PIR praktik për përdorim në shtëpi: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Ashtu si shumë prej jush atje duke punuar me projekte të automatizimit të shtëpisë, unë po kërkoja të ndërtoja një sensor PIR funksional për automatizimin e disa kthesave në qoshe në shtëpinë time. Megjithëse sensorët PIR të kalimit të dritës do të kishin qenë optimale, ju nuk mund të përkulni një cep. Ky projekt kaloi disa përsëritje dhe unë i kalova përpjekjet përmes shumë mësimeve të tjera në dispozicion në internet dhe nuk mund të gjeja një që të funksiononte për mua. Nëse doni të arrini pikërisht në përfundim, kaloni përpara në hapin 3, përndryshe vazhdoni në hapin e dytë ku do të diskutoj zhvillimin.

Furnizimet:

Makine per ngjitjen e metalit

Solder dhe Flux për elektronikë

Teli rezervë i lidhjes

Printer 3D

Breadboard

Kuptimi themelor i Hassio

Aftësitë themelore të programimit Arduino

Hapi 1: Zhvillimi

Home Assistant është një mjet i shkëlqyeshëm për lidhjen e disa prej konfigurimeve më të ndërlikuara që mund të dëshironi. Për mua, marrja e një drite në një shkallë me qoshe ishte interesi im fillestar në projekt. Gjetja e udhëzuesit të duhur për të ndërtuar një sensor PIR të përdorimit efektiv në shtëpi ishte i ndërlikuar. Sigurisht që ka shumë mënyra të thjeshta për ta bërë atë të funksionojë, por bërja e tij efikase në energji dhe efektive për përdorim të përditshëm ishte një histori tjetër. Ishte gjithashtu çështja e vonesës, ose sa shpejt drita do të ndizet sapo të marrë sinjalin. Projectshtë një projekt i ndërlikuar sapo me të vërtetë u futa në barërat e këqija të të gjithëve. Ajo që ndodhi ishte se zbrita në dy pika kryesore pse ky dizajn ishte efektiv.

Vonesa

Fillova me ESPHome për të hartuar këtë sensor. Ka të gjitha këmbanat dhe bilbilët, por edhe një ndërfaqe shumë miqësore. Fatkeqësisht, protokolli dhe puna e kornizës ESPhome është një përdorues mjaft i madh i energjisë kur numëroni mWh. Ekziston gjithashtu një çështje e vonesës kur thirrjet për të ndezur një dritë duhet të kalojnë përmes bootup -it të ESPhome, Hassio, pastaj kontrolluesit tuaj të dritës. Kam gjetur se këto do të përfundonin në intervalin prej 10 sekondash. Ju tashmë kishit ngjitur shkallët (ose ndoshta jeni duke ecur shumë ngadalë pasi nuk ka dritë). Pra, ajo që u bë mënyra më efikase në energji dhe më e shpejtë për të sjellë një sinjal lëvizjeje në Hassio ishte MQTT.

Përdorimi i MQTT me një IP statike të bërë e uli kohën në rreth më pak se 2 sekonda. Sinjali MQTT do të arrinte në Hassio në mes rreth 800ms - 1200ms. Shumë mirë mirë.

Jetëgjatësia e baterisë

Siç u përmend më parë, kalimi në MQTT gjithashtu kursente shumë në përdorimin e energjisë. Sensori mesatar pa gjumë të thellë në ESPHome do të zgjasë më pak se një ditë me bateri rreth 800mWh. Me gjumë të thellë, rreth 3-5 ditë në varësi të aktivizimit. WeMos D1 Mini nuk është një derr i çmendur energjie, por gjithashtu nuk është më efikas në menaxhimin e fuqisë së tij, kështu që shtrydhja e çdo grimce të baterisë ishte e rëndësishme. Reduktimi i çdo pjese konsumuese ishte hapi më i rëndësishëm.

Ekzistojnë shumë sensorë PIR, por jo të gjithë janë krijuar të barabartë. Një nga pikat e para që vura re ishte shkalla, këndi dhe shkalla e ndezjes e secilit sensor PIR të testuar. Nga sensorët e përdorur, zbulova se Simplytronics Wide Angle PIR ishte më efektivi me gamën dhe koston e energjisë. Sensorshtë një sensor PIR me kënd të gjerë me gamë të shkëlqyeshme, dhe funksionon vetëm në 3v që është absolutisht i mahnitshëm për atë që më duhej.

Hapi 2: Materialet

WeMos D1 Mini

T4056 Ngarkues USB Lipo/Li-Ion

Sensori PIR me kënd të gjerë Simplytronics

Bateri Lipo 3.7v 1000 mWh

Rezistenca 2x 10k

Rezistencë 120K

Rezistencë 5k

Dioda ndreqëse 1N4001

Kondensator 1uF

2N2222 Transistor

Hapi 3: Kodi bazë dhe Arduino

Si një lëvizje e lehtë, shkarkoni skedarin arduino modifikoni atë për të punuar me konfigurimin tuaj. Aspektet më të rëndësishme që duhet të keni parasysh është të siguroheni që cilësimet tuaja të përputhen me atë që jepet në Hassio.

Në shembullin tim, unë jam duke përdorur ndërmjetësin Mosquitto. Unë i kam futur ato cilësime në kodin tim arduino. Për serverin tim MQTT, meqenëse është pritur në Hassio, unë vendos adresën IP të Hassio tim.

Gjëja tjetër që do të duhet të bëjmë është të vendosim disa sensorë shabllon për të mbajtur të dhënat tona MQTT, kështu që është pak më miqësore me pjesën e përparme Hassio. Nëse dëshironi të dini më shumë rreth modeleve dhe shablloneve, unë do të heq këtë lidhje Hassio këtu.

Lëvizja jonë MQTT do të jetë një model binar model dhe nivelet e baterisë sonë do të jenë një sensor në Hassio.

Në skedarin tim kryesor të konfigurimit.yaml kam shtuar disa rreshta për të përfshirë sensorët binarë të modelit dhe sensorët e modelit në skedarë të veçantë yaml. Ju nuk keni pse ta bëni këtë në këtë mënyrë, por unë mendoj se i mban gjërat pak më të organizuara. Për ta bërë këtë thjeshtë përdorni redaktuesin e skedarëve për të krijuar një skedar të ri yaml dhe titullojeni atë diçka që mund t'i referoheni në konfigurimin.yaml. Në shembullin tim unë përdor templatesensor.yaml dhe templatebinarysensor.yaml

Gjëja për t'u siguruar është të vendosni temat dhe ngarkesat MQTT që të përputhen me konfigurimin tuaj arduino ose anasjelltas.

E fundit por jo më pak e rëndësishme, vendosni një artikull të panelit që mund të shikojë nivelet e baterisë dhe sensorin e lëvizjes.

Hapi 4: Skematike dhe Testimi

Pas skemës së instalimeve elektrike, lidhni komponentët për provë në një dërrasë buke. Shënime të rëndësishme në instalime elektrike është të siguroheni që telat e tokëzimit të jenë të saktë për efektin tërheqës. Kjo është ajo që do ta bëjë transistorin të rivendosë WeMos D1 Mini në vigjilje. Ju duhet të jeni në gjendje të provoni funksionin e zgjimit dhe rivendosjes duke e lidhur WeMos D1 Mini në një port usb. Duhet të rivendoset sapo të tundësh dorën para PIR -it. Kjo është opsionale, por gjithashtu mund të shkrini dritat smd nga sensori i lëvizjes për të zvogëluar pak më shumë jetën e baterisë. Unë do të rekomandoja ta bëni këtë pasi të keni testuar që sensori i lëvizjes funksionon siç pritej. Nëse e keni USB -në tuaj të kyçur në kompjuterin tuaj, kontrolloni dy herë me arduino IDE që fillon dhe rivendoset me një shkas nga lëvizja.

Në Pultin tuaj Hassio duhet të jeni në gjendje të shihni disa vlera nga bateria dhe gjithashtu sensori i lëvizjes që fiket. Nëse gjithçka ka shkuar mirë deri më tani, duhet të jeni në biznes! Ju mund të merrni këtë prototip të vogël të bukës dhe ta lëvizni nëpër shtëpinë tuaj dhe do të funksionojë si sensori juaj i ri i lëvizjes në shtëpi. Ju mund ta përdorni këtë për të shkaktuar çdo gjë brenda Hassio, dhe do të përfundonit këtu nëse kjo është gjithçka që kërkoni. Por le t'i japim këtij një lustrim përfundimtar që të jetë diçka që meriton një shtyllë mbështetëse në shtëpi.

Disa këshilla për zgjidhjen e problemeve

- duke shtypur butonin e rivendosjes në WeMos D1 Mini ju duhet të merrni MQTT që të aktivizojë me kodin arduino

- mos komentoni disa nga kodi arduino për të parë se ku është secili hap dhe çfarë po i bën harduerit

- mos harroni të lidhni të gjitha pikat negative të plumbit

Hapi 5: Lidhja me çelësin tuaj të dritës Wifi

Fatmirësisht Hassio ka një magjistar vërtet të madh automatizimi që mund të ndihmojë me konfigurimin tuaj. Unë nuk do të hyj në shtimin e dritave ose shtesave, por do të shoh që njerëzit në Hassio e kanë bërë vërtet të lehtë shtimin e integrimeve dhe platformave të tjera që do të kontrollohen me Hassio. Kaloni dhe shikoni se si të shtoni çelësin tuaj të dritës wifi të zgjedhur.

Në këtë magjistar automatizimi ne duam t'i kushtojmë vëmendje një gjëje të rëndësishme, e cila është shkas. Ju mund të shtoni sensorin binar të modelit si shkas, por unë zbulova se sensori i lëvizjes ishte pak më i "shpejtë" kur shkova drejtpërdrejt me ngarkesën MQTT. E fundit por jo më pak e rëndësishme, konfiguroni zgjedhjen tuaj të dritës ose pajisjes dhe sensori duhet të jetë në biznes.

Hapi 6: Projekti i Strehimit

Pasi të jeni të sigurt me tabelën tuaj të bukës, zhvendosni të gjitha pjesët në një tabelë të modelimit të PCB dhe lidhni të gjitha lidhjet me tabelën më të vogël që mund të gjeni. Unë i kam mbajtur telat të shkurtër, por fleksibël në rast të rimëkëmbjes/redaktimit/riparimit. Dizajni i kutisë është një rast minimal që mund të futet në një qoshe ose sipërfaqe të sheshtë. Gjithashtu funksionon shumë mirë me shiritat ngjitës 3M pa dëmtim =)

Vërejtje Unë disi harrova se ku e mora këtë model të çuditshëm të prototipimit të pcb, kështu që unë do të sugjeroj që të shkurtoni PCB -në tuaj në madhësi dhe të shponi një ose dy vrima. Nëse ky udhëzues përfundon të jetë i popullarizuar, unë do të lëshoj një version të redaktuar me një madhësi më të zakonshme (më duheshin vetëm dy sensorë lëvizjeje dhe kisha pikërisht dy nga ato dërrasat e çuditshme)

Hapi 7: Mbyllja

Shpresoj se ky dizajn ka qenë i dobishëm në përpjekjet tuaja për të realizuar disa projekte të automatizimit të shtëpisë. Ishte një punë e gjatë për mua që të merrja të gjitha pjesët lëvizëse për të prodhuar këtë udhëzues, por jam i kënaqur që mora pak kohë për ta zbritur atë. Ky projekt më tregoi pak kufijtë e përdorimit të disa prej rrugëve më të arritshme për programimin e ESP -ve të mia. Kjo nuk do të thotë që ju nuk duhet të përdorni ESPHome, por për projektet që janë më strikte në menaxhimin e tyre të energjisë, mund t'ju duhet të shkoni në një rrugë tjetër. Sensorët u përfunduan rreth majit ose qershorit dhe nuk kanë nevojë për një karikim që atëherë. Deri më tani ata kanë kaluar rreth 4-5 muaj pa pasur nevojë për pagesë. Si një shënim anësor, unë gjithashtu kam hyrë në zhvillimin e një paraqitjeje të re të PCB bazuar në WeMos D1 Mini. Gjëja për WeMos D1 Mini është se ai ka një konvertor të integruar 5v në 3v dhe një IC të programimit USB të etur për energji. Kjo do të thotë që nëse i eliminojmë këta dy faktorë, mund ta shtyjmë ESP8266 të thithë edhe më pak energji.

Edhe një herë ju falënderoj që më kënaqët në ngatërresat e mia dhe e ndoqët këtë projekt.