doplnena dokumentacia projektu a fotky realizacie
This commit is contained in:
244
README.md
244
README.md
@ -1,3 +1,243 @@
|
||||
# Hladinac
|
||||
# Hladinovač kondenzu klimatizácie
|
||||
|
||||
Prototyp sledovania vysky vodnej hladiny pomocou Arduino a odosielanie na server, s notifikaciou na Telegram.
|
||||
Projekt monitoruje naplnenie nádržky na kondenz z klimatizácie a posiela upozornenia cez Telegram. Je určený pre situácie, kde kondenz neodteká priamo do odpadu, ale zbiera sa do nádoby, ktorú treba včas vyprázdniť.
|
||||
|
||||
## Účel projektu
|
||||
|
||||
Klimatizácia pri chladení produkuje kondenz. Ak sa kondenz zbiera do nádoby, pri pretečení môže zatiecť balkón, fasáda alebo interiér. Hladinovač vznikol ako jednoduché domáce riešenie, ktoré priebežne kontroluje stav nádržky a upozorní, keď sa hladina zmení alebo keď meranie prestane posielať dáta.
|
||||
|
||||
Meranie funguje pomocou vodivých elektród umiestnených v rôznych výškových úrovniach nádoby. Spoločná elektróda sa počas merania pripojí na logickú jednotku a jednotlivé hladinové elektródy sa čítajú ako digitálne vstupy. Ak voda dosiahne konkrétnu elektródu, uzavrie elektrický kontakt cez kondenz a daná úroveň sa vyhodnotí ako aktívna.
|
||||
|
||||
Použité sú 4 úrovne hladiny, pretože poskytujú dostatočne praktické rozlíšenie bez zložitého analógového merania:
|
||||
|
||||
- `level1` signalizuje približne 25 %.
|
||||
- `level2` signalizuje približne 50 %.
|
||||
- `level3` signalizuje približne 75 %.
|
||||
- `level4` signalizuje plnú nádržku, teda 100 %.
|
||||
|
||||
## Architektúra riešenia
|
||||
|
||||
Systém je rozdelený na malú meraciu jednotku a serverovú časť.
|
||||
|
||||
- ESP8266/ESP32 zariadenie: číta hladinové elektródy, pripája sa na WiFi a posiela meranie na server.
|
||||
- Snímače hladiny: vodivé kontakty v nádobe, jedna spoločná elektróda a štyri hladinové elektródy.
|
||||
- WiFi komunikácia: zariadenie posiela hodnoty `level1..level4` cez HTTPS `POST`.
|
||||
- Serverová časť: `server/log.php` prijme meranie, validuje vstup, uloží záznam a vyhodnotí notifikácie.
|
||||
- Ukladanie meraní: každé meranie sa zapisuje ako jeden JSON riadok do súboru `data/YYYY.jsonl`.
|
||||
- Telegram notifikácie: server posiela správy používateľom `igor` a `veronika` cez helper `telegram()` v `server/functions.inc.php`.
|
||||
|
||||
Tok dát:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Senzory hladiny
|
||||
↓
|
||||
ESP8266
|
||||
↓
|
||||
HTTP POST
|
||||
↓
|
||||
server/log.php
|
||||
↓
|
||||
JSONL logy
|
||||
↓
|
||||
Notifikácie
|
||||
```
|
||||
|
||||
## Meranie hladiny
|
||||
|
||||
Jednotlivé levely predstavujú štvrtiny výšky nádoby.
|
||||
|
||||
| Level | Význam |
|
||||
| ------ | ------ |
|
||||
| level1 | 25 % |
|
||||
| level2 | 50 % |
|
||||
| level3 | 75 % |
|
||||
| level4 | 100 % |
|
||||
|
||||
Platné stavy hladiny:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
0000 = 0 %
|
||||
1000 = 25 %
|
||||
1100 = 50 %
|
||||
1110 = 75 %
|
||||
1111 = 100 %
|
||||
```
|
||||
|
||||
Percento sa počíta podľa najvyššej dosiahnutej súvislej úrovne. Napríklad stav `1100` znamená, že voda dosiahla `level1` a `level2`, ale ešte nedosiahla `level3`, preto je nádržka na 50 %.
|
||||
|
||||
## Ochranné mechanizmy
|
||||
|
||||
Projekt obsahuje viac ochrán, aby neposielal zavádzajúce správy a aby bolo vidieť aj zlyhanie samotného monitorovania.
|
||||
|
||||
### Kontrola neplatných kombinácií hladín
|
||||
|
||||
Vyšší level nemôže byť aktívny, ak niektorý nižší level pod ním aktívny nie je. Voda sa v nádobe fyzicky nemôže dotýkať hornej elektródy bez toho, aby sa dotýkala nižšej elektródy.
|
||||
|
||||
Neplatné stavy sú napríklad:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
0100 = level2 je aktívny, ale level1 nie
|
||||
1010 = level3 je aktívny, ale level2 nie
|
||||
1101 = level4 je aktívny, ale level3 nie
|
||||
```
|
||||
|
||||
Pri zistení takéhoto stavu `server/log.php` pošle Telegram upozornenie s konkrétnymi hodnotami levelov. Chyba pri odoslaní Telegram správy nezastaví uloženie merania ani nespôsobí HTTP chybu.
|
||||
|
||||
### Notifikácie iba pri zmene stavu
|
||||
|
||||
Notifikácia sa neposiela pri každom meraní. Server najprv porovná aktuálne uložený záznam s predchádzajúcim záznamom v JSONL súbore. Ak sa hodnoty `level1..level4` nezmenili, neodošle sa žiadna správa.
|
||||
|
||||
Tým sa zabraňuje spamovaniu Telegramu. Pri stabilnej hladine môže zariadenie posielať merania každých 30 minút, ale používateľ dostane správu iba vtedy, keď sa hladina reálne zmení.
|
||||
|
||||
### Kontrola výpadku monitorovania
|
||||
|
||||
Skript `server/data-checker.php` je určený na spúšťanie z CRON-u každú hodinu. Kontroluje posledné prijaté meranie v aktuálnom súbore `data/YYYY.jsonl`.
|
||||
|
||||
Logika je:
|
||||
|
||||
- Ak posledné meranie je mladšie ako 45 minút, všetko je v poriadku a skript nič neposiela.
|
||||
- Ak posledné meranie je staršie ako 45 minút, ale mladšie ako 3 hodiny a 45 minút, pošle upozornenie.
|
||||
- Ak posledné meranie je staršie ako 3 hodiny a 45 minút, neposiela už nič.
|
||||
|
||||
Pri hodinovom CRON-e to znamená najviac 3 upozornenia po výpadku merania. Dôvod je praktický: ak je senzor alebo klimatizácia vedome vypnutá, stačí dostať niekoľko upozornení a potom už nemá zmysel posielať každú hodinu ďalšiu správu bez zásahu do servera.
|
||||
|
||||
Skript je odolný voči bežným problémom:
|
||||
|
||||
- Ak dátový súbor neexistuje alebo je prázdny, ticho skončí.
|
||||
- Ak posledný riadok nie je validný JSON, hľadá najbližší predchádzajúci validný riadok.
|
||||
- Chyby pri Telegram odoslaní sú zachytené a zapísané cez `error_log()`.
|
||||
|
||||
## Telegram notifikácie
|
||||
|
||||
Príklady bežných správ pri zmene hladiny:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Nádržka kondenzu klimatizácie: 25%
|
||||
```
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Nádržka kondenzu klimatizácie: 75%
|
||||
```
|
||||
|
||||
Príklad upozornenia na neplatnú kombináciu hladín:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Chyba merania hladiny kondenzátu klimatizácie (level1=1, level2=0, level3=1, level4=0)
|
||||
```
|
||||
|
||||
Príklad upozornenia na výpadok monitorovania:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
Nebola zaznamenaná nová hodnota hladiny kondenzu, posledná získaná hodnota je z 2026-06-24 11:30:00 (level1=1, level2=1, level3=0, level4=0). Toto upozornenie príde len 3x, potom sa už nekontroluje.
|
||||
```
|
||||
|
||||
## Ukladanie dát
|
||||
|
||||
Merania sa ukladajú vo formáte JSONL, teda JSON Lines. Každý riadok je samostatný JSON objekt a predstavuje jedno meranie.
|
||||
|
||||
Príklad súboru:
|
||||
|
||||
```text
|
||||
data/2026.jsonl
|
||||
```
|
||||
|
||||
Ukážka obsahu:
|
||||
|
||||
```jsonl
|
||||
{"timestamp":"2026-06-24T09:00:00+02:00","level1":0,"level2":0,"level3":0,"level4":0}
|
||||
{"timestamp":"2026-06-24T09:30:00+02:00","level1":1,"level2":0,"level3":0,"level4":0}
|
||||
{"timestamp":"2026-06-24T10:00:00+02:00","level1":1,"level2":1,"level3":0,"level4":0}
|
||||
```
|
||||
|
||||
JSONL bol zvolený preto, že sa jednoducho dopisuje na koniec súboru, dá sa ľahko čítať po riadkoch a pri poškodení jedného riadku zostávajú ostatné záznamy čitateľné. Súbory sú rozdelené podľa rokov, aby jeden log nerástol donekonečna a aby sa dali staršie dáta jednoducho archivovať.
|
||||
|
||||
## Hardvér
|
||||
|
||||
Informácie nižšie sú z aktuálneho Arduino sketchu `arduino/arduino.ino`.
|
||||
|
||||
| Funkcia | GPIO | Označenie na NodeMCU | Poznámka |
|
||||
| ------- | ---- | -------------------- | -------- |
|
||||
| Spoločná elektróda | GPIO13 | D7 | Zapína sa iba počas merania |
|
||||
| level1 | GPIO5 | D1 | Najnižšia hladina, 25 % |
|
||||
| level2 | GPIO4 | D2 | 50 % |
|
||||
| level3 | GPIO14 | D5 | 75 % |
|
||||
| level4 | GPIO12 | D6 | Najvyššia hladina, 100 % |
|
||||
|
||||
ESP8266 verzia používa externé pull-down rezistory z každého level vstupu na `GND`. Pri ESP32 sketch nastavuje vstupy ako `INPUT_PULLDOWN`.
|
||||
|
||||
Spoločná elektróda je napájaná iba počas samotného merania. V kóde sa zapne, počká sa `50 ms` na ustálenie a potom sa prečítajú všetky štyri levely. Po meraní sa spoločná elektróda vypne, aby sa znížila korózia elektród.
|
||||
|
||||
Zariadenie v produkčnom režime (`DEBUG == 0`) po meraní odošle HTTP `POST`, vypne WiFi a prejde do deep sleep režimu. Interval spánku je `1800` sekúnd, teda 30 minút.
|
||||
|
||||
Napájanie nie je v kóde pevne definované. Použité ESP8266/ESP32 zariadenie treba napájať podľa konkrétnej dosky, typicky cez USB alebo stabilizovaný vstup dosky. Logické GPIO piny pracujú s 3,3 V úrovňami.
|
||||
|
||||
## Ilustračné fotografie
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
*Celkový pohľad na zbernú nádobu kondenzu, prívodnú hadicu a krabičku s elektronikou vedľa nádoby.*
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
*Detail ochrannej krabičky s ESP doskou a prepojovacími vodičmi.*
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
*Detail snímacích vodičov vložených do nádoby. Vodivé kontakty slúžia ako hladinové elektródy.*
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
*Širšia inštalácia pri vonkajšej jednotke klimatizácie, kde kondenz steká hadicou do zbernej nádoby.*
|
||||
|
||||
## Inštalácia
|
||||
|
||||
1. Zapoj snímače hladiny do nádoby. Priprav jednu spoločnú elektródu a štyri elektródy pre úrovne `level1..level4`. Pri ESP8266 pridaj pull-down rezistory z level vstupov na `GND`.
|
||||
2. Skontroluj pin mapping v `arduino/arduino.ino`, hlavne `PIN_COMMON_ELECTRODE`, `PIN_LEVEL1`, `PIN_LEVEL2`, `PIN_LEVEL3` a `PIN_LEVEL4`.
|
||||
3. Nastav WiFi v konštantách `WIFI_SSID` a `WIFI_PASS`. Pri zdieľaní projektu nepoužívaj reálne heslá v commitoch.
|
||||
4. Nastav serverovú URL v konštante `URL_LOG`, napríklad na HTTPS adresu, kde je dostupný `server/log.php`.
|
||||
5. Nahraj firmware cez Arduino IDE alebo `arduino-cli`.
|
||||
6. Na server nahraj adresáre `server/` a vytvor alebo povoľ zápis do adresára `data/`.
|
||||
7. Over syntax PHP skriptov:
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
php -l server/log.php
|
||||
php -l server/data-checker.php
|
||||
php -l server/functions.inc.php
|
||||
```
|
||||
|
||||
8. Nastav CRON úlohu pre kontrolu výpadku monitorovania. Príklad hodinového spúšťania:
|
||||
|
||||
```cron
|
||||
0 * * * * php /cesta/k/projektu/server/data-checker.php
|
||||
```
|
||||
|
||||
9. Otestuj odoslanie merania na server:
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
curl -X POST https://example.com/hladinac/server/log.php \
|
||||
-d "level1=1&level2=1&level3=0&level4=0"
|
||||
```
|
||||
|
||||
Server by mal vrátiť JSON odpoveď so `success: true` a do `data/YYYY.jsonl` by mal pribudnúť jeden riadok.
|
||||
|
||||
## Vývoj a ladenie
|
||||
|
||||
Arduino sketch podporuje tri režimy cez konštantu `DEBUG`:
|
||||
|
||||
- `DEBUG == 0`: produkčný režim, jedno meranie, odoslanie na server a deep sleep.
|
||||
- `DEBUG == 1`: lokálne čítanie hladiny a výpis na sériovú linku bez WiFi.
|
||||
- `DEBUG == 2`: opakované meranie a odosielanie na server každých 5 sekúnd.
|
||||
|
||||
Príklady príkazov:
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
arduino-cli compile --fqbn esp8266:esp8266:nodemcuv2 arduino
|
||||
arduino-cli upload -p COM3 --fqbn esp8266:esp8266:nodemcuv2 arduino
|
||||
arduino-cli monitor -p COM3 -c baudrate=115200
|
||||
```
|
||||
|
||||
Pre ESP32 treba zmeniť `--fqbn` podľa použitej dosky, napríklad:
|
||||
|
||||
```sh
|
||||
arduino-cli compile --fqbn esp32:esp32:esp32 arduino
|
||||
```
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user