Construirea dispozitivelor Homie pentru IoT sau Home Automation: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acest instructable face parte din seria mea de automatizare casnică DIY, consultați articolul principal „Planificarea unui sistem de automatizare casnică DIY”. Dacă nu știți încă ce este Homie, aruncați o privire la homie-esp8266 + homie de la Marvin Roger.

Există mulți senzori. Îi acoper pe cele de bază pentru a oferi cititorului cerințele pentru a începe să construiască „ceva”. S-ar putea să nu fie știință a rachetelor, dar ar trebui să funcționeze.

Dacă nu aveți piese, aveți grijă la următoarea mea instruire „Sourcing Electronic Parts From Asia”.

Permiteți-mi să adaug câteva cuvinte buzz: IoT, ESP8266, Homie, DHT22, DS18B20, automatizare la domiciliu.

Subiectul ar trebui să fie destul de clar acum:-)

De asemenea, acest instructable este acum disponibil și de pe pagina mea personală:

Pasul 1: Introducere

Convenții

Acest instructabil folosește clone D1 Mini. Acestea sunt controlere compatibile Arduino compatibile WiFi care utilizează cip ESP8266. Acestea se livrează într-un factor de formă foarte mic (~ 34 * 25mm) și sunt ieftine pentru murdărie (~ 3-4 $ pentru clone).

Voi ilustra fiecare construcție folosind un D1 Mini, o placă de calcul și niște senzori. Includ o listă de materiale (BOM) pentru fiecare, dar voi sări peste lucruri evidente, cum ar fi firele jumper și panoul de măsurare (mini sau complet). Mă voi concentra pe „părțile active”.

Pentru fire / cabluri în diagrame (biblioteca Fritzing + AdaFruitFritzing), am folosit:

• Roșu / portocaliu pentru putere, de obicei 3.3V. Uneori vor fi 5V, fii atent.
• Negru pentru sol.
• Galben pentru semnalele de date digitale: biții călătoresc și pot fi citiți așa cum sunt prin cipuri.
• Albastru / Violet pentru semnale de date analogice: Nu există biți aici, doar tensiune simplă care trebuie măsurată și calculată pentru a înțelege ce se întâmplă.

Homie pentru ESP8266 livrează o duzină de exemple, de aici am început să construiesc acest instructable.

Pană de pâine

D1 este destul de prietenos, dar va salva doar un rând de pini în sus și în jos. Fiecare exemplu va avea D1 în partea dreaptă și componentele din partea stângă. Șinele de putere superioare și inferioare vor fi utilizate pentru a transporta fie 3.3V, fie 5V.

Notă

Exemplele Homie sunt construite ca schițe „.ino” pentru Arduino IDE. Cu toate acestea, propriul meu cod este construit ca „.ccp” pentru PlatformIO.

Acest lucru va face foarte puține diferențe, deoarece schițele sunt suficient de simple pentru a fi copiate / lipite indiferent de instrumentul ales.

Pasul 2: Temperatură și umiditate: DHT22 / DHT11

Construirea dispozitivului

DHT22 utilizează:

• Un pin digital pentru a comunica cu controlerul, conectați-l la D3
• Două fire pentru alimentare (3,3V sau 5V + GND)
• Pinul digital trebuie menținut ridicat (conectat la alimentare), pentru aceasta folosim un rezistor între șina de alimentare și pinul de date

Cod

Proiectul PlatformIO poate fi descărcat de pe:

Exemplul original Homie este aici (dar nu folosește un senzor):

Pentru DHT22, utilizați biblioteca de senzori DHT (ID = 19)

BOM

• Controler: Wemos D1 Mini
• Rezistor: 10KΩ

• Senzor: (unul dintre acestea)

  • DHT22: Am folosit tipul cu 4 pini care necesită un rezistor suplimentar. Există module cu 3 pini care se livrează ca SMD, care include rezistorul.
  • DHT11: Acesta este mai ieftin, dar mai puțin precis, verificați cerințele dvs.

Pasul 3: Temperatura impermeabilă: DS18B20

Construirea dispozitivului DS18B20 utilizează:

• Un pin digital pentru a comunica cu controlerul, conectați-l la D3
• Două fire pentru alimentare (3,3V sau 5V + GND)
• Pinul digital trebuie menținut ridicat (conectat la alimentare), pentru aceasta folosim un rezistor între șina de alimentare și pinul de date

DS18B20 este un senzor cu 1 fir. Folosește un autobuz și, ca atare, mai mulți senzori pot utiliza un singur pin de date.

De asemenea, este posibil să NU utilizați 3,3V / 5V pentru a alimenta senzorul, acest lucru se numește modul de alimentare parazit. Consultați fișa tehnică pentru detalii.

Cod

Proiectul PlatformIO poate fi descărcat de pe:

Ca și pentru DHT22, exemplul original Homie este aici (dar nu folosește un senzor):

Pentru autobuzul cu 1 fir, utilizați pachetul OneWire (ID = 1)

Pentru DS18B20, utilizați DallasTemperature (ID = 54)

BOM

• Controler: Wemos D1 Mini
• Rezistor: 4.7KΩ
• Senzor: DS18B20, în imagine este unul impermeabil
• Terminal cu șurub cu 3 pini pentru a facilita conectarea cablului la panoul de control

Pasul 4: Lumina: fotorezistor / fotocelula (digital: pornit / oprit)

Construirea dispozitivului

(Ne pare rău, nu aveți o componentă Fritzing pentru fotocelula digitală)

Modulul digital cu fotocelule utilizează:

• Un pin digital pentru a comunica cu controlerul, conectați-l la D3
• Două fire pentru alimentare (3.3V + GND)

Este posibil să utilizați o fotocelulă analogică, dar acest lucru nu este documentat aici, consultați articolul excelent Adafruit „Folosirea unei fotocelule”.

Notă: În acest exemplu există un potențiometru pe placa senzorului. Este folosit pentru a seta limita dintre lumina ambientală „lumină” și „întunecată”. Când citirea 1 lumină este stinsă, deci citirea 0 înseamnă lumină dacă este aprinsă.

Cod

Proiectul PlatformIO poate fi descărcat de pe:

BOM

Controler: Wemos D1 Mini

Senzor: Modul fotosensibil / de detectare a luminii

Pasul 5: Lumina: fotorezistor / fotocelula (analog)

Construirea dispozitivului

Senzorul analogic al fotocelulei acționează ca un rezistor. Se va conecta între o intrare analogică și 3,3V.

Un rezistor este pus între GND și pinul de date pentru a crea un divizor de tensiune. Scopul este de a crea o gamă cunoscută de valori:

• Dacă nu există lumină, fotocelula va bloca practic VCC, conectând astfel GND la pinul de date: Pinul va citi aproape 0.
• Dacă există multă lumină puternică, fotocelula va lăsa VCC să curgă la pinul de date: Pinul va citi aproape tensiunea maximă și ca atare aproape de max (1023).

Notă: Valorile pinilor analogici sunt citite într-un interval 0-1023 folosind analogRead. Acest lucru nu este practic pentru a face față valorilor de 1 octet, pentru aceasta funcția de hartă Arduino va ajuta la reducerea de la 0-1023 la (de exemplu) 0-255.

Pentru calibrarea valorilor min / max pentru senzorul dvs., utilizați o schiță ca aceasta de la Arduino.

Cod

Proiectul PlatformIO poate fi descărcat de pe:

BOM

• Controler: Wemos D1 Mini
• Senzor: rezistență dependentă de lumină (LDR) / fotorezistor
• Rezistor: 1K sau 10K, trebuie calibrat pe baza celulei dvs.

Referințe

• Codul sursă al serverului PiDome pentru starea de iluminare a unei locații
• „Folosirea unei fotocelule” a lui Adafruit
• „Fotorezistoare” aici la instructabile
• Câteva tutoriale al naibii de nebun, dacă doriți niște matematică și grafice

Pasul 6: Detector optic: QRD1114

Construirea dispozitivului

Cod

BOM

Referințe

• Calcul fizic: QRD1114 include cod de eșantion pentru citirea senzorului și utilizarea întreruperii pentru codificator rotativ + design PCB precis
• Ghid de conectare a detectorului optic QRD1114 la Sparkfun

Pasul 7: Cuvinte finale

Acest instructable este unul foarte scurt pentru a explica monitorizarea de bază.

Pentru a merge mai departe va trebui să conectăm relee, emițător IR … Sperăm că acest lucru va fi acoperit mai târziu, deoarece timpul liber îmi permite. Diferența majoră este că nu vom doar „citi” (există lumină?) Ci și „scrie” (aprindem lumina!).