Instalación IoT Fridge Saver

Lo primero que tienes que entender es que este proyecto tiene dos partes, la parte de hardware y la parte de software. A lo largo de varios artículos podrás configurar tu propio dispositivo tu mismo.

A parte de poder controlar la temperatura y consumo de tu frigorífico, también aprenderás ya que todo lo que hay tanto en la web, como en la plataforma o en la Wiki es de código abierto.

Así que vamos a empezar a ver lo que vamos a necesitar.

Actualmente solo tenemos una única versión, la que funciona con NodeMCU. Poco a poco iremos migrando a otras plataformas como Arduino MKR1000. En cuanto lo tengamos, lo haremos público.

En la versión 1.0 solo vamos a controlar la temperatura y el consumo. En un futuro esperamos poder incluir el sistema Fresh Flow creado por G4lile0. Este sistema te permite reducir el consumo gracias a una corriente de aire en la parte trasera del frigorífico.

Material versión 1.0

  • NodeMCU. Da lo mismo la versión. Debe tener una memoria Flash de 4 MB.
  • 1 resistencias de 10kΩ
  • 1 resistencia de 4,7kΩ
  • 1 resistencia de carga de 760Ω (luego veremos que pueden ser 3 resistencias)
  • 1 condensador de 10μF y 400V
  • 4 sensores DS18B20
  • 1 sensor de corriente alterna SCT-013-000
  • Opcional: 1 conector jack hembra

Antes de montar nada te tengo que hablar de la resistencia de carga. Pero para ello, tienes que conocer el sensor de corriente alterna SCT-013-000.

Este sensor funciona como un transformador de corriente. Básicamente lo que hace es transformar la corriente del aparato que queremos medir en una corriente más pequeña para poder medirla con nuestra placa de desarrollo.

Como NodeMCU no es capaz de leer una corriente, necesitamos transformar dicha corriente en voltaje a través de una resistencia de carga. Esto nos permitirá leer el valor a través de un pin analógico.

Si quieres saber más sobre este sensor te recomiendo el artículo que escribí sobre el SCT-013.

Hasta aquí bien. El problema es que con los cálculos salen valores de resistencias raros. En este caso para una potencia de 1kW y las características técnicas de NodeMCU y sale una resistencia de unos 778Ω.

Es complicado conseguir este valor en una única resistencia, así que lo mejor es poner varias resistencias en serie hasta conseguir un valor aproximado (siempre por debajo).

Por ejemplo, puedes poner dos resistencias de 330Ω y una de 100Ω y obtendrías un valor de 760Ω. Con esto sería suficiente. Luego veremos la calibración para salvar este obstáculo.

Los sensores que utilizamos son los DS18B20. Se trata de unos sensores bastante precisos. Pero la característica más interesante es que funcionan con el protocolo 1-Wire.

Este protocolo nos permite conectar muchos sensores de este tipo por un solo pin. Además puedes encontrar dicho sensor en forma de sonda impermeable. Estos son los recomendables para dentro del frigorífico, tanto para la parte del congelador como la parte que no es congelador.

Utilizan una resistencia pull-up en el pin de datos. Se pueden alimentar de dos maneras, a través del pin VDD o en modo parásito, a través del pin DQ.

Se recomienda con NodeMCU alimentarlo a través de VDD ya que en el otro modo da fallos.

Puedes encontrar más información en este tutorial sobre el DS18B20.

El circuito eléctrico es muy sencillo solo tienes que seguir el esquema eléctrico. Sin embargo, vas a tienes que tener ciertas cosas en cuenta.

Para empezar te recomiendo que lo hagas todo en una protoboard, que quede más o menos fijo y seguro y que luego si realmente lo ves interesante, compres una perfboard y lo dejes bien instalado.

Nosotros iremos metiendo contenido en esta Wiki con diferentes formas para acoplar todos los componentes. Incluso estamos trabajando en modelos en 3D de carcasa.

De momento ya te digo, lo puedes montar en una protoboard para no complicarte la vida.

Circuito eléctrico con Wemos

Como ya te he dicho, puedes utilizar cualquier NodeMCU. Una de las que recomendamos es Wemos. Aquí te dejo el esquema eléctrico.

La resistencia de carga en el circuito es de 750Ω pero puedes poner las 3 en serie que hemos visto antes. Dos resistencias de 330Ω y una resistencia de 100Ω.

Circuito eléctrico con NodeMCU

Si tienes una versión de NodeMCU, da lo mismo la que sea siempre y cuando tenga 4MB de memoria Flash, monta el siguiente circuito.

La resistencia de carga en el circuito es de 750Ω pero puedes poner las 3 en serie que hemos visto antes. Dos resistencias de 330Ω y una resistencia de 100Ω.

Conectando el sensor SCT-013

Las conexiones del sensor de corriente alterna SCT-013 se pueden hacer con un conector hembra o cortando los cables.

Tu eliges cómo hacerlo. Hay diferentes tipos de conectores jack hembra, pero lo más típicos son de 5 pines o de 3 pines. Investiga cómo tienes que conectarlo según el tipo de conexión que tengas.

Calibración del SCT-013

Por último tienes que hacer la calibración del sensor de corriente. Es muy importante ya que cada proyecto deberá de ser calibrado de forma individual.

Deberás tener un multímetro o una pinza amperimétrica para poder calibrar el sensor.

Sigue este tutorial para calibrarlo. Una vez que lo tengas, guarda el coeficiente de calibración ya que te hará falta cuando cargues el programa en la placa.

Ahora solo te quedaría instalar el software en tu placa.