IoT сүлжээний хянагч. 9 -р хэсэг: IoT, гэрийн автоматжуулалт: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Татгалзах

ЭНЭ ЭХЛЭЭД УНШААРАЙ

Энэхүү зааварчилгаа нь цахилгаан эрчим хүчийг ашигладаг төслийг (энэ тохиолдолд Их Британийн 240VAC RMS) нарийвчлан тайлбарласан бөгөөд аюулгүй ажиллагааны практик, сайн дизайны зарчмуудыг ашиглахад анхаарсан боловч эдгээр тэжээлийн хүчдэлтэй ажиллахдаа үхлийн аюултай цахилгаан цочрол авах эрсдэл үргэлж байдаг. Хэрэв түүний агуулгыг дагаж мөрдөх явцад хувийн гэмтэл, эд хөрөнгийн гэмтэл гарсан бол зохиогч ямар ч хариуцлага хүлээхгүй болно. Тиймээс та энэ төслийг өөрийн эрсдэлд оруулах болно.

Оршил

Гэрийн автоматжуулалтын талаархи 9 -р цуврал нийтлэл нь Sonoff 10A IoT сүлжээний хянагчийг гэрийн нөхцөлд амжилттай байршуулахын тулд шаардлагатай бүх програм хангамжийг багтаасан одоо байгаа гэрийн автоматжуулалтын системд хэрхэн яаж нэгтгэх талаар баримтжуулсан болно.

Танилцуулга

Дээр дурдсанчлан iTead -ийн Sonoff 10A ашиглан IoT сүлжээний хянагчийг хэрхэн яаж хийх, нэгтгэх талаар энэхүү зааварчилгааны талаар дэлгэрэнгүй бичсэн болно. Төхөөрөмж нь өөрөө 90 ~ 250VAC-ийн 10amps гэж үнэлэгддэг боловч энэхүү хэрэгжилт нь Их Британийн 240VAC RMS-ийн дотоодын гол хангамжийг хангаж өгдөг залгуураар дамжуулан 5amp хүртэл бууруулдаг.

Энэхүү дизайны аргачлал нь MQTT/OpenHAB дээр суурилсан IoT сүлжээнд нэгтгэгдсэн бөгөөд эндээс авсан дахин ашигласан кодыг ашиглан гэрийн автоматжуулалтыг бий болгосон болно. Энэ нь IoT сүлжээний аливаа элементийн алдагдлыг зохицуулж чаддаг бөгөөд бие даан ажиллах чадвартай байдаг. Ганцаарчилсан горимд байх үед төхөөрөмжийн хяналтыг хаалтын дээд хэсэгт байрлах хяналтын товчлуур дээр дарахад л нийлүүлэлтийн цаашдын гаралтыг сольж өгдөг.

Sonoff төхөөрөмжийн энэ локал хяналтыг идэвхжүүлэхийн тулд GPIO14 -ийг хайрцгаас гаргаж, гох оролт болгон ашигладаг. Аюулгүй байдлыг хангах үүднээс энэхүү оролтыг опто холбогч хэлхээгээр тэжээж, хуванцар хашлага дотор байрлуулсан бөгөөд оператор нь сүлжээний хүчдэлд хэзээ ч өртөхгүй.

Эцэст нь, зохиол нь Arduino IDE ашиглан Sonoff 10A дахь ESP8266 төхөөрөмжийг хэрхэн дахин програмчлах талаар мөн зорилтот кодыг найдвартай програмчлахад ашиглаж болох төхөөрөмжийн бүрэн хэлхээний дэлгэрэнгүй мэдээллийг өгдөг.

Надад ямар хэсгүүд хэрэгтэй вэ?

Sonoff Mains хянагч

1. Sonoff 10A 1 -ийг эндээс аваарай
2. Энд 1 унтраах 7805L 5в хүчдэлийн зохицуулагч байна
3. 240/6VAC 1.5VA трансформаторыг 1 удаа эндээс аваарай
4. 0.1 унтраах 0.1 керамик конденсатор энд байна
5. 1000vF -д 25 вольт электролитийн конденсаторыг эндээс аваарай
6. 2W01 гүүрний Шулуутгагч 1 унтраалт энд байна
7. 2 унтраалттай 4K7 резистор энд байна
8. 330R эсэргүүцэлтэй 1 унтраалга энд байна
9. SPST дээр 1 унтраах товчлуур энд байна
10. 1 хөнгөлөлт Mulitcomp BM12W ABS хавсралтыг эндээс авна уу
11. TIL111 opto-coupler 1 хямдарлаа
12. 3 талын 3 талын терминалын 1 блок энд байна
13. Энд/энд 2-талын кодчилсон molex холбогчийг 1 унтраана
14. Энд/энд 3-талын кодтой molex холбогчийг 1 тасална
15. Энд/энд 5 замтай кодтой molex холбогчийг 1 унтраана
16. 5 замтай molex-ийн 1 зүү энд байна
17. Winbond SPI Flash (W25Q32FVSIG) эндээс 1 хямдарлаа
18. Энд 1 унтраалттай 20мм -ийн гал хамгаалагч + таг
19. 1 унтраах 20мм -ийн хурдтай 500мА гал хамгаалагч энд байна
20. Полиамидын 2 кабелийн хавчаар энд байна
21. Их Британийн сүлжээний залгуурыг (BS1363/A) эндээс 1 удаа хямдруулаарай
22. Их Британийн үндсэн залгуураас (BS1363/A) 1 ширхэгийг эндээс аваарай
23. 7 унтраалгатай M3 16мм -ийн CS нейлон эрэг, (10 ширхэг самартай) энд/энд
24. Энд 2 Zip зангиа зарна
25. Энд 1 велон самбар (0.1 инч) байна
26. 1 унтраалга Янз бүрийн урттай 22swg цагаан тугалга бүхий зэс утас энд байна
27. Их Британийн 3M Цагаан сүлжээний 1 унтраалга энд байна
28. Энд Molex сокетоос 10 ширхэг хавчуулагдсан байна

Сонофф програмист

1. 1 унтраалттай LD33CV 3v3 хүчдэлийн зохицуулагч энд байна
2. TO-220 халаагуураас 1 хөнгөлөлт энд байна
3. Дулаан шингээгчээс 1 ширхэгийг эндээс аваарай
4. 1 унтраах 10uF @16v Электролитийн конденсатор энд байна
5. 1 унтраалттай 0.1 керамик конденсатор энд байна
6. Энд 1 SPDT товчлуурыг дарна уу
7. 1 унтраалттай 4K7 резистор энд байна
8. Энд/энд 2-талын кодчилсон molex холбогчийг 1 унтраана
9. Энд/энд 3-талын кодтой molex холбогчийг 1 тасална
10. Энд Molex -ийн 5 залгуур байна
11. Энд 6 замтай molex залгууртай
12. SPST дээр 1 унтраах товчлуур энд байна
13. Энд 1 унтраалттай 2.1 мм -ийн PSU залгуур байна
14. Энд 1 велон самбар (0.1 инч) байна
15. Энд USB -ээс цуваа адаптер (FTDI) -р 1 хөнгөлөлт аваарай

Надад ямар програм хангамж хэрэгтэй вэ?

1. Arduino IDE 1.6.9 энд байна
2. Arduino IDE нь ESP8266 програмчлахаар тохируулагдсан. Эндээс үзнэ үү; ESP8266-01 програмчлах Arduino IDE-ийг тохируулах

Надад ямар хэрэгсэл хэрэгтэй вэ?

1. Гагнуурын төмөр,
2. Өрөмдлөг ба төрөл бүрийн битүүд (кабелийн хавчаарын шаталсан нүх таслагч, хяналтын товчийг оруулаад),
3. Халив (төрөл бүрийн),
4. Тохируулах түлхүүр (хоёр унтраалттай, эрүүний өргөн> 25 мм, кабелийн хавчаарын хувьд),
5. Файлууд (янз бүрийн),
6. Бат бөх дэд,
7. Дулааны буу,
8. DMM (илүү зохимжтой CAT IV).

Надад ямар ур чадвар хэрэгтэй вэ?

1. Цахилгаан хэрэгсэл, гэрийн цахилгааны аюулгүй байдал/дизайн/утас гэх мэтийг сайн мэддэг байх,
2. Arduino болон түүний IDE -ийн талаархи мэдлэг,
3. Үйлдвэрлэлийн сайн ур чадвартай (гагнах, бүрэх, өрөмдөх гэх мэт),
4. Зарим тэвчээр,
5. Гэрийн сүлжээний талаархи зарим ойлголт.

Хамрах сэдвүүд

• Танилцуулга
• Хэлхээний тойм
• Sonoff RetroMods
• Барилга угсралтын дэлгэрэнгүй мэдээлэл
• Sonoff програмчлалын адаптер
• Програм хангамжийн системийн тойм
• Програм хангамжийн тойм
• OpenHAB тохиргоо
• Таны IoT төхөөрөмжийг туршиж байна
• Дүгнэлт
• Ашигласан лавлагаа

Цувралын холбоосууд

8 -р хэсэгт: WiFi IoT -ийн температур ба чийгшил мэдрэгч. Хэсэг: 8 IoT, гэрийн автоматжуулалт

10 -р хэсэгт: IoT -ээр дамжуулан IR алсын удирдлага. 10 -р хэсэг IoT, гэрийн автоматжуулалт

Алхам 1: Хэлхээний тойм

Тойм

Дээрх танилцуулгад дурьдсанчлан сүлжээний хянагчийг орон нутагт асаах, унтраахын тулд Sonoff-ийн ESP8266 онгоцонд оруулах шаардлагатай байсан. Ийм гадны оролтыг нэвтрүүлэхийн тулд Sonoff ABS -ийн хаалтыг зөрчих шаардлагатай байдаг тул болзошгүй цочролын аюулыг бий болгодог. Үүнийг даван туулахын тулд би оптик тусгаарлалтыг ашигласан бөгөөд ингэснээр сүлжээний хянагчийн системийн гадна цахилгаан сүлжээнд өртөх магадлал байхгүй болно.

Дараахь зүйл бол опто тусгаарлах хэлхээний тайлбар юм (дээрх зураг 1-т).

Хэлхээний дэлгэрэнгүй

Опто-тусгаарлах хэлхээ нь тэжээлийг төхөөрөмжид холбогдсон сүлжээнээс шууд хүлээн авдаг. 240VAC RMS-ийг J1-ээр дамжуулж, тусгаарлах трансформаторын TR1-д ашигладаг, феникс MKDSN2, 5А/3-5.08 полиамидтай 3-талын терминал нь 16А, 400В хүчдэлтэй, 2.5 мм (кв) CSA ба F1 кабелийг 500 мА 20 мм зөөвөрлөх чадвартай. хурдан гал хамгаалагч. TR1 -ийн хоёрдогч ороомог дээр байдаг 6VAC нь долгионы долгионыг B1 диодын гүүрээр засдаг.

Энэхүү бүрэн долгионы залруулсан гаралтыг дараа нь C1, C2 C3, R3 ба IC1 7805L серийн шунт зохицуулагчаар тогтворжуулж, 5в тэжээлийн сайн, цэвэр төмөр замыг өгдөг.

5v төмөр замыг J1-ээр холбогдсон гаднаас суулгасан цагаан SPST товчлуураар дамжуулан OK1 ба TIL111 опто-тусгаарлагчийн оролтыг хянахад ашигладаг. TIL111 -ийн гаралтыг Sonoff GPIO14 оролтод R2, 4K7 татах эсэргүүцэлээр холбодог. Тиймээс 340 В -оос илүү сайн тусгаарлалтыг олж авдаг (өөрөөр хэлбэл Оргил хүчдэл = (240VAC*sqroot (2))).

Алхам 2: Sonoff RetroMods

Sonoff 10A төхөөрөмжийг нэгтгэхийн тулд эргэж харах зарим өөрчлөлт хийх шаардлагатай байна.

Эхнийх нь дээрх 1-р зурагт үзүүлсэн шиг 5 талын 0.1 давирхайтай molex холбогчийг нэмж оруулах явдал юм. Энэ нь дээрх 2, 3-р зураг дээрх шиг хамгаалалтын тагийг сольсны дараа Sonoff дээрх GPIO14 руу нэвтрэх боломжийг олгодог.

Дээр харуулаагүй ч би газар дээр нь програмчлах зорилгоор TX/RX цуваа шугамыг гаргаж ирсэн (дээрх 1-р алхам дээрх SK1..3 кабелийн бэхэлгээг үзнэ үү).

Хоёрдахь өөрчлөлт нь SPI Flash төхөөрөмжийн хэмжээг анхдагч 1MByte -аас 4MBytes болгон нэмэгдүүлэх бөгөөд энэ нь IoT вэб серверийн файлуудыг SPIFFS дээр хадгалах хангалттай зай гаргах боломжийг олгодог.

Би энд Ebay -ээс SMD SPI флаш төхөөрөмжийг (W25Q32FVSIG) худалдаж авсан

Флэшийг солихын тулд би SMD төхөөрөмжид илүү сайн нэвтрэхийн тулд 4 -р зурагт үзүүлсэн шиг Sonoff LED -ийг түр зуур арилгасан. Гялсгуурыг гагнахын тулд дээрх 5-р зурагт үзүүлсэн шиг дулааны буу ашигласан. Дараа нь 4MBte Flash болон LED хоёуланг нь дахин гагнах (зураг 6).

Алхам 3: Барилга угсралтын дэлгэрэнгүй мэдээлэл

Би сүлжээний хянагчийг Mulitcomp BM12W ABS хайрцагт хийсэн (дээрх зураг 1). Энэхүү хашлага нь тусгаарлагдсан гуулин M3 оруулгатай бөгөөд бэхэлгээний утаснуудыг гэмтээхгүйгээр төхөөрөмж рүү олон удаа нэвтрэх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр шаардлагатай бол дотоод гал хамгаалагчийг солих эсвэл цаг хугацааны явцад дотоод шалгалт хийх боломжтой (Sonoff төхөөрөмжийн хувьд үүнийг хэлж болохгүй. үр дүнтэй нэг удаа зөвхөн өөрөө түншээд ашигладаг).

Нийлүүлэлтийн кабелийн үндсэн хүчдэлийн хөнгөлөлтийг M16 Nylon/Polyamide 6/6 цагаан кабелийн OD Min/Max 5мм/10мм кабелийг дэмжиж хийжээ.

Хоёрдогч хүчдэлийн хөнгөлөлт нь хэт их ачаалал өгч, кабелийн бэхэлгээ тасарсан тохиолдолд кабель дээр байрлуулсан ганц цахилгаан товчлуураар хийгдсэн байв.

Кабелийн хавчаарыг тааруулж, Sonoff болон opto-тусгаарлах электрон төхөөрөмжийг суурилуулах хангалттай зай гаргахын тулд би дээрх ПХБ-ийн дотоод бэхэлгээний хавиргыг хуулж авлаа (Зураг 2).

Бүх цахилгаан хэрэгслийг M3 Nylon CS эрэг ашиглан найдвартай бэхэлсэн бөгөөд энэ нь гадна талын тусгаарлалтыг хадгалах болно. Оптик тусгаарлагч электрон төхөөрөмжийг 5 бэхэлгээний цэгээр суурилуулсан бөгөөд уг төхөөрөмжийг унагавал дууны механик бат бэх чанарыг хангаж, улмаар тусгаарлах трансформаторын массыг veroboard хэлхээг таслахаас сэргийлнэ.

Төхөөрөмжийг Их Британийн стандарт өнгөт кодчилсон цагаан өнгийн 3 судалтай PVC тусгаарлагчтай олон судалтай (32/0.2мм кв) 1 мм (квадрат) CSA кабелиар нийлүүлэв. 10А даацтай 7.2мм хэмжээтэй ОД.

Энэ төхөөрөмжийг Их Британийн сүлжээнд (240VAC RMS) батлагдсан стандарт 3 зүү хамгаалалтын залгуураар (BS 1363/A) холбосон. Залгуурыг 5А -д нийлүүлсэн.

Opto-тусгаарлах хэлхээнд нийлүүлэх бүх кабелийг pheonix контакт MKDSN2, 5А-3-5.08 полиамидын терминалууд нь 16А-д 400В хүчдэлтэй, 2.5мм (квадрат) CSA кабелийг зөөвөрлөж, улмаар хоёр кабелийн багтаамжийг хангах боломжтой болсон. байрлал бүр.

Сүлжээний кабелийг лаазалсангүй, зөвхөн холбогч блок руу оруулахаас өмнө судал нь тархахаас сэргийлж мушгисан байв. Цахилгааны кабелийг сүлжих нь аюултай практик бөгөөд гагнуур нь цаг хугацааны явцад "суларч", улмаар кабелийг холбогч блоконд алдахад хүргэдэг.

Тэмдэглэл:

• OD = Гаднах диаметр.
• VAC = Вольтын ээлжит гүйдэл
• RMS = Үндэс дундаж талбай
• CSA = Хөндлөн огтлолын талбай
• CS = Counter Sunk

Алхам 4: Sonoff програмчлалын адаптер

Sonoff 10A-ийг Arduino IDE-ээр дахин програмчлахдаа хоёр зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

1. ESP8266 програмчлахын тулд Arduino IDE -ийг тохируулж байна.
2. Тоног төхөөрөмжийг өөрөө програмчлах үйлдэл.

ESP8266 програмчлахын тулд Arduino IDE -ийг тохируулж байна

Ardino IDE-ийг тохируулахын тулд энд байгаа зааврыг дагаж Arduino IDE-ийг ESP8266-01 програмчлахаар тохируулна уу.

Тоног төхөөрөмжийг програмчлах

Энэ нь бүх тохиолдолд ESP8266-тай адил олон үе шаттай процесс юм. Энд Sonoff -ийн хүчийг 3v3 тогтмол гүйдлийн гадаад тогтворжуулсан тэжээлээр удирдах бөгөөд сүлжээнээс биш. Sonoff руу өгөгдөл илгээх, хүлээн авахын тулд USB -ээс цуваа төхөөрөмж шаардлагатай болно. Зураг 2 ба 4 -т үзүүлсэн шиг TX ба RX -ийг холбоно уу.

Програмчлалын үе шатууд (ерөнхий)

1. Эхлээд Sonoff -д гадны цахилгаан тэжээл байхгүй эсэхийг шалгаарай.
2. Sonoff төхөөрөмжийн товчлуурыг удаан дарна уу. (дээрх зураг 1, дахин асаах товчлуурыг тэмдэглэсэн),
3. Гаднах DC 3v3 тэжээлийг 1 -р зүү дээр ашиглана уу (дээрх зураг 2),
4. Sonoff товчлуурыг суллана уу.
5. Төхөөрөмжийг одоо Arduino IDE -ээр дамжуулан ердийн аргаар дахин програмчлах боломжтой боллоо.

Бага зэрэг хялбар болгохын тулд би SK1… 3 кабелийн бэхэлгээгээр Sonoff -тэй холбогдсон програмчлалын төхөөрөмжийг (3 ба 4 -р зураг) бүтээсэн. Энэ нь ESP8266 програмыг хялбарчлах боломжийг олгосон юм. Энэ нь R1, 4K7 татах эсэргүүцэл ба S1 товчлуурыг ашиглан GPIO14 -ийг оролт болгон турших хэрэгсэл болсон.

Дээрх програмчлалын төхөөрөмжийг ашиглан (Зураг 3 & 4) Програмчлалын алхамууд нь:

1. Sonoff дээрх дахин асаах товчийг дараад барина уу.
2. Sv2 товчлуурыг дарж 3v3 тэжээлийг импульс хийнэ.
3. Дахин асаах товчлуурыг суллана уу,
4. Одоо төхөөрөмжийг програмчилж болно.

ТАЙЛБАР - АНХААРУУЛГА

Ямар ч тохиолдолд Sonoff-ийг дахин програмчлах явцад тэжээлийг Mains-ээр хангах ёсгүй

Алхам 5: Програм хангамжийн системийн тойм

Энэхүү IoT Mains Controller төхөөрөмж нь ихэнхдээ зааварлагдах WiFi IoT -ийн температур ба чийгшил мэдрэгчтэй ижил програм хангамжийн зургаан үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийг агуулдаг. Хэсэг: 8 IoT, гэрийн автоматжуулалт ба дээрх 1 -р зурагт үзүүлсэн, зарим тохируулгатай.

SPIFFS

Энэ нь (4МБайт болгон сайжруулсан) SPI флаш файлын систем бөгөөд дараах мэдээллийг хадгалахад ашиглагддаг (дээрх зураг 2-ийг үзнэ үү);

• Icons ба 'Mains Controller Configuration Home Page' html: Таны IoT WiFi сүлжээнд холбогдох боломжгүй үед (ихэвчлэн аюулгүй байдлын буруу мэдээллээс үүдэлтэй) IoT төхөөрөмжөөр үйлчилдэг бөгөөд хэрэглэгчид сүлжээний хянагчийг алсаас тохируулах хэрэгслээр хангадаг. шинэ SPIFFS агуулгыг дахин програмчлах эсвэл байршуулах хэрэгцээ.
• Аюулгүй байдлын мэдээлэл: Энэ нь таны IoT WiFi сүлжээ болон MQTT зуучлагчтай холбогдохын тулд IoT төхөөрөмжийг асаахад ашигладаг мэдээллийг агуулдаг. 'Mains Controller Configuration Home Page' -ээр илгээсэн мэдээллийг энэ файлд бичсэн болно ('secvals.txt').

Тэмдэглэл: Төхөөрөмжийг анх тохируулахын тулд SPIFFS -ийг Arduino IDE -тэй хэрхэн ашиглах талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг эндээс үзнэ үү.

mDNS сервер

Энэ функц нь IoT төхөөрөмж нь WiFi сүлжээнд WiFi станц болж холбогдоогүй бөгөөд дотоодын WiFi чиглүүлэгчтэй төстэй WiFi хандалтын цэг болсон үед ашиглагддаг. Ийм чиглүүлэгчийн хувьд та ихэвчлэн хөтчийнхөө URL талбарт 192.168.1.1 (ихэвчлэн хайрцагт наасан шошгон дээр хэвлэгддэг) гэх мэт IP хаягийг оруулах замаар холбогдож, нэвтрэх хуудсыг хүлээн авах болно. хэрэглэгчийн нэр, нууц үг нь төхөөрөмжийг тохируулах боломжийг танд олгоно. ESP8266 -ийн AP горимд (Хандалтын цэгийн горим) төхөөрөмж нь анхдагчаар 192.168.4.1 IP хаягийг өгдөг боловч mDNS сервер ажиллаж байх үед та хөтөчийн URL мөрөнд зөвхөн хүний дуртай "MAINSCON.local" нэрийг оруулах хэрэгтэй болно. 'Сүлжээний хянагчийн тохиргооны нүүр хуудас'.

MQTT үйлчлүүлэгч

MQTT үйлчлүүлэгч нь шаардлагатай бүх функцийг хангадаг; IoT сүлжээний MQTT брокертой холбогдож, сонгосон сэдвүүдээ захиалж, өгөгдсөн сэдвээр ачааллыг нийтлээрэй. Товчхондоо энэ нь IoT -ийн үндсэн функцийг хангаж өгдөг.

HTTP вэб сервер

Дээр дурдсанчлан хэрэв IoT төхөөрөмж нь SSIF, P/W гэх мэтийг SPIFFS -д хадгалагдсан Аюулгүй байдлын мэдээллийн файлд тодорхойлсон WiFi сүлжээнд холбогдох боломжгүй бол төхөөрөмж хандалтын цэг болно. Хандалтын цэгээр хангагдсан WiFi сүлжээнд холбогдсоны дараа HTTP вэб сервер байгаа нь төхөөрөмж рүү шууд холбогдож HTTP вэб хөтөч ашиглан тохиргоогоо өөрчлөх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь сүлжээний хянагчийн тохиргоог ашиглах зорилготой юм. Нүүр хуудасны вэб хуудас мөн SPIFFS дээр хадгалагддаг.

WiFi станц

Энэхүү функц нь IoT төхөөрөмжид Аюулгүй байдлын мэдээллийн файл дахь параметрүүдийг ашиглан дотоодын WiFi сүлжээнд холбогдох боломжийг олгодог бөгөөд ингэхгүй бол таны IoT төхөөрөмж MQTT брокерт бүртгүүлэх/нийтлэх боломжгүй болно.

WiFi хандалтын цэг

WiFi хандалтын цэг болох чадвар нь IoT төхөөрөмж нь WiFi станц, хөтөч ашиглан (Apple iPad дээрх Safari гэх мэт) түүнтэй холбогдох, тохиргоог өөрчлөх боломжийг олгодог хэрэгсэл юм. Энэ хандалтын цэг нь SSID = "MAINSCON" + IoT төхөөрөмжийн MAC хаягийн сүүлийн 6 цифрийг дамжуулдаг. Энэхүү хаалттай сүлжээний нууц үгийг төсөөллийн дагуу 'PASSWORD' гэж нэрлэсэн байна.

Алхам 6: Програм хангамжийн тойм

Энэ эх кодыг амжилттай эмхэтгэхийн тулд танд дараах нэмэлт номын сан хэрэгтэй болно;

PubSubClient.h

• Оруулсан: Ник О'Лири
• Зорилго: Төхөөрөмжийг өгөгдсөн брокероор MQTT сэдвийг нийтлэх эсвэл захиалах боломжийг олгодог
• Хаанаас:

Bounce2.h

• Оруулсан: Томас О Фредерикс
• Зорилго: Програм хангамжийн оролтыг унтраах
• Хаанаас:

Кодын тойм

Програм хангамж нь 1-р зурагт үзүүлсэн шиг төрийн машиныг ашигладаг (доорх эх сурвалжийн бүрэн хуулбар). Дараах байдлаар 5 үндсэн муж байдаг;

• ҮҮН ДОТОР

  Энэхүү эхлүүлэх төлөв нь хүчийг асаасны дараа оруулсан анхны төлөв юм

• NOCONFIG

  Энэ төлөвийг асаасны дараа хүчингүй эсвэл байхгүй secvals.txt файл илэрсэн тохиолдолд оруулна

• ХҮГЭЭЖ БАЙНА

  Энэ төлөв нь түр зуурын шинж чанартай бөгөөд Wi -Fi сүлжээнд холбогдоогүй байхад орсон байна

• MQTT хүлээгдэж байна

  Энэ төлөв нь түр зуурын шинж чанартай бөгөөд WiFi сүлжээний холболт хийсний дараа ордог бөгөөд энэ сүлжээнд MQTT брокертой холбогдоогүй байна

• Идэвхтэй

  Энэ бол WiFi сүлжээний холболт болон MQTT брокерын холболтыг байгуулсны дараа оруулдаг ердийн үйлдлийн төлөв юм. Энэ үед сүлжээний хянагч нь MQTT брокер дээр нийтлэх бөгөөд захиалсан сэдвээр командыг хүлээн авах болно

Мужийн хоорондох шилжилтийг хянадаг үйл явдлуудыг дээрх 1 -р зурагт тайлбарласан болно. Муж хоорондын шилжилтийг мөн SecVals -ийн дараах параметрүүдээр зохицуулдаг;

• 1 -р MQTT брокерын IP хаяг. AAA. BBB. CCC. DDD аравтын бутархай хэлбэрээр
• 2 -р MQTT брокерын боомт. Бүтэн хэлбэрээр.
• 3 -р MQTT брокерын холболт нь STA горимоос AP горимд шилжихээс өмнө хийхийг оролддог. Бүтэн хэлбэрээр.
• 4 -р WiFi сүлжээний SSID. Чөлөөт хэлбэрээр текст.
• 5 -р WiFi сүлжээний нууц үг. Чөлөөт хэлбэрээр текст.

Дээр дурдсанчлан хэрэв IoT төхөөрөмж нь WiFi сүлжээнд WiFi станц шиг холбогдож чадахгүй бол SSIF ба P/W нь SPIFFS -д хадгалагдсан secvals.txt файлд тодорхойлогдсон бөгөөд энэ нь хандалтын цэг болно. Энэхүү хандалтын цэгт холбогдсоны дараа дээрх зураг 2 -т үзүүлсэн шиг "Mains Controller Configuration Home Page" -ийг ажиллуулах болно ('MAINSCON.local' эсвэл 192.168.4.1 хөтчийн URL хаягийн мөрөнд оруулна уу). Энэ нүүр хуудас нь сүлжээний хянагчийг HTTP хөтөчөөр дахин тохируулах боломжийг олгодог.

MQTT Сэдвийн нэршлийн конвенц

Дээрх 3 -р зурагт тайлбарласан нь MQTT сэдвүүдэд ашигладаг нэршлийн дүрэм бөгөөд миний өмнөх зааварчилгаанд ашигласан загвартай нийцэж байна (энд 5 -р алхам).

Энэхүү IoT төхөөрөмжид ашигладаг MQTT сэдвүүд

Ойлгомжтой байхын тулд би энэ төхөөрөмж дээр нийтэлсэн/захиалсан сэдвүүд болон холбогдох зурвасын дарааллыг баримтжуулсан болно (зураг 4). Энэ зураг нь гадна талын хаалганы цагаан товчлууртай харилцан үйлчлэлийг дүрсэлсэн болно (гэхдээ хачирхалтай нь товчлуурыг улаанаар харуулсан болно).

Идэвхтэй байх үед алсын тохиргоо руу нэвтрэх

MQTT брокерт холбогдсоны дараа төхөөрөмжийн аюулгүй байдлын параметрүүдийг MQTT сэдвээр нийтлэх замаар алсаас дахин тохируулах боломжтой болно. Холбогдох secvals.txt файлд зөвхөн бичих хандалт нээлттэй байна.

Хэрэглэгчийн дибаг хийх

Ачаалах дарааллын үед Sonoff төхөөрөмжийн удирдлага нь дараах дибаг хийх санал хүсэлтийг өгдөг боловч үүнийг үзэхийн тулд та тагийг нь салгаж, хэлхээг ил гаргах хэрэгтэй болно, ингэснээр кодоо боловсруулж, төхөөрөмжийг асаахдаа үүнийг хийхийг зөвлөж байна. 3v3 хангамжтай;

• 1 Богино флаш: SPIFFS (secvals.txt) -д байрлах Config файл байхгүй,
• 2 Богино гэрэл: IoT төхөөрөмж WiFi сүлжээнд холбогдохыг оролдож байна,
• Тасралтгүй гэрэлтүүлэг: Sonoff IoT төхөөрөмж нь MQTT Broker -тэй холбогдохыг оролдож байна.
• Унтраалттай: Төхөөрөмж идэвхтэй бөгөөд MQTT брокерт холбогдсон байна.

Тэмдэглэл 1: 'Сүлжээний хянагчийн тохиргооны нүүр хуудас' нь аюулгүй залгуурыг ашигладаггүй тул таны сүлжээ найдвартай байх болно.

Тэмдэглэл 2: Олон IoT төхөөрөмжийг програмчлахын тулд төхөөрөмж бүрт татаж авахаас өмнө MQTT мөрийг засварлах шаардлагатай болно. Учир нь сүлжээний хянагчийн id дугаарыг MQTT сэдвийн мөрөнд суулгасан болно. өөрөөр хэлбэл. нийтлэгдсэн програм хангамж дээр би 100 -ийн утгыг сонгосон: 'WFD/MainsCont/100/Relay/Command/1', миний 2 төхөөрөмжийн хувьд тус бүр 1 ба 2 гэсэн дугаартай байна.

• 'WFD/MainsCont/1/Relay/Command/1'
• 'WFD/MainsCont/2/Relay/Command/1'

Тэмдэглэл 3: Идэвхтэй байх үед бүрэн гүйцэд байхын тулд IoT програм нь Sonoff LED-ийг хянах, дахин асаах товчлуурын статусыг нийтлэх боломжийг олгодог. Хэдийгээр эдгээр нь дибаг хийх явцад үнэ цэнэтэй боловч ердийн үйл ажиллагааны явцад хэрэглэгчид өртдөггүй.

Алхам 7: OpenHAB -ийн тохиргоо

Туршилтын зорилгоор би гэрийнхээ "зочны өрөөнд" хоёр сүлжээ хянагчийг байрлуулахаар шийдсэн. Энэхүү OpenHAB хуудсыг 1 -р зураг дээрх шиг сайтын үндсэн хуудсаар дамжуулан авах боломжтой.

Би өмнөх зааварчилгаандаа өгсөн OpenHAB.sitemap тохиргоог өөрчилсөн (энд), 'Mains Controller 1' болон 'Mains Controller 2' (дээрх зураг 2) тусдаа оруулгуудыг нэмсэн. Би мөн хоёр шинэ IoT төхөөрөмжийн хүлээн авагч дээр хэмжсэн RSSI чиг хандлагыг харуулахын тулд оруулгуудыг (Living Room Mains Cont. 1 & 2) нэмж оруулав (зураг 3).

Эцэст нь би Sonoff -ийн динамик төлөв байдлын синхрончлол, шилжүүлэгч график дээрх миний муу оролдлогыг шинэчлэх/хөдөлгөөнт болгохын тулд.rules болон.items файлуудын оруулгуудыг нэмж орууллаа (унтраалга идэвхтэй байх үед хаагдаж, идэвхгүй үед нээгдэнэ). Зураг 2 нь MC1 идэвхтэй, MC2 идэвхгүй байдлын жишээг өгдөг.

Тэмдэглэл 1: Хэрэв та OpenHAB -ийг хэрхэн ашиглахаа мэдэхгүй байгаа бол "OpenHAB -ийг тохируулах, тохируулах" хэсгийг эндээс үзнэ үү. 6 -р хэсэг: IoT, гэрийн автоматжуулалт

Тэмдэглэл 2: Өөрчлөгдсөн сайтын зураг, дүрэм, зүйлийн файлууд, дүрс тэмдэг гэх мэт хуулбарыг доорх зип файлд өгсөн болно.

Тэмдэглэл 3: RSSI = Хүлээн авсан дохионы хүч чадлын заалт. Энэ нь IoT төхөөрөмж таны WiFi сүлжээг хэр сайн харж байгааг харуулсан үзүүлэлт юм.

Алхам 8: IoT төхөөрөмжөө туршиж үзээрэй

Instructable WiFi IoT -ийн температур ба чийгшил мэдрэгчийн тайлбарласнаар. Хэсэг: 8 IoT, Гэрийн автоматжуулалт 7-р алхам, IoT төхөөрөмжийн анхны туршилтыг MQTT Spy-ээр дамжуулан MQTT холболтоор гүйцэтгэсэн (дээрх системийн блок диаграм зураг 1 дээрх шиг), LED гаралт, товчлуурын оролт (Sonoff дахин асаах товч ба хоёулаа) цагаан гадаад товчлуур) болон цуваа интерфэйс дээрх урсгалыг дибаг хийх. Энэ нь надад байгаа захиалсан бүх сэдвүүдийг ашиглах, нийтлэгдсэн хариултуудыг шалгах боломжийг олгосон юм. Дахин хэлэхэд үүнийг гараар хийсэн бөгөөд цаг хугацаа их шаардсан боловч энэ нь мессеж/сэдвийн нийтлэлийг 100% хамрах боломжийг олгосон юм.

Програм хангамжийн үндсэн машин (дээрх 6 -р алхам) нь програм хангамжийг WiFi N/W болон MQTT зуучлагчтай холбож болох эсэхийг шалгахаас өөрөөр өмнөх зааварчилгаанаас (Хэсэг: 8) өвлөгдсөн тул үүнийг зөв ажиллаж байна гэж үзсэн.

Дараа нь сүлжээний хянагч болон IoT дэд бүтцийг ашиглан системийн түвшний туршилтыг хийж дуусгасан (дахин зураг 1), энэ удаад IoT төхөөрөмжтэй харьцах хяналтыг OpenHAB ашиглан хийлээ. IoT -ийн тоног төхөөрөмж, дамми ачааллыг тохируулахыг дээрх 2 -р зураг дээрээс харж болно.

Видео бичлэг нь системийн туршилтуудын талаар бүрэн мэдээлэл өгч, OpenHAB төхөөрөмжүүдийн хоорондох синхрончлолыг (PC/Chrome, iPad/OpenHAB APP) бодит цаг хугацаанд тодорхой харуулсан болно. Энэ нь MQTTSpy -ээр дамжуулан сүлжээний хянагч руу шууд мессеж илгээх (MQTT брокерийг тохируулах талаар дэлгэрэнгүйг эндээс үзнэ үү. 2 -р хэсэг: IoT, гэрийн автоматжуулалт) болон бөөрөлзгөнө pi серверээс PuTTY SSH холболтоор дамжуулан OpenHAB сүүлт системийн бүртгэлийг үзнэ үү (цаашид эндээс үзнэ үү) дэлгэрэнгүй OpenHAB -ийг тохируулах, тохируулах. 6 -р хэсэг: IoT, гэрийн автоматжуулалт).

Тэмдэглэл: Програм хангамжийн эцсийн хувилбарыг гаргахын тулд дибаг хийх урсгалыг нэгтгэсэн болно.

Алхам 9: Дүгнэлт

Ерөнхий

Төслийг гүйцэтгэхэд харьцангуй хялбар байсан бөгөөд сайн ажилласан. Суулгагдсан програм хангамжийг үйлдвэрлэхэд хялбар байсан бөгөөд энэ цувралын 8 -р хэсгийн температур ба чийгшил мэдрэгчийн кодын хасагдсан хувилбар байсан.

Би эхлээд зөвхөн цагаан өнгийн эд ангиудыг зөвхөн гоо зүйн чанараараа авахыг зорьсон. Хяналтын товчлуураас бусад бүх зүйлд би ийм амжилтанд хүрсэн, чадах чинээгээрээ оролдоорой, би сайн/хямд цагаан өнгийн товчлуурыг эх үүсвэр болгож чадсангүй.

Sonoff 10A төхөөрөмж

Би Sonoff төхөөрөмжийн боломжийн давуу болон сул талуудыг юу гэж бодож байгаагаа доор жагсаав

Давуу тал

• Хямд.
• Олон нийтийн сайн дэмжлэг.
• Arduino IDE-ээр дамжуулан дахин програмчлах боломжтой.

Сул тал

• Хөнгөн хашлага.
• Хамгийн бага I/O (ашиглах боломжтой холбогчдод авчирсан).
• Энэ нь нам гүм байдалд ажилладаг.
• Зөвхөн 1МБайт хэмжээтэй SPI флаштай.
• PITA бол утсаар холбогдсон тохиолдолд дахин програмчлах явдал юм.
• Sonoff -ийг туршихдаа шинэ кодыг нэгтгэх үед реле нь 5v, Sonoff -д програмчлалын хангамж 3v3 байдаг тул реле хаагдахад асуудал гардаг. Реле идэвхжүүлэх нь зөвхөн чихэнд л мэдрэгддэг.

Санаа зоволт

• Энэ нь төвийг сахисан шугамыг өөрчлөхгүй. SPST реле ашигладаг.
• Нэгдсэн биш.
• Муу кабелийн омог арилгах үйлчилгээ.
• ПХБ нь Sonoff хашлага дотор бэхлэгдээгүй байна.

Инженерийн дизайны талаархи санал

Энэхүү IoT төхөөрөмжийг Их Британийн амьд сүлжээнд (240VAC RMS) ашиглахад ашиглах ёстой байсан тул би механик болон цахилгаан дизайны сайн туршлагыг дагаж мөрдөж, цахилгаан дамжуулагч материалыг задлахгүй байх, цочролын эрсдэлийг бууруулахын тулд бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зааж өгсөн болно. гаралтын ачаалал, сүлжээний хянагч ба опто-хосолсон дэд системд гал хамгаалагчийн хамгаалалт хийх, сайн газардуулга хийх, оптик/гальваник тусгаарлагч ашиглах.

Боломжит сайжруулалт

Эргээд харахад сүлжээний хянагчийн гаралт идэвхтэй байсан (LED эсвэл неон) харааны заалтыг оруулах нь ашигтай байх болно. Хэдийгээр өдөр тутмын хэрэглээнд асуудал гардаггүй ч аливаа засвар үйлчилгээ хийхээс өмнө ачааллыг нийлүүлэлтээс тусгаарлах, эсвэл локал залгахад ламп асах тохиолдолд орон нутгийн удирдлагын товчлуурыг дарахад гаралтыг өөрчлөх боломжтой байдаг.

Эцсийн тэмдэглэл

Хэрэв та цахилгаан эрчим хүч ашиглахтай холбоотой маш муу хоёр жишээг үзэхийг хүсвэл доорх линкийг үзнэ үү. Тэдний Дарвины нэрэмжит шагнал тун удахгүй бичлэг дээр байх болно, би итгэлтэй байна;

• Галзуу шинжлэх ухааны судлаачийн өргөтгөлийн утас
• Олон нийтийн санал хүсэлт 03 - Эрчим хүчний аюулгүй байдлын асуудал!

Алхам 10: Ашигласан лавлагаа

Энэхүү зааврыг нэгтгэхийн тулд би дараах эх сурвалжуудыг ашигласан;

PubSubClient.h

• Оруулсан: Ник О'Лири
• Зорилго: Төхөөрөмжийг өгөгдсөн брокероор MQTT сэдвийг нийтлэх эсвэл захиалах боломжийг олгодог
• Хаанаас:

Bounce2.h

• Оруулсан: Томас О Фредерикс
• Зорилго: Програм хангамжийн оролтыг унтраах
• Хаанаас:

SPIFFS

https://esp8266.github.io/Arduino/versions/2.0.0/do…

Sonoff флашыг сайжруулж байна

• https://www.andremiller.net/content/upgrading-sonof…
• https://tech.scargill.net/32mb-esp01/
• https://www.andremiller.net/content/upgrading-sonof…

Sonoff хэлхээний диаграм

https://www.itead.cc/wiki/images/6/6b/Sonoff_schmatic.pdf

USB UART модуль (өөрөөр хэлбэл FTDI)

https://www.ebay.co.uk/itm/6Pin-USB-2-0-to-TTL-UART-Module-Converter-CP2102-STC-Replace-FT232-CF-/272249732398?epid=503069058&hash=item3f63593d2e: g: QVUAAOSw71BXP92B

Дарвины шагнал (гэрэл тусламж)

https://www.darwinawards.com/

TIL111 Opto-тусгаарлагчийн мэдээллийн хуудас