Перейти к содержанию

Датчики

На этой странице вы подключаете два датчика и выводите их данные на портал. Сначала SHT31 (климат шкафа), затем термистор (температура нагревателя). Это шаг «получили данные» перед тем, как добавлять логику управления.

Принцип работы с ядром простой: ваш код в loop() записывает свежие показания в поля s_link.telemetry.*, а фасад сам публикует их в облако каждые telemetryPeriodMs из Config. Вызывать публикацию вручную не нужно.

Поля телеметрии

Для нашего шкафа используются три поля (индекс [0] — первая и единственная камера):

Поле Что хранит Флаг в Config
s_link.telemetry.airTempC[0] температура воздуха, °C hasAirTemp
s_link.telemetry.airHumidityPct[0] влажность воздуха, % hasAirHumidity
s_link.telemetry.heaterTempC[0] температура нагревателя, °C hasHeaterTemp

Все три флага мы уже включили в Config на предыдущем шаге.

Правило: код датчика не должен блокировать loop()

Фасад idryer-core обслуживает Wi-Fi и MQTT в том же loop(). Поэтому при чтении датчиков нельзя вызывать delay() — пауза рвёт сетевую сессию. Датчик опрашивают по таймеру, а готовое значение просто читают. Готовые драйверы из экосистемы уже устроены так.

Шаг 1. SHT31: климат шкафа

Драйвер SHT31 писать с нуля не нужно — готовый класс Sht31ClimateSensor есть в примере iDryer-Storage. Он использует библиотеку robtillaart/SHT31 и читает датчик без блокировки.

  1. Добавьте библиотеку SHT31 в lib_deps своего platformio.ini:

    lib_deps =
        file://path/to/idryer-core
        bblanchon/ArduinoJson @ ^6.21.0
        knolleary/PubSubClient
        robtillaart/SHT31 @ ^0.5.0
    
  2. Скопируйте в свою папку src/ четыре файла из iDryer-Storage/src/storage/sensors/: Sht31ClimateSensor.h, Sht31ClimateSensor.cpp, IClimateSensor.h и sensor_reading.h.

  3. Подключите датчик по I2C (см. Схему подключения) и прочитайте его в src/main.cpp:

#include <Wire.h>
#include <iDryer.h>
#include "Sht31ClimateSensor.h"

static Sht31ClimateSensor s_climate(&Wire);
static bool               s_climateOk = false;

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    Wire.begin(8, 9);                 // SDA, SCL — выводы вашей платы
    s_climateOk = s_climate.begin();  // сам находит адрес 0x44 или 0x45
    s_link.begin();
}

void loop() {
    s_link.loop();

    if (s_climateOk) {
        s_climate.tick(millis());
        SensorReading r = s_climate.get();
        if (r.ok) {
            s_link.telemetry.airTempC[0]       = r.temperature;
            s_link.telemetry.airHumidityPct[0] = r.humidity;
        }
    }
}

Структура SensorReading (поля ok, temperature, humidity) объявлена в sensor_reading.h. После прошивки на портале появятся температура и влажность шкафа — это первая обратная связь от устройства.

Шаг 2. Термистор: температура нагревателя

Готового класса термистора для ESP32 у меня нет, поэтому читаем пишем сами прямо в src/main.cpp. Термистор подключён к выводу АЦП через преобразователь напряжения (см. Схему подключения): контроллер измеряет напряжение в средней точке, по нему высчитывается сопротивление термистора, а затем — температуры.

#include <math.h>

static const int   THERM_PIN  = 2;         // вывод ADC
static const float SERIES_R   = 4700.0f;   // резистор делителя, Ом
static const float NOMINAL_R  = 100000.0f; // сопротивление термистора при 25 °C, Ом
static const float NOMINAL_T  = 25.0f;     // °C
static const float BETA       = 3950.0f;   // B-коэффициент из техописания термистора

// Возвращает температуру нагревателя в °C.
static float readHeaterTempC() {
    int   raw = analogRead(THERM_PIN);          // 0..4095 на ESP32
    float v   = (float)raw / 4095.0f;           // доля от полной шкалы
    float r   = SERIES_R * (1.0f - v) / v;      // сопротивление термистора, Ом
    // Уравнение Стейнхарта–Харта (B-параметр):
    float tK  = 1.0f / (1.0f / (NOMINAL_T + 273.15f) + logf(r / NOMINAL_R) / BETA);
    return tK - 273.15f;
}

В loop() записывайте результат в телеметрию рядом с чтением SHT31:

s_link.telemetry.heaterTempC[0] = readHeaterTempC();

Это упрощённое чтение — подгоните параметры под свой термистор

Константы NOMINAL_R и BETA зависят от конкретного термистора — возьмите их из его техописания (распространённый бытовой термистор — Generic 3950, 100 kΩ). Формула делителя соответствует схеме из Схемы подключения: термистор к 3.3V, резистор к GND. При другой разводке формула меняется. ADC у ESP32 нелинейный, поэтому для точных измерений показания калибруют — в серийных контроллерах iDryer для этого используется таблица термистора (библиотека Thermistor).

Проверка термистора мультиметром — Проверка термистора.

Полный src/main.cpp после этой главы

Ниже — весь файл целиком. Новые строки относительно прошлой главы помечены // ← глава 5; остальное не менялось.

??? примечание «Что было — src/main.cpp после главы 4»

```cpp
#include <iDryer.h>

static const iDryer::Config CFG = {
    .deviceType        = iDryer::DeviceType::Dryer,
    .unitsCount        = 1,
    .hasHeater         = true,
    .hasFan            = true,
    .hasAirTemp        = true,
    .hasAirHumidity    = true,
    .hasHeaterTemp     = true,
    .telemetryPeriodMs = 5000,
    .statusPeriodMs    = 10000,
    .hardwareVersion   = "1.0",
    .firmwareVersion   = "0.1.0",
    .model             = "DIY Storage Cabinet",
};
static iDryer::Link s_link(CFG);

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    s_link.begin();
}

void loop() {
    s_link.loop();
}
```
#include <iDryer.h>
#include <Wire.h>                  // ← глава 5
#include <math.h>                  // ← глава 5
#include "Sht31ClimateSensor.h"    // ← глава 5

static const iDryer::Config CFG = {
    .deviceType        = iDryer::DeviceType::Dryer,
    .unitsCount        = 1,
    .hasHeater         = true,
    .hasFan            = true,
    .hasAirTemp        = true,
    .hasAirHumidity    = true,
    .hasHeaterTemp     = true,
    .telemetryPeriodMs = 5000,
    .statusPeriodMs    = 10000,
    .hardwareVersion   = "1.0",
    .firmwareVersion   = "0.1.0",
    .model             = "DIY Storage Cabinet",
};
static iDryer::Link s_link(CFG);

// ← глава 5: датчик климата SHT31
static Sht31ClimateSensor s_climate(&Wire);
static bool               s_climateOk = false;

// ← глава 5: термистор нагревателя
static const int   THERM_PIN  = 2;
static const float SERIES_R   = 4700.0f;
static const float NOMINAL_R  = 100000.0f;
static const float NOMINAL_T  = 25.0f;
static const float BETA       = 3950.0f;

static float readHeaterTempC() {
    int   raw = analogRead(THERM_PIN);
    float v   = (float)raw / 4095.0f;
    float r   = SERIES_R * (1.0f - v) / v;
    float tK  = 1.0f / (1.0f / (NOMINAL_T + 273.15f) + logf(r / NOMINAL_R) / BETA);
    return tK - 273.15f;
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    Wire.begin(8, 9);                 // ← глава 5  (SDA, SCL — выводы вашей платы)
    s_climateOk = s_climate.begin();  // ← глава 5
    s_link.begin();
}

void loop() {
    s_link.loop();

    if (s_climateOk) {                                       // ← глава 5
        s_climate.tick(millis());
        SensorReading r = s_climate.get();
        if (r.ok) {
            s_link.telemetry.airTempC[0]       = r.temperature;
            s_link.telemetry.airHumidityPct[0] = r.humidity;
        }
    }
    s_link.telemetry.heaterTempC[0] = readHeaterTempC();     // ← глава 5
}

Проверка результата

После этого шага на портале должны отображаться три величины:

  • температура воздуха в шкафу;
  • влажность в шкафу;
  • температура нагревателя.

Если показания «плавают» или явно неверны:

  • проверьте общую землю и разводку (помехи от силовых проводов) — Ошибки проводки;
  • проверьте номинал резистора делителя и тип термистора;
  • убедитесь, что SHT31 отвечает по I2C (правильный адрес и линии).

Диагностика «датчик показывает ерунду» — Проверка термистора и Типовые ошибки.

Что дальше

Данные с датчиков есть. Теперь опишем настройки устройства (целевая температура, гистерезис) в Меню из YAML, чтобы их можно было менять с портала и хранить в памяти.