Intelligente Heizungssteuerung mit ESP32 und MQTT

2023-12-11 - Engine: Gemini

System zur Steuerung der Heizung mit ESP32 und MQTT

Zielsetzung

Erstellen eines intelligenten Systems zur Steuerung der Heizung mithilfe eines ESP32-Mikrocontrollers und des MQTT-Protokolls zur Kommunikation.

Implementierung

Hardwarekomponenten:

• ESP32-Mikrocontroller
• Temperatursensor (z. B. DHT11 oder DS18B20)
• Relais oder MOSFET zur Steuerung der Heizung

Softwarekomponenten:

• Arduino IDE oder PlatformIO zur Entwicklung
• MQTT-Bibliothek (z. B. PubSubClient) für die Kommunikation
• Webserver (z. B. ESPAsyncWebServer) für die Benutzeroberfläche

Schritte:

1. Hardware anschließen: Verbinden Sie den Temperatursensor und das Relais/MOSFET mit dem ESP32.
2. Code entwickeln: Programmieren Sie den ESP32, um die Temperatur zu messen, MQTT-Nachrichten zu senden und Befehle über MQTT zu empfangen.
3. MQTT-Broker einrichten: Erstellen Sie einen MQTT-Broker (z. B. Mosquitto oder Eclipse Mosquito) und verbinden Sie den ESP32 mit ihm.
4. Webserver einrichten: Erstellen Sie eine einfache Webschnittstelle auf dem ESP32, um die Temperatur anzuzeigen und die Heizung zu steuern.

Nutzen

• Fernüberwachung und -steuerung: Kontrollieren Sie die Heizung von überall aus über MQTT.
• Automatisierte Temperaturregelung: Stellen Sie die gewünschte Temperatur ein und das System passt sie automatisch an.
• Energiesparen: Reduzieren Sie den Energieverbrauch, indem Sie die Heizung nur einschalten, wenn sie benötigt wird.
• Datenerfassung: Zeichnen Sie Temperaturdaten auf und analysieren Sie sie zur Optimierung der Heizleistung.
• Benutzerfreundlichkeit: Einfache Webschnittstelle für mühelose Bedienung.

Beispielcode

ESP32-Code:

#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <ESPAsyncWebServer.h>

// MQTT-Details
const char* mqtt_server = "mqtt.example.com";
const int mqtt_port = 1883;
const char* mqtt_topic = "heizung";

// Webserver-Details
AsyncWebServer server(80);

// Temperatursensor einrichten
DHT11 dht11(D1);

// Relais einrichten
const int relaisPin = D2;

// MQTT-Client initialisieren
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);

void setup() {
  // Serielle Schnittstelle einrichten
  Serial.begin(115200);

  // WLAN verbinden
  WiFi.begin("ssid", "passwort");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
  }

  // MQTT-Client verbinden
  client.setServer(mqtt_server, mqtt_port);
  client.connect("heizung");

  // Webserver starten
  server.begin();
}

void loop() {
  // Temperatur messen
  float temperatur = dht11.readTemperature();

  // Temperatur an MQTT senden
  client.publish(mqtt_topic, String(temperatur).c_str());

  // Webserver verarbeiten
  server.handleClient();
}

MQTT-Broker-Konfiguration:

# /etc/mosquitto/mosquitto.conf

listener 1883