет MOSFET-модулем сигналом с вывода ESP32. Модуль коммутирует низковольтную нагрузку. Это та же логика, что в готовом контроллере. Подробнее — Модуль MOSFET.

Мощность блока питания считается под суммарную нагрузку с запасом — см. Расчёт тока нагрузки 24V.

Рекомендуемая версия для первого устройства

Если вы собираете устройство впервые, начните с версии A. Здесь нет сетевого напряжения на нагрузке, и ошибка монтажа менее опасна.

Версия B — сетевая (110–230V AC)

Нагреватель и вентилятор питаются от сети 110–230V. Так делают, когда нужен мощный сетевой нагреватель — например, готовый нагреватель с вентилятором для шкафа. Здесь вместо MOSFET-модуля используются модули коммутации переменного тока.

Узел Компонент
Нагреватель Сетевой нагреватель 110–230V AC
Вентилятор Сетевой вентилятор 110–230V AC
Ключ нагревателя Твердотельное реле (SSR) для AC
Ключ вентилятора SSR или обычное реле для AC
Блок питания Отдельный 24V/5V DC для контроллера и датчиков
Защита Предохранитель, защитное заземление корпуса

Сетевое напряжение опасно для жизни

Версия B работает с напряжением 110–230V. Ошибка монтажа может привести к поражению током или пожару. Перед сборкой обязательно прочитайте материалы по безопасности: Симистор, Твердотельное реле (SSR), Ошибки нагревателей и SSR. Если у вас нет опыта работы с сетевым напряжением, выберите версию A.

Контроллер и датчики в версии B всё равно питаются от отдельного низковольтного источника (5V/24V). Сетевая часть и слаботочная часть должны быть физически и электрически разделены.

Опциональные модули

Эти узлы не обязательны для шкафа, но поддерживаются ядром и могут быть добавлены позже:

  • адресная LED-подсветка (hasLed);
  • весовой датчик расхода филамента (hasWeight);
  • RFID-метка катушки (hasRfid).

Базовый шкаф их не использует — начинаем с минимума.

Что дальше

Когда компоненты выбраны, переходите к Схеме подключения: какой вывод ESP32 за что отвечает и как развести слаботочную и силовую части.