IoT эсвэл гэрийн автоматжуулалтад зориулж Homie төхөөрөмж бүтээх: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэхүү заавар нь миний DIY гэрийн автоматжуулалтын цувралын нэг хэсэг бөгөөд "DIY гэрийн автоматжуулалтын системийг төлөвлөх" гэсэн үндсэн нийтлэлийг үзнэ үү. Хэрэв та Homie гэж юу болохыг хараахан мэдэхгүй байгаа бол Marvin Roger-ийн homie-esp8266 + homie-ийг үзээрэй.

Олон тооны мэдрэгч байдаг. Уншигчдад "ямар нэгэн зүйл" бүтээх ажлыг эхлүүлэх шаардлагыг өгөхийн тулд би хамгийн энгийн зүйлийг хамруулж байна. Энэ нь пуужингийн шинжлэх ухаан биш байж болох ч энэ нь үнэхээр ажиллах ёстой.

Хэрэв танд эд анги байхгүй бол удахгүй "Азиас гаралтай электрон эд ангиудыг сургах" зааварчилгаанд анхаарлаа хандуулаарай.

IoT, ESP8266, Homie, DHT22, DS18B20, гэрийн автоматжуулалт гэсэн хэдэн үг нэмж хэлье.

Сэдэв одоо маш ойлгомжтой байх ёстой:-)

Түүнчлэн, энэ зааварчилгааг одоо миний хувийн хуудаснаас авах боломжтой:

Алхам 1: Эхлэх

Конвенцууд

Энэхүү зааварчилгаа нь D1 Mini клонуудыг ашигладаг. Эдгээр нь ESP8266 чипийг ашигладаг WiFi -тэй Arduino нийцтэй хянагч юм. Тэд маш жижиг хэлбэрийн коэффициентээр (~ 34*25мм) тээвэрлэдэг бөгөөд шороо хямд (клоны хувьд ~ 3-4 доллар) байдаг.

Би D1 Mini, талхны самбар болон зарим мэдрэгч (үүд) -ийг ашиглан барилга тус бүрийг дүрслэх болно. Би тус бүрт нь Билл материал (BOM) оруулсан боловч холбогч утас, талхны самбар (мини эсвэл бүрэн) гэх мэт тодорхой зүйлийг алгасах болно. Би "идэвхтэй хэсгүүдэд" анхаарлаа хандуулах болно.

Диаграм дахь утас/кабелийн хувьд (Fritzing + AdaFruitFritzing номын сан) би дараахь зүйлийг ашигласан.

• Улаан/улбар шар, ихэвчлэн 3.3V. Заримдаа 5V байх болно, болгоомжтой байгаарай.
• Газарт зориулсан хар.
• Дижитал өгөгдлийн дохионы шар: Битүүд явж байгаа бөгөөд тэдгээрийг чипээр унших боломжтой.
• Аналог өгөгдлийн дохионы цэнхэр/нил ягаан: Энд бит байхгүй, юу болж байгааг ойлгохын тулд хэмжих, тооцоолох ёстой энгийн хүчдэл.

Homie for ESP8266 нь олон арван жишээг өгдөг бөгөөд эндээс би энэ сургамжтай зүйлийг бүтээж эхлэв.

Талхны самбар

D1 нь талхны самбарт ээлтэй боловч зөвхөн нэг эгнээ тээглүүрийг хэмнэх болно. Дээд ба доод цахилгаан дамжуулагчийг 3.3V эсвэл 5V хүчдэлийн аль алинд нь ашиглана.

Тэмдэглэл

Homie -ийн жишээг Arduino IDE -ийн ".ino" тойм хэлбэрээр бүтээсэн болно. Гэсэн хэдий ч миний хувийн кодыг PlatformIO -д зориулж ".ccp" болгон бүтээсэн болно.

Ноорог нь таны сонгосон ямар ч хэрэгсэл байсан хуулбарлах/буулгахад хангалттай энгийн тул энэ нь маш бага ялгаа өгөх болно.

Алхам 2: Температур ба чийгшил: DHT22 / DHT11

Төхөөрөмжийг бүтээх

DHT22 нь дараахь зүйлийг ашигладаг.

• Хянагчтай холбогдох нэг дижитал зүү, үүнийг D3 руу холбоно уу
• Цахилгаан тэжээлийн хоёр утас (3.3V эсвэл 5V + GND)
• Дижитал зүү өндөр байх ёстой (тэжээлд холбогдсон), үүний тулд бид цахилгаан төмөр зам ба өгөгдлийн зүү хооронд резистор ашигладаг

Код

PlatformIO төслийг https://github.com/amayii0/Homie-DHT22 дээрээс татаж авах боломжтой.

Homie-ийн анхны жишээ энд байна (гэхдээ мэдрэгч ашигладаггүй):

DHT22 -ийн хувьд DHT мэдрэгчийн номын санг ашиглана уу (ID = 19)

Монголбанк

• Хянагч: Wemos D1 Mini
• Эсэргүүцэл: 10KΩ

• Мэдрэгч: (эдгээрийн нэг нь)

  • DHT22: Би нэмэлт резистор шаарддаг 4 тээглүүрийг ашигласан. Резисторыг багтаасан SMD хэлбэрээр 3 зүү модулиудыг нийлүүлдэг.
  • DHT11: Энэ нь хямд боловч нарийвчлал багатай тул өөрийн шаардлагыг шалгаарай

Алхам 3: Усны хамгаалалттай температур: DS18B20

Төхөөрөмжийг бүтээх DS18B20 нь дараахь зүйлийг ашигладаг.

• Хянагчтай холбогдох нэг дижитал зүү, үүнийг D3 руу холбоно уу
• Эрчим хүчний хоёр утас (3.3V эсвэл 5V + GND)
• Дижитал зүү өндөр байх ёстой (тэжээлд холбогдсон), үүний тулд бид цахилгаан төмөр зам ба өгөгдлийн зүү хооронд резистор ашигладаг

DS18B20 бол 1 утастай мэдрэгч юм. Энэ нь автобус ашигладаг бөгөөд ийм олон мэдрэгч нь нэг өгөгдлийн зүү ашиглаж болно.

Мэдрэгчийг асаахын тулд 3.3V/5V ашиглахгүй байх боломжтой бөгөөд үүнийг паразит тэжээлийн горим гэж нэрлэдэг. Дэлгэрэнгүй мэдээллийг мэдээллийн хүснэгтээс үзнэ үү.

Код

PlatformIO төслийг https://github.com/amayii0/Homie-DS18B20 дээрээс татаж авах боломжтой.

DHT22-ийн нэгэн адил Homie-ийн анхны жишээ энд байна (гэхдээ мэдрэгч ашигладаггүй):

1 утастай автобусны хувьд OneWire багцыг ашиглана уу (ID = 1)

DS18B20 -ийн хувьд DallasTemperature ашиглана уу (ID = 54)

Монголбанк

• Хянагч: Wemos D1 Mini
• Эсэргүүцэл: 4.7KΩ
• Мэдрэгч: DS18B20, зураг дээр ус нэвтэрдэггүй байна
• Кабелийг талхны самбартай холбох ажлыг хөнгөвчлөхийн тулд 3 голтой шураг терминал

Алхам 4: Гэрэл: Фоторезистор / Фотоэлемент (дижитал: Асаах / унтраах)

Төхөөрөмжийг бүтээх

(Уучлаарай, дижитал фотоэлементийн Fritzing бүрэлдэхүүн байхгүй байна)

Фотоэлементийн дижитал модуль нь дараахь зүйлийг ашигладаг.

• Хянагчтай холбогдох нэг дижитал зүү, үүнийг D3 руу холбоно уу
• Эрчим хүчний хоёр утас (3.3V + GND)

Аналог photocell ашиглах боломжтой боловч үүнийг энд баримтжуулаагүй болно. Adafruit -ийн "Фотоэлемент ашиглах" гэсэн гайхалтай нийтлэлийг үзнэ үү.

Тэмдэглэл: Энэ жишээнд мэдрэгчийн самбар дээр потенциометр байна. Үүнийг "гэрэл" ба "харанхуй" орчны гэрлийн хоорондох хязгаарыг тогтооход ашигладаг. 1 гэрэл уншихад унтраалттай байдаг тул 0 уншвал гэрэл ассан гэсэн үг юм.

Код

PlatformIO төслийг https://github.com/amayii0/Homie-Photocell дээрээс татаж авах боломжтой.

Монголбанк

Хянагч: Wemos D1 Mini

Мэдрэгч: гэрэл мэдрэмтгий / гэрэл илрүүлэх модуль

Алхам 5: Гэрэл: Фоторезистор / Фотоэлемент (аналог)

Төхөөрөмжийг бүтээх

Фотоэлементийн аналог мэдрэгч нь эсэргүүцлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь аналог оролт ба 3.3V хооронд холбогдоно.

Хүчдэл хуваагч үүсгэхийн тулд GND ба өгөгдлийн зүү хооронд резистор байрлуулна. Зорилго нь мэдэгдэж буй утгын хүрээг бий болгох явдал юм.

• Хэрэв гэрэл байхгүй бол photocell нь үндсэндээ VCC -ийг блоклох бөгөөд ингэснээр GND -ийг өгөгдлийн зүүтэйгээ холбоно: Pin бараг 0 -ийг унших болно.
• Энэ нь маш их гэрэл гэгээтэй байдаг, фотоэлемент нь VCC -ийг өгөгдлийн зүү рүү шилжүүлэх боломжийг олгодог: Pin бараг бүрэн хүчдэлийг уншиж, хамгийн ихдээ (1023) ойролцоо байх болно.

Тэмдэглэл: Аналог тээглүүрийн утгыг analogRead ашиглан 0-1023 мужид уншдаг. 1 байтын утгыг ашиглах нь тийм ч практик биш тул Arduino газрын зургийн функц нь 0-1023-аас (жишээлбэл) 0-255 хүртэл буурахад тусална.

Мэдрэгчийнхээ мин/хамгийн их утгыг тохируулахын тулд Arduino -ийн ийм ноорог ашиглана уу.

Код

PlatformIO төслийг https://github.com/amayii0/Homie-PhotocellAnalog-аас татаж авах боломжтой.

Монголбанк

• Хянагч: Wemos D1 Mini
• Мэдрэгч: Гэрэлээс хамааралтай эсэргүүцэл (LDR) / Фоторезистор
• Эсэргүүцэл: 1K эсвэл 10K, эсээ үндэслэн тохируулах шаардлагатай

Ашигласан материал

• Байршлын гэрэлтүүлгийн нөхцөлийн PiDome серверийн эх код
• Adafruit -ийн "Photocell ашиглах"
• "Фоторезисторууд" энд байна
• Хэрэв та математик, график хүсвэл галзуу солиотой "Photocell хичээл"

Алхам 6: Оптик илрүүлэгч: QRD1114

Төхөөрөмжийг бүтээх

Код

Монголбанк

Ашигласан материал

• Физик тооцоолол: QRD1114 нь мэдрэгчийг уншиж, эргэлтэт кодлогч + ПХБ -ийн нарийн дизайны тасалдлыг ашиглах жишээ кодыг агуулдаг.
• QRD1114 Sparkfun дахь оптик детекторыг холбох гарын авлага

Алхам 7: Эцсийн үгс

Энэхүү зааварчилгаа нь үндсэн хяналтыг тайлбарлахад маш богино юм.

Цааш явахын тулд бид реле, IR ялгаруулагчийг холбох хэрэгтэй болно … Үүнийг чөлөөт цаг надад зөвшөөрсөн тул дараа нь авч үзэх болно гэж найдаж байна. Гол ялгаа нь бид зүгээр л "уншихгүй" (гэрэл байна уу?), Гэхдээ бас "бичих" (гэрэл асаах!).