DIY гэрийн автоматжуулалтын системийг төлөвлөх: 12 алхам

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

Энэхүү зааварчилгааны зорилго нь гэртээ хийхийг хүссэн зүйлээ хэрхэн яаж хийхийг хэлж өгөх явдал биш юм. Үүний оронд энэ санааг бодит болгохын тулд хязгаарыг (технологи, зардал, шаардагдах хугацаа, аюулгүй байдал …) ойлгох замаар галзуурлыг эрүүл ухаан болгон хувиргах зорилгоор бичсэн болно.

Вэб дээр олон зүйлийг нарийвчлан ойлгохын тулд маш сайн хөтөч, нийтлэлүүд байдаг. Энэ бол бидний хүсч байгаа зүйл биш юм. Бид том дүр зургийг хүсч байна. Бидний сурах эсвэл сайжруулах үндсэн чадварууд юу вэ? Бидний хүрэх ёстой зүйл.

Энэ нь дараахь үндсэн зүйлийг хамарна.

• Гэрийн автоматжуулалт гэж юу вэ? Энэ нь таны хүлээлтэд нийцэж байгаа эсэхийг эхлээд шалгаарай.
• Хаанаас эхлэх вэ? Маш амархан, байгаа газраасаа эхэл, магадгүй гэртээ. Та үүнийг дотроос нь мэдэх үү?
• Би юу хийж чадах вэ? Юу ч хамаагүй, та хязгаараа төлөвлөж, мэдэж байх хэрэгтэй. Үүнд амьд үлдэх багтана (ямар ч өдөр ажиллана, оройн цагаар орно).
• Энэ тааврын хэсгүүд юу вэ? Илүү төвөгтэй, олон хэлбэр байдаг бөгөөд зарим хэсгийг алдах нь маш хялбар байдаг. Бид эрүүл ухаанаа хадгалахыг хичээх болно.
• Үүнийг яаж нэгтгэх вэ? Энэ нь илүү тодорхой болж байна, бид үүнийг хийж байна. Х*тийм ээ!

Түүнчлэн, энэ зааварчилгааг одоо миний хувийн хуудаснаас авах боломжтой:

Алхам 1: Гэрийн автоматжуулалт гэж юу вэ?

Google гэрийн "автоматжуулалт" нь 33 сая үр дүнг буцаажээ. Энэ нь хангалттай эсвэл хэт их юм.

Эхний үр дүн, Википедиагийн нийтлэл (мэдээжийн хэрэг):

"Гэрийн автоматжуулалт эсвэл ухаалаг байшин [1] (үүнийг домотик эсвэл домотика гэж нэрлэдэг) нь барилгын автоматжуулалтын өргөтгөл бөгөөд гэрэлтүүлэг, халаалт (ухаалаг термостат гэх мэт), агааржуулалт, агааржуулагч (HVAC), аюулгүй байдлыг хангах, түүнчлэн алсын зайнаас хяналт тавихад WiFi ашигладаг угаагч/хатаагч, зуух эсвэл хөргөгч/хөлдөөгч гэх мэт гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл. Орчин үеийн системүүд нь ихэвчлэн төв холболттой холбогдсон унтраалга, мэдрэгчээс бүрддэг бөгөөд үүнийг системээс удирддаг "гарц" гэж нэрлэдэг. хананд суурилуулсан терминал, гар утасны програм хангамж, таблет компьютер эсвэл вэб интерфэйстэй харилцан үйлчлэлцдэг хэрэглэгчийн интерфэйстэй, гэхдээ ихэнхдээ интернет үүл үйлчилгээгээр дамждаггүй."

Энэ юу гэж хэлдэг вэ?

• Ухаалаг гэр: Байшинг өөрийгөө "ухамсарлах" эсвэл аливаа зүйлийг хийх чадварыг өгөх.
• Орон сууц: DIY дээр анхаарлаа төвлөрүүлснээр үүнийг ажил дээрээ бүү туршиж үзээрэй:) Бидний хамруулахыг хүссэн зүйл бололтой.
• Барилгын автоматжуулалт: Үнэхээр залхуу геек хүний хувьд би компьютерийг өөрийнхөө хийхийг хүсэхгүй байгаа зүйлийг өөрөө хийхийг хүсч байна. Ихэвчлэн гаражийн хаалгыг шалгах, халаалтыг асаах/унтраах гэх мэт. Агуу их!
• Шилжүүлэгч ба мэдрэгч: Үүнийг гэрийн нүд, хуруу шиг хараарай.
• Төв зангилаа: Тэгэхээр тэр ухаалаг байшинд тархи хэрэгтэй байна уу? Сонирхолтой. Бүх зүйлийг захирах нэг тархи. Энэ бол хянагч болно.
• Харилцсан: Гэр нь өөрийн гэсэн амьдралтай байж болох ч бид түүний нэг хэсэг байхыг хүсч байна. Энэ бол манай газар. Хүлээгээрэй, байшинтай яаж чатлах вэ? Эдгээр нь төхөөрөмж/зангилаа юм.
• Интернет үүлний үйлчилгээ: Энэ нь надад таалагдахгүй байна, угаалгын машиныг асаасан тухай миний хаа нэгтээ байгаа машин мэдэхгүй байх ёстой. Гэхдээ энэ бол хувь хүн. "Үүл, өөр хүний компьютер гэж байдаггүй" гэдгийг бүү мартаарай. Хүлээгээрэй, үйлчилгээ бол компьютер гэхээсээ илүү чухал зүйл юм. Онгоцоор аялах нь өөрийн гэсэн онгоцтой байхаас илүү чухал зүйл юм. Гэсэн хэдий ч DIY тал нь гадны тусламж/хууран мэхлэлтээс татгалзах болно.

Тиймээс, хэрэв бид нэгтгэн дүгнэвэл бид дуусгах болно: Би гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслээ хүссэн зүйлээ хийхийг захиалах дэлгэц тавихыг хүсч байна. Бараг бидний хүлээж байсан зүйл.

Нөхөрсөг сануулах үүднээс бид протокол, борлуулагч, ханган нийлүүлэгч гэх мэт техникийн асуудлуудыг авч үзэхгүй. Энэ бол DIY төсөл юм. Би өөрөө хобби сонирхдог хүний хувьд тэр галактикийг бүтээсэн зүйлийн нарийн ширийн зүйлийг мэдэхгүй байна. Миний байшинг мэдэх нь миний эхлэхийг хүсч буй газар юм. Тиймээс би хувийн туршлагаасаа хуваалцах болно.

Гэсэн хэдий ч энэ нь бидний хүссэн зүйл биш тул би зах зээл дээрх бүх багц шийдлийг үл тоомсорлох болно. Хэрэв та үндсэн ойлголтуудыг даван туулахыг хүсч байвал энэ гарын авлага танд хэрэгтэй байж магадгүй юм.

Жич: Танай байшингийн хэмжээ бидэнд хамаагүй. Тэнгэр бол хязгаар юм. Энэ нийтлэлийн ихэнх хэсгийг миний ширээн дээр хэдэн төхөөрөмж байрлуулснаар бичсэн болно.

Алхам 2: Том зураг

Шалгах хуудас:

• Танд аль хэдийн санаа байна уу?
• Загварлахыг хүсч буй зүйлээ жагсааж бичнэ үү: Барилга, шал, өрөө, систем, цахилгаан хэрэгсэл …
• Танд таалагдахгүй байгаа зүйлээ жагсааж бичээрэй: Магадгүй та хамгаалалтын төхөөрөмж эсвэл нэвтрэх хяналтыг алгасахыг хүсч магадгүй юм.
• Нэн тэргүүнд тавь: Жинхэнэ DIY -ийн хувьд та ихэнхдээ ганцаараа байх болно. Амжилтанд анхаарлаа төвлөрүүл.
• Зардлыг үнэлэх: Хэт үнэтэй эсвэл үнэ цэнэтэй биш гэж бодож байгаа зүйлээ арилга.
• Ур чадвараа үнэлэх: Би одоогоор 3D форматаар юу ч зохиож чадахгүй байгаа ч энэ чадварыг олж авахыг хүсч байна.

Хэрэв та ийм хол байгаа бол одоо юунд хүрэхийг хүсч байгаагаа маш сайн ойлгох хэрэгтэй. Энэхүү зааварчилгааны хувьд би өөрийн туршлагын талаар дараахь зүйлийг хэлэх болно.

• Гэр нь ойролцоогоор 15 өрөөтэй. Энэ бол "ямар нэг зүйлийг эхлүүлэх" гэсэн үг юм.
• Би халаалтанд анхаарлаа хандуулах болно: температурыг хянаж, халаалтыг асаах/унтраах.
• Би Ali Express -ээс хямд D1 Mini клон ашиглаж байна. Хэдэн сарын өмнө надад гагнуурын төмөр ч байгаагүй.
• Би үүнийг ашиглахыг хүсч байна, би "гэрийн эргэн тойронд суурилуулсан 3D хэвлэмэл хашлага" руу хүрэхийг хичээх болно. Хараахан амжаагүй байна…
• "Эхнэрийг хүлээн зөвшөөрөх" гэсэн хэмжигдэхүүн байдаг. Энэ нь ашигтай, ашиглах боломжтой байх ёстой.

Би өмнө нь Raspberry Pi, LCD дэлгэц, хос унтраалга, реле дээр суурилсан гаражийн хаалга онгойлгогчийг бүтээсэн болохыг анхаарна уу. Зарим Python код нь үүнийг нэгтгэдэг. Үүнийг зохих архитектуртай болгохын тулд үүнийг зааварчилгаанд нэгтгэх сонирхолтой байна. Энэ бол "эхнэр хүлээн авах" -ын нэг хэсэг бөгөөд гэрийн автоматжуулалтыг нэг интерфейсээс хийх ёстой.

Алхам 3: Өөрийн байрыг загварчлах

Зарим онол

Гэрийн автоматжуулалт нь бүх зүйлийн талаар мэдэх боломжтой хянагчтай гэж үздэг. Энэ нь мөн таны захиалгыг гэртээ хүргэх болно.

Төхөөрөмжүүдийг хаа сайгүй тараах болно. Тэднийг хаана байхыг хүсч байгаагаа мэдэх нь дээр.

Ухаалаг хянагч энэ газарт байрлуулсны дараа төхөөрөмжүүдтэй харилцах чадвартай байх ёстой.

Wi -Fi бол тийм ч түгээмэл биш ч гэсэн байгалийн гарц юм. Сонгоход хэцүү олон протокол байдаг.

Татгалзах

Тийм ээ, энэ нь техникийн шинж чанартай болсон, уучлаарай. Би бодит зүйлийг харуулахыг хүсч байгаа тул бидэнд физик болон програм хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд хэрэгтэй байна. Би яг одоо ашиглаж байгаа зүйлээ дахин хэлье. Уучлаарай, ийм сэдвийг шийдэх маш олон арга бий: -О

Үүнийг дараагийн түвшинд аваачна

Одоо "хянагч" болон өөр өөр "зангилаа" хооронд харилцах олон арга бий. Төлөвлөлтийн талаар, энэ нь таны гэрт хэрхэн ажиллах ёстойг аль хэдийн тодорхойл. Харилцааны хэрэгслийг тодорхойлох нь хянагч болон төхөөрөмжийг хаана байрлуулахаа тодорхойлоход тусална.

• Хянагч ба төхөөрөмжүүдийн холболт: Утасгүй эсвэл утастай юу?
• Цахилгаан хангамж: хананы залгуураас, батерейгаар ажилладаг эсвэл нарны зайгаар цэнэглэдэг байж болох уу?
• Тохиолдол: Энэ нь таны вандан сандал, альфа тоног төхөөрөмж дээр кабель тавих боломжтой эсэх, эсвэл та тавилга/цахилгаан хэрэгсэлд нэгтгэхийг хүсч байна уу?

Доор тайлбарласны дагуу бид дээжийн хувьд Homie-ESP8266-ийг ашиглах болно. Энэ бол WiFi болон MQTT ашигладаг ESP8266 хянагчдад зориулсан програм хангамж юм. Үүнийг зохиогч нь ингэж дүрсэлжээ.

"Физик тоног төхөөрөмжийн жишээг (Arduino, ESP8266…) төхөөрөмжийг төхөөрөмж гэж нэрлэдэг. Төхөөрөмж нь одоогийн орон нутгийн IP, Wi-Fi дохио гэх мэт төхөөрөмжийн шинж чанартай байдаг. Төхөөрөмж нь олон зангилааг ил гаргаж чаддаг. Жишээлбэл, цаг агаарын төхөөрөмж нь температурын цэг ба чийгшлийн зангилааг ил гаргаж болзошгүй. Зангилаа нь олон зангилааны шинж чанартай байж болно. Температурын зангилаа нь жишээ нь бодит температурыг агуулсан градусын шинж чанар, нэгжийн шинж чанарыг ил гаргаж болзошгүй. Зангилааны шинж чанар нь муж байж болно. For Жишээлбэл, хэрэв танд LED зурвас байгаа бол та LED -ийг бие даан удирдахын тулд зангилааны шинж чанарыг 1 -ээс 10 хүртэл удирдаж болно. Зангилааны шинж чанарыг тохируулж болно. Жишээлбэл, хэрэв та градусынхаа шинж чанарыг тохируулахыг хүсэхгүй байвал температур мэдрэгч: энэ нь хүрээлэн буй орчноос хамаардаг бөгөөд үүнийг өөрчлөх нь утгагүй болно. Гэхдээ термостаттай бол градусын шинж чанарыг тохируулахыг хүсэх болно."

Дүгнэлт

Чамд хэрэгтэй:

• Таны гэрийн автоматжуулалтын серверийг байршуулдаг нэг төв хянагч. Би PiDome -ийг Raspberry Pi дээр ашиглах болно.
• Гэртээ хяналт тавих, түүнтэй харилцах нэг буюу хэд хэдэн төхөөрөмж. Би D1 Mini болон Homie ашиглах болно.
• Энэ бүгдийг хооронд нь холбох сүлжээ.
• Төхөөрөмжийг хэрхэн цэнэглэхээ шийдээрэй (зай, адаптер, хост төхөөрөмжөөс …). Туршилтын хувьд би компьютерын USB порт (болон цуваа дибаг) эсвэл утасны цэнэглэгч ашиглаж байна.

Алхам 9: Хянагчийн тухай …

Тоног төхөөрөмжийн хэсэг

Бид Raspberry Pi ашиглан гэрийн эзэн болох болно. RPi нь дараахь зүйлийг хариуцна.

• Гэрийн талаархи мэдээллийг хадгалах
• Төхөөрөмжөөс авсан өгөгдлийг нэгтгэх
• Өгөгдлийг хэрэглэгчдэд танилцуулах
• Төхөөрөмжүүдэд захиалга илгээж байна

Тоног төхөөрөмжийн үүднээс авч үзвэл RPi дангаараа энэ бүхнийг хийхэд хангалттай юм. Энэ нь бараг бие даасан бөгөөд танай хонгилоос аз жаргалтай гүйх болно (Хөөе! Энэ бол таны подвалд байгаа анхны гэрийн мэдээллийн төв мөн үү?:-D).

Бага зэрэг багц (RPi, тэжээлийн хангамж, SD карт …) аваад бэлэн боллоо.

WiFi -ийн талаар анхаарна уу: RPi -г WiFi -ээр ажиллуулах боломжтой боловч стандарт RJ45 кабель ашиглан гэрийн чиглүүлэгчтэйгээ холбох нь илүү тогтвортой гэж би бодож байна.

RPi Zero -ийн талаархи тэмдэглэл: Тоног төхөөрөмжийн яг сонголт нь таны хүссэн зүйлээс хамаарна. RPi Zero нь энэ ажилд RPi 3 -тэй адилхан юм шиг байна. Тэг нь хамаагүй хямд боловч ажлыг гүйцэтгэхийн тулд илүү жижиг хэсгүүдийг шаарддаг. Гэхдээ энэ нь суулгагдсан төхөөрөмжүүдийн хувьд хамгийн сайн сонголт юм. Хамгийн сүүлийн үеийн Raspberry Pi Zero W нь WiFi болон Bluetooth -тэй болжээ.

Програм хангамжийн хэсэг

RPi нь нэг самбартай компьютер тул диск/cpu/ram-ийн хувьд нэлээд хязгаарлагдмал байдаг. Үүний тулд бид хөнгөн жинтэй Линукс төвтэй үйлдлийн системд тулгуурладаг. Энэ ажлын хувьд Raspi бол бидний хамгийн сайн сонголт байж магадгүй юм, учир нь энэ нь RPi -ийн анхдагч OS юм.

Гэрийн автоматжуулалтын талаар ярих нь төхөөрөмжийг удирдах нэмэлт програм хангамж хэрэгтэй болно гэсэн үг юм. Миний сонголт бол PiDome (татаж авах).

Алхам 10: Төхөөрөмжүүдийн тухай

Тоног төхөөрөмжийн хэсэг

Дараагийн алхамууд нь Wemos D1 Mini (эсвэл хямд клонууд:) дээр тулгуурлана. Эдгээр микро хянагчууд нь ESP-8266 модулиуд дээр суурилдаг. Энэ нь нэг жижиг самбар дээр (34.2мм * 25.6мм) баглаа боодол юм: WIFI, CPU, RAM, Flash, Дижитал тээглүүр ба 10 гр багц дахь аналог пин. Хэрэв танд илүү их флаш зай хэрэгтэй бол Wemos D1 Mini Pro -г шалгаарай. Та реле, DHT22, товчлуур, OLED дэлгэц нэмэхийн тулд бамбай худалдаж авч болно … Тэдний нэг нь төхөөрөмжийг бүрэн утасгүй ажиллуулах боломжийг олгодог батерейны бамбай юм.

Цөөхөн мини гагнуургүй талхны самбар, холбогч утаснуудтай байх нь таны ирээдүйн баталгаат байшингийн загварыг гаргахад тусална. Хэрэв та өөрийн төхөөрөмжид захиалгат хайрцаг авахыг хүсч байвал 3D дизайн, 3D принтертэй танилцах мэдлэг нь таны уян хатан байдлын түвшинг улам нэмэгдүүлэх болно. Гэхдээ хэрэв танд мэдрэгч, LED, резистор, конденсатор гэх мэт зүйл байхгүй бол гэрийн автоматжуулалт гэж юу байх вэ?

Би "оффисын төхөөрөмжөө" зурган дээрээ оруулсан, энэ бол энгийн талх + D1 Mini + DHT22 + OLED дэлгэц юм. LED ба IR туяаг одоогоор ашиглаагүй байна.

Програм хангамжийн хэсэг

ESP-8266 бол нэлээд түгээмэл хэрэглэгддэг чип тул та үүнд зориулж олон тооны тойм зураг олох болно. Би зүгээр л залхуураад, Marvin Roger-ийн маш сайн Homie for ESP-8266 програмыг ашиглах болно. Гэсэн хэдий ч энэхүү зааварчилгаа нь Homie -д зориулсан гарын авлага биш юм.

Алхам 11: Төхөөрөмжийн хаалт

Хаалт нь таны хүлээж байсан зүйлийн тухай юм. Талх, картон (миний гараж онгойлгогч альфа загвар гэх мэт), дугуйтай хайрцаг (миний гараж онгойлгогч шураг), төслийн хайрцаг эсвэл 3D принтерийн хайрцаг гэх мэт зүйлийг би аль хэдийн дурдсан. Ердийнх шиг хязгаар нь таны төсөөлөл юм.

Та ашиглахаар төлөвлөж буй цахилгаан хэрэгсэлд таарах ёстой гэдгийг санаарай. Энэ нь хичнээн том байсан ч хамаагүй жижиг байх нь явахгүй гэсэн үг юм.

Хэрэв та температур, гэрэл гэх мэт хүрээлэн буй орчны зүйлсийг хянадаг бол үүнийг ухаалгаар байрлуулахаа мартуузай. Мэдрэгчийг энгийн наранд байрлуулах нь ямар ч үнээр хамаагүй урьдчилан сэргийлэхийг хүсч байгаа зүйл юм. PIR мэдрэгчийг байрлуулах нь ижил түүх бөгөөд хүрээ нь сайн байгаа бөгөөд таны хүлээж буй бүх зүйлийг хамарч байгаа эсэхийг шалгаарай.

Доорх таамаглалыг бие даасан, батерейгаар ажилладаг, температур / чийгшлийн монитор дээр үндэслэсэн болно.

Ердийн төхөөрөмжийг багцлах шаардлагатай болно:

• Микроконтроллер, бидний жишээнд D1 Mini хэмжээтэй: 34.2mm * 25.6mm
• 0 ба олон мэдрэгчийн хооронд DHT22: 27mm x 59mm x 13.5mm -ийг авч үзье
• Цахилгаан хангамж, D1 Mini нь 5V шаарддаг, зайны бамбайг ашиглах нь 342мм * 25,6мм хэмжээтэй байдаг.
• Батерейны багц, зайны бамбайны хувьд бид 3.7V лити зайны багцыг авч үзэх болно: 40мм * 25мм * 6мм
• Утас, унтраалга, LED -д зориулсан зай … AliExpress -аас цөөн хэдэн төрлийг аваарай (LED, холбогч утас, резистор).

Дахин хэлэхэд, танд тааламжтай байгаа арга замыг л сонго.

Өөртөө анхаараарай: 3D дизайн сурах цаг боллоо:-(

Алхам 12: Эцсийн үгс

Энэхүү эцсийн бүлгийг бичих цаг ирэхэд би "Юунд хүрсэн бэ?" Гэж гайхаж байлаа.

Хариулт нь маш энгийн бөгөөд "Цаг заваа хэмнэж, аливаа зүйлийг төлөвлөх" гэсэн сэдвээр явагддаг. Энэ нь төслийг бүхэлд нь илүү нийцтэй болгоно. Гэрийн автоматжуулалт нь орон нутгийн дэлгүүрээс утасгүй цахилгаан залгуур худалдаж авахтай адил хялбар биш юм. Энэ бол хамаагүй илүү юм.

Энэ үе шатанд хадгаламж гэж юу болохыг би одоо хүртэл гайхаж байна. Бид үнэхээр санаа зовдог уу?

Энэ сургамжтай байсан уу? Маш их, олсон амжилт!

Миний бусад зааварчилгааг шалгаарай, би илүү практикийг бичихээр төлөвлөж байна. Би үүнийг бичих цаг гаргах дуртай байсан.