Чайник в виде компьютера

В компьютерном сленге присутствуют слова, не имеющие семантической мотивировки. Они находятся в отношении частичной омонимии с некоторыми общенародными словами: лазарь — лазерный принтер; вакса — операционная система пентюх, пень — микропроцессор квак, квака — игра

Словообразование

Многие слова компьютерного жаргона образуются по словообразовательным моделям, принятым в русском языке. Например, аффиксальным способом. Весьма распространённым является суффикс -к-:

• игровой жаргон — леталка, стрелялка, ходилка, бродилка; — смотрелка, сжималка, чистилка, рисовалка.

Впоследствии слова могут вытесняться терминами. Напр., для игрового жаргона: симулятор, квест, 3D action (экшен).

В словах «сидюк», «резак» (компакт-диск или устройство чтения компакт дисков и записи информации), «писюк» (от PC — персональный компьютер) встречается суффикс -юк-, -ак-, характерный для просторечия.

Умный чайник – это электрический бытовой прибор для нагрева воды, отличающийся широким набором настроек и поддержкой системы дистанционного управления. Мы подготовили рейтинг лучших умных чайников 2021 года.

Особенности умных чайников

Смарт-чайник – один из немногих высокотехнологичных девайсов, который можно синхронизировать с системой «умный дом». Стоит отметить, что для соединения с сетью можно использовать Bluetooth и Wi-Fi-каналы. К особенностям умных чайников можно отнести следующее:

• Управление чайником с мобильного устройства на большом расстоянии;
• Возможность регулировки времени для нагревания воды;
• Предоставление доступа к чайнику сторонним пользователям;
• Автоматическое отключение в случае отсутствия жидкости;
• Возможность автоматического включения чайника по заданному расписанию;
• Поддержка функции «Термопот», благодаря которой поддерживается необходимая температура;
• Голосовое управление и звуковые оповещения в случае различных неисправностей.

Критерии выбора умных чайников

Емкость резервуара для воды

На отечественном рынке можно найти умный чайник объемом от 0,5 до 3 литров. В этом случае при покупке устройства необходимо учитывать количество человек, которые будут им пользоваться. Для нескольких пользователей оптимальным решением является 1-1,5 литра.

Материал

Для изготовления корпуса умных чайников используется несколько видов материалов. Для бюджетных моделей, как правило, применяют ABS-пластик, отличающийся низкой стоимостью, легкостью и практичностью. Однако большинство таких моделей имеют неприятный запах во время нагрева.

Что касается более дорогостоящих устройств, для них используют нержавеющую сталь. Подобные модели отличаются высокой прочностью и длительным сроком службы. К тому же металлический корпус намного быстрей нагревается.

Мощность

Один из важнейших критериев, который напрямую влияет на скорость нагрева жидкости. Для небольшой семье оптимальным вариантом является чайник с показателем от 1 до 1,5 кВт. Также есть модели с мощностью 2,5 кВт и выше. Такие приборы очень быстро нагревают воду, однако потребляют много энергии.

Размещение нагревательного элемента

В зависимости от ценового сегмента, расположение нагревателя может быть внутри колбы с водой или под дном устройства. Первый вариант считается более дешевым, однако предоставляет не лучшее качество кипяченой воды. К тому же срок эксплуатации таких нагревательных элементов слишком короткий.

Режимы работы

В более дорогостоящих умных чайниках предусмотрено множество режимов. Особого внимания заслуживает «турбо», благодаря которому обогрев небольшого количества воды осуществляется за несколько секунд.

Количество нагревателей

Еще один важный критерий, от которого зависит скорость нагревания жидкости. В моделях премиального класса используется по несколько тэнов, которые совместно обеспечивают мгновенное закипание воды.

Дополнительные функции

Некоторые представители среднего и премиального ценовых классов множество различных дополнительных функций. В качестве примера можно привести возможность регулировки температуры, датчик воды, таймер, будильник, индикатор и т.д.

Производитель

Отечественный рынок бытовой техники представлен широким разнообразием умных как ведущих, так и малоизвестных брендов.

Однако поистине качественную продукцию предлагают далеко не все. Чтобы выбрать достойный вариант, рекомендуем обратить внимание на следующие компании:

Если вы читали мою предыдущую статью (Бегущая строка на Arduino), то наверняка уже знаете, что у нас в университете есть возможность делать аппаратные курсовые проекты. И я, вдохновлённый предыдущей своей работой, решил ещё раз попробовать сделать что-нибудь своими руками. Только теперь тема должна была быть посерьёзнее. Кстати, думать о том, что сделать, я начал ещё на зимних каникулах, то есть до начала семестра. Хотелось сделать что-нибудь интересное и полезное одновременно.

Поиск идеи

Однажды на паре по Основам защиты информации у нас была тема, связанная с интеллектуальной собственностью и патентами. Преподаватель дал нам задание оформить по всем требованиям патент на какое-нибудь устройство и в качестве примера привёл wifi чайник.
Сказал — и забыл. И все забыли, а у меня в голове эта тема осталась. И когда пришло время думать над тем, что делать в качестве курсового в следующем семестре, я вспомнил про этот чайник.

Первым делом решил посмотреть, что же уже сделано. И каково было моё удивление, когда я увидел, что в продаже есть только три модели чайников с поддержкой управления по WiFi, и то два их них принадлежать одной компании. Это были Smarter iKettle 1.0 и 2.0 и российский Polaris PWK 1792CGL.

Интересно, что обычные электрические чайники есть почти в каждом доме, а умных так мало. Сравнив функции, предлагаемые производителями iKettle и Polaris, я составил список самых необходимых. Вот, что получилось:

1. включение/выключение со смартфона;
2. установка любой температуры нагрева воды;
3. возможность узнать текущую температуру;
4. отслеживание текущего объёма воды в чайнике;
5. предупреждение и защита от включения при малом объёме воды;
6. установка времени автовключения;
7. уведомление о готовности;

Вроде выглядит реально, пора приступать к делу.

Поиск необходимых компонентов

Так как сделать полностью новый чайник не представлялось возможным, то было решено модифицировать уже готовый обычный электрический. Как раз дома был бесхозный чайник со сломанным выключателем.

«Так, основа уже есть» — подумал я.

Теперь нужно было заняться поиском компонентов для аппаратной части. Так как уже был небольшой опыт работы с Ардуино, решил всё реализовывать на ней. Тем более что сама Ардуина и модули для неё стоят недорого.

Так как мне всю часть управления чайником надо было вставить внутрь чайника, то выбор пал на Arduino Nano. Она маленькая и у неё есть интерфейс для подключения кабеля, в отличии от Pro Mini, которую нужно прошивать через UART.

Главной составляющей wifi чайника является, конечно же, wifi модуль. Поискав в Интернете что-нибудь доступное и по чему много туториалов, напоролся на ESP8266. А именно на версию 01. Посмотрел, что стоит недорого (в районе 2$) и вроде много инструкций по подключению. Остановился на нём. Что касается самого модуля, то тут хорошо подходит фраза: дёшево и сердито. Но об этом чуть позже.

Для контроля температуры нужен был какой-нибудь водонепроницаемый термодатчик. Нашёл на алиэкспресс водонепроницаемый NTC термистор, который выдерживает температуру больше 100 градусов. Нашёл и пример работы с ним, так что и тут быстро определился.

Надо было решить, как же сделать включение чайника в заданный момент времени, можно, конечно, было сделать программные часы на Ардуино и при совпадении времени включать чайник, но это работало бы нестабильно, и произойди случайно сброс программы, всё собьётся. Поэтому здесь на помощь пришли часы реального времени. А именно DS1307. Они имеют независимое питание (от батарейки на 3 В), да и ещё на модуле, на котором я остановился, была микросхема памяти EEPROM на 32K bit, которую я использовал для сохранения времени включения.

Ах да, так как чайник теперь должен включаться программно, то ещё понадобилось 1-канальное реле.

Что касается датчика уровня жидкости, то его пришлось делать вручную. Подробности ниже.

Из остального ещё понадобилось несколько резисторов разных номиналов, макетная плата для тестов, монтажная плата для собственно монтажа, проводки, паяльник с флюсом и припоем и львиная доля терпения.

Начало разработки

Так как проект представляет собой wifi чайник, то первым делом хотелось и надо было разобраться с модулем wifi. Как только пришла послыка, тут же распаковал и начал подключать.

Нашёл кучу примеров в Интернете. Всё как надо, стабилизатор напряжения на 3.3 В, делители напряжения для RX и TX. Собрал всё по примеру, подключаю – не полетело! В мониторе COM порта выводилась куча текста, как оказалось, происходил постоянный сброс модуля. На отправляемые АТ команды не реагирует. У автора статьи работает, у меня нет.

В чём же дело? Пробовал и другие схемы подключения искать, и так, и сяк, а модуль всё равно либо сбрасывается, либо ничего не выводит. А везде же написано красным шрифтом: «Не подавать на модуль 5 В, а то выйдет из строя». Так поиски решений иногда длились вечерами, уже думал покупать другой модуль, но решил проверить напряжение мультиметром.

Оказалось, что при подключении модуля к 3.3 В происходит падение напряжения ниже 3.2 В. Вроде бы, ну и ладно, падает и падает. Решил запитать от другого источника питания и оказалось, что модуль работает нормально при напряжении на нём выше 3.2 В, а ниже ему недостаточно и он постоянно сбрасывается.

В итоге, на свой страх и риск, подключил к 5 В и всё работало и работает до сих пор нормально.

С остальными компонентами таких проблем не было.

После того, как разобрался с wifi, надо было решить, что делать с датчиком уровня жидкости. Погуглив, нашёл статью, в которой автор делал датчик влажности почвы. При высыхании почвы сопротивление датчика увеличивается и напряжение на аналоговом порту Ардуино растёт. Отлавливая изменение напряжения, можно фиксировать появление жидкости. Для определения уровня жидкости в моём проекте вместо двух контактов использовалось 6. Один из них подключён к 5 В выходу, а остальные к аналоговым входам и через 10 кОм резисторы к GND.

Вот фото тестов.

Вот какой датчик уровня получился в результате.

Следующее, что тестировал, — это часы реального времени. Но с ними работа в принципе проста. Для установки времени и получения информации о нём я использовал исключительно примеры, которые идут в комплекте с библиотекой для работы с DS1307.

В результате, когда всё собрал на макетной плате, получился вот такая помесь проводов и модулей. Кстати, на этих фото пока стоит другой датчик температуры.

Приступаем к монтажу

Теперь всё это нужно было распаять на монтажной плате. Здесь комментировать особо нечего, поэтому только фото. Как видно, ещё добавилась кнопка, чтобы можно было включать чайник не только со смартфона, а ещё и обычным способом.

Далее необходимо всё расположить внутри чайника.

Для защиты всех внутренностей от перегрева была добавлена асбестовая вставка.

Правда, корпус пришлось немного приподнять с помощью дополнительной пластиковой вставки.

Теперь переходим к мобильной части.

Что касается приложения, то, так как оно разрабатывалось под ОС Android, то изначально планировалось использовать Android Studio. Но в целях изучения новых технологий было решено использовать готовую платформу для разработки программ в области Интернета вещей. В результате выбор пал на продукт компании Evothings – Evothings Studio.

Вот её основные достоинства:

В этой Evothings Studio был пример включения светодиода, передавая запрос на включение через ESP8266. Я решил взять этот пример за основу, как раз там было самое ценное для меня – связь с модулем WiFi через tcp socket. И аналогично тому, как передавался запрос на включение светодиода, сделал передачу запроса на обновление датчиков чайника, на установку времени включения, установку температуры и т.д.

Потом прикрутил уведомления о готовности и малом количестве воды, благо, что всё в наше время легко гуглится. В результате получилось такое вот приложение (приятная штука делать интерфейс приложения с помощью CSS):

Краткое описание взаимодействия смартфона и чайника

Со стороны клиента подключение происходит через определённый порт и по ip адресу модуля wifi с использованием chrome.tcp.socket.

После подключения клиента к серверу можно управлять чайником со смартфона. Рассмотрим пример включения чайника.

При нажатии на кнопку включения в приложении artKettle происходит вызов соответствующей функции включения app.kettleOn(). Внутри этой функции происходит передача двух строк на серверную часть:

Далее идёт работа уже на стороне Ардуино. После прихода первой строки с символом ‘H’ выполняется следующая часть кода:

Сначала идёт проверка, есть ли в чайнике вода с помощью вызова метода waterDetected(). Рассмотрим вариант, когда вода в чайнике присутствует.

На пин управления реле подаётся низкий уровень напряжения, что соответствует его включению, т.е. цепь питания замыкается:

Таким образом организована двухсторонняя связь клиента и сервера, так что любой из них знает о состоянии другого в любой момент времени.

Заключение

В результате курсового проекта была разработана модификация для обычного электрического чайника, позволяющая управлять им со смартфона по wifi. Теперь этот чайник вполне можно отнести к представителям Интернета вещей. Все функции удалось реализовать полностью, так что теперь этот чайник имеет следующие возможности:

— включение/выключение со смартфона;
— установка любой температуры нагрева воды;
— возможность узнать текущую температуру;
— отслеживание текущего объёма воды в чайнике;
— предупреждение и защита от включения при малом объёме воды;
— установка времени автовключения;
— уведомление о готовности;

Конечно же есть и недостатки проекта. Первый из них – это нестабильная работа модуля Wifi. Модуль иногда просто так теряет сеть, начинает сбрасывать настройки или просто не обрабатывает пришедшие сигналы. Причём это популярные проблемы у пользователей данного модуля. Второй недостаток – это отсутствие механического выключения чайника. Выключение реализовано программно, при достижении температуры кипения происходит разрыв цепи с помощью реле. Если вдруг в программе произойдёт сбой, то чайник может не отключиться. Третий недостаток – проблема отслеживания температуры нагрева. Так, например, если чайник отключить при температуре 60 градусов, то нагревательный тен продолжит отдавать тепло, и через некоторое время температура воды уже будет около 70 градусов. Но это исправляется путём внесения корректировок в программу.

Устройство упрощает жизнь человека, поскольку может дистанционно подогревать воду, поддерживать необходимую температуру, отключаться при перегреве.

Достаточно подсоединить чайник к компьютеру, планшету или телефону, чтобы управлять им на расстоянии.

Каждая модель отличается собственным набором возможностей, на которые стоит обратить внимание при выборе.

В статье предложены рейтинг и обзор лучших умных чайников, созданный на основе отзывов покупателей.

Как выбрать умный чайник?

Чтобы правильно выбрать умный электрочайник, нужно обращать внимание на следующие характеристики:

Рейтинг ТОП-9 лучших моделей

В рейтинге представлены лучшие электрические чайники с дистанционным управлением.

Обзор лучших чайников с подключением к Умному дому Яндекса (с Алисой)

Polaris PWK 1725CGLD WIFI IQ Home

Умный чайник с WI-FI управлением и удобным заливом воды без открытия крышки.

Легко подключается и управляется через приложение Polaris IQ Home из любой точки мира, где есть интернет.

Бесплатное приложение можно скачать в AppStore и GooglePlay.

На ручке чайника можно выбрать один из пяти предустановленных режимов разогрева воды: 50 ⁰С, 70 ⁰С, 80 ⁰С, 90 ⁰С и 100 ⁰С (для детского питания, разных видов чая или растворимого кофе).

А в приложении – 11 предустановленных режимов для разного вида чая, а также возможность выбрать любую температуру нагрева от 30 до 100 градусов, рецепты приготовления чая с фотографиями, разогрев с удержанием и установка работы по удобному вам расписанию.

Присутствует функция умного кипячения – ступенчатый нагрев воды до закипания, исключая бурное кипение. Позволяет сохранить минеральной состав воды во время кипячения, благодаря чему гораздо меньше минеральных солей выпадает в осадок и оседает в виде накипи.

Предусмотрена съемная крышка для максимально удобной очистки чайника и вращение подставки на 360°.

Читайте также:

  
• Php как очистить файл
  
• Папка мои файлы на андроид где находятся
  
• Как играть в террарию по сети на пиратке без хамачи
  
• Украли планшет как заблокировать
  
• Как впаять usb модуль