Гэрийн хэрэглээнд зориулсан практик PIR: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Гэрийн автоматжуулалтын төслүүд дээр ажилладаг олон хүмүүсийн нэгэн адил би өөрийн гэртээ булангийн эргэлтийг автоматжуулах зориулалттай функциональ PIR мэдрэгч бүтээхийг хүсч байсан. Гэрлийн унтраалга PIR мэдрэгч нь оновчтой байх байсан ч та буланг нугалж чадахгүй. Энэ төсөл хэд хэдэн удаа давтагдсан бөгөөд би бусад олон боломжтой хичээлүүдийг онлайнаар гүйж үзсэн боловч надад тохирсон нэгийг нь олж чадаагүй. Хэрэв та зүгээр л үйлдвэрлэлээ эхлүүлэхийг хүсч байвал 3 -р алхам руу алгасаарай, эс тэгвээс би хөгжлийн талаар ярилцах хоёр дахь алхамаа үргэлжлүүлээрэй.

Хангамж:

Гагнуурын төмөр

Цахилгаан хэрэгсэлд зориулсан гагнуур ба урсгал

Сэлбэг холбох утас

3D хэвлэгч

Талхны самбар

Хассиогийн тухай үндсэн ойлголт

Arduino програмчлалын үндсэн ур чадвар

Алхам 1: Хөгжил

Гэрийн туслах бол таны хүсч болох зарим нарийн төвөгтэй тохиргоог холбох гайхалтай хэрэгсэл юм. Миний хувьд булантай шатаар гэрэл авах нь миний төслийг анх сонирхож байсан зүйл юм. Гэртээ үр дүнтэй ашиглах PIR мэдрэгчийг бий болгох зөв гарын авлагыг олох нь хэцүү байсан. Үүнийг ажиллуулах олон хялбар арга байгаа нь ойлгомжтой боловч үүнийг өдөр тутмын хэрэглээнд зориулан эрчим хүч хэмнэлттэй, үр дүнтэй болгох нь өөр түүх байв. Түүнчлэн саатал, эсвэл дохио авмагц гэрэл хэр хурдан асах тухай асуудал гарч ирсэн. Энэ бүх зүйлийн хогийн ургамалд үнэхээр орсны дараа энэ бол хэцүү төсөл юм. Юу болсон бэ гэхээр энэ загвар яагаад үр дүнтэй болсон талаар би хоёр чухал зүйлийг олж мэдсэн юм.

Хожимдол

Би энэ мэдрэгчийн дизайныг ESPHome -оос эхлүүлсэн. Энэ нь бүх хонх, шүгэлтэй боловч маш найрсаг интерфэйстэй. Харамсалтай нь, ESPhome протокол ба фрэймийн ажил нь mWh -ийг тоолоход маш том энерги хэрэглэгч юм. Гэрлийг асаах дуудлага нь ESPhome -ийн ачаалах төхөөрөмж болох Hassio, дараа нь таны гэрлийн хянагчаар дамжих шаардлагатай байдаг. Эдгээр нь 10 секундын дотор дуусах болно гэдгийг би олж мэдсэн. Та аль хэдийн шатаар өгсөж байсан (эсвэл гэрэл байхгүй тул та маш удаан алхаж магадгүй юм). Тиймээс Хассио руу дохио өгөх хамгийн эрчим хүчний хэмнэлттэй, хамгийн хурдан арга бол MQTT юм.

MQTT -ийг статик IP ашиглан ашиглах нь 2 секунд хүрэхгүй хугацааг богиносгосон. MQTT дохио нь Hassio -д ойролцоогоор 800 ms - 1200ms хооронд хүрэх болно. Үнэхээр сайн.

Батерейны амьдрал

Өмнө дурьдсанчлан, MQTT -д шилжсэнээр эрчим хүчний хэрэглээг ихээхэн хэмнэх болно. ESPHome дээр гүн унтдаггүй дундаж мэдрэгч нь ойролцоогоор 800 мВт батерейгаар нэг хоног хүрэхгүй хугацаанд ажиллах болно. Гүн нойрсоход идэвхжүүлэлтээс хамааран ойролцоогоор 3-5 хоног болно. WeMos D1 Mini бол галзуу энергийн гахай биш боловч хүч чадлаа удирдахад хамгийн үр дүнтэй байдаггүй тул зай бүрийг шахах нь чухал байв. Хэрэглэж буй хэсэг бүрийг багасгах нь хамгийн чухал алхам байсан.

Олон тооны PIR мэдрэгч байдаг боловч бүгд ижил тэгш байдаггүй. Миний анзаарсан хамгийн эхний зүйл бол туршиж үзсэн PIR мэдрэгч бүрийн хурд, өнцөг, галлах хурд юм. Ашигласан мэдрэгчүүдээс Simplytronics Wide Angle PIR нь хүрээ, эрчим хүчний өртөгөөрөө хамгийн үр дүнтэй болохыг олж мэдсэн. Энэ бол маш сайн хүрээтэй өргөн өнцгийн PIR мэдрэгч бөгөөд зөвхөн 3v дээр ажилладаг бөгөөд энэ нь надад хэрэгтэй зүйлд үнэхээр гайхалтай юм.

Алхам 2: Материал

WeMos D1 Mini

T4056 Lipo/Li-Ion USB цэнэглэгч

Simplytronics өргөн өнцгийн PIR мэдрэгч

3.7v 1000 мВтц багтаамжтай Lipo зай

2х 10к резистор

120K эсэргүүцэл

5к эсэргүүцэл

1N4001 Шулуутгагч диод

1uF конденсатор

2N2222 транзистор

Алхам 3: Үндсэн код ба Arduino

Ардуино файлыг татаж аваад тохиргоогоо ажиллуулаарай. Анхаарах ёстой хамгийн чухал зүйл бол таны тохиргоо Hassio -д өгсөнтэй тохирч байгаа эсэхийг шалгах явдал юм.

Миний жишээнд би Mosquitto Broker ашиглаж байна. Би эдгээр тохиргоог arduino код дээрээ оруулсан. Миний MQTT серверийн хувьд Хассио хотод байрладаг тул би Хассиогийнхоо IP хаягийг оруулсан болно.

Дараагийн хийх зүйл бол MQTT өгөгдлийг хадгалахын тулд зарим загвар мэдрэгчийг тохируулах явдал юм, ингэснээр Hassio -ийн урд хэсэгт илүү ээлтэй байх болно. Хэрэв та загвар, загварчлалын талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсч байвал энэ Hassio линкийг эндээс хаях болно.

Бидний MQTT хөдөлгөөн нь загвар хоёртын мэдрэгч, бидний батерейны түвшин Hassio дахь мэдрэгч байх болно.

Миний үндсэн configuration.yaml файлд би тусдаа yaml файлд загвар хоёртын болон загвар мэдрэгчийг хоёуланг нь оруулахын тулд хэдэн мөр нэмсэн. Та үүнийг ингэж хийх шаардлагагүй, гэхдээ энэ нь бүх зүйлийг арай эмх цэгцтэй байлгадаг гэж би бодож байна. Үүнийг хийхийн тулд файл засварлагчийг ашиглан шинэ yaml файл үүсгэж, тохиргооноос лавлаж болох зүйлийг нэрлэ.yaml. Миний жишээнд би templatesensor.yaml болон templatebinarysensor.yaml -ийг ашигладаг

Таны хийх ёстой зүйл бол MQTT -ийн сэдэв, ачааллыг arduino -ийн тохиргоотой нийцүүлэх эсвэл эсрэгээр тохируулах явдал юм.

Эцэст нь хэлэхэд зайны түвшин, хөдөлгөөн мэдрэгчийг харах боломжтой самбарыг тохируулаарай.

Алхам 4: Схем ба туршилт

Утасны схемийн дагуу талхны самбар дээр турших бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг утсаар холбоно уу. Цахилгааны утсан дээрх чухал тэмдэглэл бол татах хүчийг газардуулгын утас зөв эсэхийг шалгах явдал юм. Энэ нь транзисторыг сэрээх үед WeMos D1 Mini -ийг анхны байдалд нь оруулах болно. WeMos D1 Mini -ийг USB порт руу залгаснаар та сэрээх болон дахин тохируулах функцийг туршиж үзэх боломжтой байх ёстой. Та PIR -ийн өмнө гараа даллахад энэ нь дахин тохируулагдах ёстой. Энэ нь сонголттой боловч та батерейны ашиглалтын хугацааг багасгахын тулд smd LED гэрлийг хөдөлгөөн мэдрэгчээс салгаж болно. Хөдөлгөөн мэдрэгч нь хүлээгдэж буй байдлаар ажилладаг эсэхийг шалгасны дараа үүнийг хийхийг зөвлөж байна. Хэрэв та USB -ээ компьютер дээрээ залгасан бол arduino IDE -ээр дахин шалгаж үзээд хөдөлгөөнийг өдөөж тохируулна уу.

Hassio хяналтын самбар дээр та батерейны зарим утгыг харах, мөн хөдөлгөөн мэдрэгч унтрах ёстой. Хэрэв бүх зүйл сайн болсон бол та бизнес эрхлэх ёстой! Та энэ жижигхэн талхны хавтангийн загварыг аваад байшингийнхаа эргэн тойронд хөдөлгөж болох бөгөөд энэ нь таны гар хийцийн шинэ хөдөлгөөн мэдрэгч болж ажиллах болно. Та үүнийг Хассио доторх аливаа зүйлийг өдөөхөд ашиглаж болох бөгөөд хэрэв та үүнийг л хайж байгаа бол үүнийг хийх болно. Гэхдээ энэ бол гэрт голлох зүйл байхын тулд эцсийн өнгөлгөө өгцгөөе.

Алдааг олж засварлах зарим зөвлөмжүүд

- WeMos D1 Mini дээрх дахин тохируулах товчлуур дээр дарснаар та MQTT -ийг arduino кодоор ажиллуулах ёстой.

Алхам бүр хаана байгааг, техник хангамжид юу хийж байгааг харахын тулд arduino кодын зарим хэсгийг тайлбарлахгүйгээр бичээрэй

- сөрөг бүх цэгүүдийг холбохоо бүү мартаарай

Алхам 5: Wifi гэрлийн унтраалгатайгаа холбогдож байна

Аз болоход Хассио нь таны тохиргоонд туслах үнэхээр гайхалтай автоматжуулалтын шидтэнтэй. Би гэрэл, нэмэлт хэрэгсэл нэмж оруулахгүй, гэхдээ Хассио дахь хүмүүс Hassio-той хянагдах интеграц болон бусад платформыг нэмэхэд үнэхээр хялбар болсныг би харах болно. Дахин очиж, өөрийн сонгосон wifi гэрлийн унтраалгыг хэрхэн нэмэх талаар үзээрэй.

Энэхүү автоматжуулалтын шидтэн дээр бид нэг чухал зүйлд анхаарлаа хандуулахыг хүсч байна. Та загвар хоёртын мэдрэгчийг өдөөгч болгон нэмж болно, гэхдээ би MQTT -ийн ачаатай шууд ажиллахад хөдөлгөөн мэдрэгч нь арай илүү "хурдан" байсан. Эцэст нь хэлэхэд гэрэл эсвэл төхөөрөмжийн сонголтоо тохируулаарай, тэгвэл мэдрэгч нь бизнес эрхэлдэг байх ёстой.

Алхам 6: Төслийн орон сууц

Та талхны самбартаа итгэлтэй болсны дараа бүх эд ангиудыг PCB загвар дээр шилжүүлж, олж болох хамгийн жижиг самбартай бүх холболтыг гагнана уу. Би утсыг богино байлгасан боловч сэргээх/засварлах/засах тохиолдолд уян хатан болгосон. Кейсийн загвар нь булан эсвэл хавтгай гадаргуу дээр оруулж болох хамгийн бага хэмжээтэй тохиолдол юм. Энэ нь 3M туузыг гэмтээхгүй сайн ажилладаг =)

Анхаарна уу, би хачин форматтай pcb загварыг хаанаас олж авснаа мартсан тул компьютерийнхээ хэмжээг багасгаж, ганц хоёр цооног өрөмдөхийг санал болгож байна. Хэрэв энэ гарын авлага алдартай болсноор би илүү нийтлэг хэмжээтэй хувилбарыг гаргах болно (надад ердөө хоёр хөдөлгөөн мэдрэгч хэрэгтэй байсан бөгөөд надад яг ийм хоёр хачин самбар байсан)

Алхам 7: Хаах

Энэхүү загвар нь гэрийн автоматжуулалтын төслүүдийг хэрэгжүүлэхэд тань тусалсан гэж найдаж байна. Энэхүү зааварчилгааг гаргахын тулд бүх хөдөлгөөнт эд ангиудыг авах нь миний хувьд нэлээд урт хугацаа байсан боловч үүнийг буулгахад хэсэг хугацаа зарцуулсандаа баяртай байна. Энэхүү төсөл нь миний ESP -ийг програмчлахад илүү хүртээмжтэй аргуудыг ашиглах хязгаарыг надад харуулсан. Энэ нь ESPHome -ийг ашиглах ёсгүй гэсэн үг биш, гэхдээ эрчим хүчний менежментэд илүү хатуу ажилладаг төслүүдийн хувьд та өөр замаар явах хэрэгтэй болж магадгүй юм. Мэдрэгчийг тав, зургадугаар сард дуусгасан бөгөөд үүнээс хойш цэнэглэх шаардлагагүй болжээ. Одоогийн байдлаар тэд төлбөр төлөх шаардлагагүй 4-5 сар явж байна. Нэмж дурдахад би WeMos D1 Mini дээр суурилсан шинэ ПХБ -ийн загварыг боловсруулж эхэлсэн. WeMos D1 Mini -ийн онцлог нь 5V -аас 3V хүртэл хөрвүүлэгчтэй, USB програмчлагдсан IC програм хангамжтай. Энэ нь хэрэв бид эдгээр хоёр хүчин зүйлийг арилгах юм бол бид ESP8266 -ийг бүр бага хүчийг сорох болно гэсэн үг юм.

Намайг миний санаанд оромгүй оролцуулж, энэ төслийг дагаж байгаад баярлалаа.