Умный датчик потопа

Потоп в квартире — событие очень неприятное, и для того, кого затопили, и для того, кто послужил виновником затопления. Иногда дело ограничивается пятном на потолке, а иногда — и полномасштабным ремонтом у половины подъезда. Придя домой и обнаружив озеро под ногами или капающую с потолка воду, после свежесделанного ремонта настроение может сильно испортится.


 Думаю, многим знакома ситуация, когда после установки кранов, батарей, шлангов для стиральных машин уходишь из дома и боишься, что новинка даст течь и все закончится очень печально. Столкнулся с такой ситуацией и автор статьи.  Поэтому было принято волевое решение оторвать пятую точку от дивана и смастерить «умный» датчик потопа из подручных материалов. В отсутствии хозяев дома, он должен сообщить им о протечке, где бы они ни были. Оптимально было бы осуществить звонок, но СМС оповещения вполне достаточно. Учитывая, что дома постоянно включен Wi-Fi, отправка сообщения на мобильный телефон видится вполне простой задачей. В случае нахождения хозяев дома устройство должно сообщать о протечке звуковым сигналом.




В закромах был найден ESP-01 модуль, стоимостью меньше 1 доллара с процессором esp8266 и памятью.  На модуль была возложена задача отправки почты на два почтовых ящика. Один почтовый ящик -это предоставляемый  мобильным оператором  по услуге WEB-SMS. Полученная на него почта сразу превращается в SMS для мобильного. Второй почтовый ящик - это ящик со включенным уведомлением по SMS о получении новых писем, например mail.ru.  
 
Протокол отправки писем устроен таким образом, что простым способом нельзя отправить письма из ниоткуда. Их можно отправить только с другого почтового ящика, предварительно сообщив почтовому сервису логин, пароль и затем содержимое письма, указав при этом куда письмо отправить. Для надежности при отправке используются два других почтовых ящика, с которых почта гарантированно уходит адресатам. Чтобы SPAM-фильтр ящиков для отправки не блокировал письма нужно предварительно из web-интерфейса почты отправить по одному письму адресатам вручную.

В скетче необходимо указать параметры своей Wi-Fi сети, адреса и пароли ящиков для отправки почты и адреса для получения почты. Инструкции по программированию ESP-01 легко гуглятся.

При первом включении устройство начнет издавать писк и подключаться к Wi-Fi сети. После 15 неудачных попыток соединения устройство перегружается, чтобы процесс повторился заново. Обычно процесс подключения после включения или просыпания занимает 3- 5 секунд. Затем отправляются письма.  С первой почты для отправки письмо отправляется на первый адрес получения, а со второй почты- на второй адрес. Если оба письма не отправились, то устройство перегружается для повторения процедуры. Далее устройство засыпает и перестает пищать. Если это не первое включение, то дополнительно к этому устройство еще 5 минут будет издавать писк с разным звуковым рисунком и только после этого отключится в сон. Отключить устройство можно только выключателем.  Потребление в режиме глубокого сна не превышает 17мкА. Если на модуле есть светодиод для индикации питания- его следует удалить. Он добавляет еще 300мкА к общему потреблению. В активном режиме ток потребления может достигать 170мА.
Для питания устройства рассматривались различные варианты источников питания. Модуль ESP-01 гарантированно работает в диапазоне напряжений 2,7-3,6 вольт. Аккумулятор было решено не использовать, так как требуется дополнительный стабилизатор напряжения. Элементы CR2450 не могут выдать большой ток для устройства. А вот элементы CR123 с емкостью 1400 мАч, возможностью разряжаться током до 1 ампера и сроком годности до 10 лет подходят идеально.
 
 Ресурса батареи хватит на несколько лет, пока напряжение не снизится ниже 2,7 вольт. Правда, и в этом случае всё будет работать, но надежности устройству это не прибавит.
 
В схеме транзисторы VT1-VT3 являются формирователем отрицательного прямоугольного импульса при попадании воды на электроды X1. Импульс используется для выведения модуля ESP-01 из режима глубокого сна. На транзисторе VT4 собран ключ для звукового излучателя BA1. Он работает параллельно встроенному в модуль светодиоду.
Печатная плата для устройства не разрабатывалась, так как требовался только один экземпляр.  Монтаж выполнен на куске макетной платы. Холдер для батареи был распечатан на 3D- принтере. Модель, скетч и схема находятся в прилагаемом архиве. В качестве корпуса использовалась прозрачная коробка от ватных палочек. Электроды представляют собой шестигранные стойки со вкрученными снизу винтами в родные отверстия корпуса. Схема не требует наладки. Устройство многократно протестировано и показало свою полную работоспособность.