Ndërtimi i pajisjeve Homie për IoT ose Automatizimin e Shtëpisë: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Ky udhëzues është pjesë e serisë sime të Automatizimit të Shtëpisë DIY, shikoni artikullin kryesor "Planifikimi i një Sistemi të Automatizimit të Shtëpisë DIY". Nëse nuk e dini ende se çfarë është Homie, hidhini një sy homie-esp8266 + homie nga Marvin Roger.

Ka shumë sensorë. Unë po mbuloj ato shumë themelore në mënyrë që t'i jap lexuesit kërkesat për të filluar të ndërtojnë "diçka". Kjo mund të mos jetë shkencë rakete, por që në të vërtetë duhet të funksionojë.

Nëse nuk i keni pjesët, kini kujdes për udhëzimin tim të ardhshëm udhëzues "Sourcing Electronic Parts From Asia".

Më lejoni të shtoj disa fjalë lëvizëse: IoT, ESP8266, Homie, DHT22, DS18B20, automatizimi i shtëpisë.

Tema duhet të jetë mjaft e qartë tani:-)

Gjithashtu, ky udhëzues tani është gjithashtu i disponueshëm nga faqja ime personale:

Hapi 1: Fillimi

Konventat

Ky udhëzues përdor klonet D1 Mini. Këta janë kontrollues të pajtueshëm Arduino të aktivizuar me WiFi duke përdorur çipin ESP8266. Ato dërgohen në faktor shumë të vogël në formë (*34*25mm) dhe janë të lira nga uji (3-4 ~ $ për klonet).

Unë do të ilustroj çdo ndërtim duke përdorur një D1 Mini, një dërrasë buke dhe disa sensorë (ve). Unë përfshij një Faturë të Materialeve (BOM) për secilën, por do të anashkaloj gjëra të dukshme si telat e kërcyesit dhe dërrasën e bukës (mini ose e plotë). Do të përqendrohem në "pjesët aktive".

Për telat/kabllot në diagrame (biblioteka Fritzing + AdaFruitFritzing), kam përdorur:

• E kuqe/portokalli për energji, zakonisht 3.3V. Ndonjëherë do të jetë 5V, ki kujdes.
• E zezë për tokën.
• E verdha për sinjalet dixhitale të të dhënave: Bitët po udhëtojnë dhe mund të lexohen ashtu siç është me patate të skuqura.
• Blu/Vjollcë për sinjalet e të dhënave analoge: Asnjë bit këtu, vetëm tension i thjeshtë që duhet matur dhe llogaritur për të kuptuar se çfarë po ndodh.

Homie për ESP8266 dërgon një duzinë shembuj, aty fillova ta ndërtoj këtë udhëzues.

Breadboard

D1 është mjaft miqësor ndaj bukës, por do të kursejë vetëm një rresht kunja lart e poshtë. Çdo shembull do të ketë D1 në anën e djathtë dhe përbërësit në anën e majtë. Binarët e fuqisë së sipërme dhe të poshtme do të përdoren për të transportuar ose 3.3V ose 5V.

shënim

Shembujt homie janë ndërtuar si skica ".ino" për Arduino IDE. Kodi im megjithatë është ndërtuar si ".ccp" për PlatformIO.

Kjo do të bëjë shumë pak ndryshim pasi skicat janë mjaft të thjeshta për tu kopjuar/ngjitur çfarëdo mjeti që keni zgjedhur.

Hapi 2: Temperatura dhe Lagështia: DHT22 / DHT11

Ndërtimi i pajisjes

DHT22 përdor:

• Një pin dixhital për të komunikuar me kontrolluesin, lidheni atë me D3
• Dy tela për energji (3.3V ose 5V + GND)
• Pina dixhitale duhet të mbahet e lartë (e lidhur me fuqinë), për këtë ne përdorim një rezistencë midis shiritit të energjisë dhe pinit të të dhënave

Kodi

Projekti PlatformIO mund të shkarkohet nga:

Shembulli origjinal Homie është këtu (por nuk përdor një sensor):

Për DHT22, përdorni bibliotekën e sensorit DHT (ID = 19)

BOM

• Kontrolluesi: Wemos D1 Mini
• Rezistenca: 10KΩ

• Sensori: (një nga këto)

  • DHT22: Unë kam përdorur llojin e 4 kunjave që kërkon një rezistencë shtesë. Ekzistojnë 3 module me kunja që transportohen si SMD e cila përfshin rezistencën.
  • DHT11: Kjo është më e lirë, por më pak e saktë, kontrolloni kërkesat tuaja

Hapi 3: Temperatura e papërshkueshme nga uji: DS18B20

Ndërtimi i pajisjes DS18B20 përdor:

• Një pin dixhital për të komunikuar me kontrolluesin, lidheni atë me D3
• Dy tela për energji (3.3V ose 5V + GND)
• Pina dixhitale duhet të mbahet e lartë (e lidhur me fuqinë), për këtë ne përdorim një rezistencë midis shiritit të energjisë dhe pinit të të dhënave

DS18B20 është një sensor me 1 tela. Ai përdor një autobus dhe si të tillë sensorë të shumtë mund të përdorin një kunj të vetëm të dhënash.

Alsoshtë gjithashtu e mundur që NUK përdoret 3.3V/5V për të ndezur sensorin, kjo quhet modaliteti i energjisë parazitare. Shikoni fletën e të dhënave për detaje.

Kodi

Projekti PlatformIO mund të shkarkohet nga:

Ashtu si për DHT22, shembulli origjinal i Homie është këtu (por nuk përdor një sensor):

Për autobusin 1-Wire, përdorni paketën OneWire (ID = 1)

Për DS18B20, përdorni DallasTemperature (ID = 54)

BOM

• Kontrolluesi: Wemos D1 Mini
• Rezistenca: 4.7KΩ
• Sensori: DS18B20, në foto është i papërshkueshëm nga uji
• 3 kunja vidhosni terminalin për të lehtësuar lidhjen e kabllit me dërrasën e bukës

Hapi 4: Drita: Photoresistor / Photocell (dixhitale: On / Off)

Ndërtimi i pajisjes

(Na vjen keq, mos keni një përbërës Fritzing për fotocelën dixhitale)

Moduli dixhital i fotocelës përdor:

• Një pin dixhital për të komunikuar me kontrolluesin, lidheni atë me D3
• Dy tela për energji (3.3V + GND)

Possibleshtë e mundur të përdoret një fotocelë analoge, por kjo nuk është e dokumentuar këtu, shihni artikullin e shkëlqyer të Adafruit "Përdorimi i një fotoceli".

Shënim: Në këtë shembull ka një potenciometër në tabelën e sensorit. Përdoret për të vendosur kufirin midis dritës së "dritës" dhe "errësirës" së ambientit. Kur lexoni 1 dritë është e fikur, kështu që leximi 0 do të thotë dritë nëse është ndezur.

Kodi

Projekti PlatformIO mund të shkarkohet nga:

BOM

Kontrolluesi: Wemos D1 Mini

Sensori: Moduli fotosensitiv / Zbulimi i dritës

Hapi 5: Drita: Photoresistor / Photocell (analoge)

Ndërtimi i pajisjes

Sensori analog i fotocelës vepron si një rezistencë. Do të lidhet midis një hyrje analoge dhe 3.3V.

Një rezistencë vendoset midis GND dhe pin të dhënave për të krijuar një ndarës të tensionit. Qëllimi është të krijojë një gamë të njohur vlerash:

• Nëse nuk ka dritë, fotoceli në thelb do të bllokojë VCC, duke lidhur kështu GND me pinin e të dhënave tuaja: Pin do të lexojë gati 0.
• Ka shumë dritë të ndritshme, fotoceli do të lejojë që VCC të rrjedhë në pinin e të dhënave: Pin do të lexojë tension pothuajse të plotë dhe si i tillë afër maksimumit (1023).

Shënim: Vlerat analoge të kunjave lexohen në rangun 0-1023 duke përdorur analogRead. Kjo nuk është praktike të merret me vlera 1 bajt, për këtë funksioni i hartës Arduino do të ndihmojë në zvogëlimin nga 0-1023 në (për shembull) 0-255.

Për kalibrimin e vlerave min/max për sensorin tuaj, përdorni një skicë si kjo nga Arduino.

Kodi

Projekti PlatformIO mund të shkarkohet nga:

BOM

• Kontrolluesi: Wemos D1 Mini
• Sensori: Rezistencë e varur nga drita (LDR) / Photoresistor
• Rezistenca: 1K ose 10K, duhet të kalibroni bazuar në qelizën tuaj

Referencat

• Kodi burim i serverit PiDome për gjendjen e ndriçimit të një lokacioni
• Adafruit "Përdorimi i një fotoceli"
• "Photoresistors" këtu në udhëzime
• Disa gjëra të çmendura "Photocell Tutorial" nëse doni matematikë dhe grafikë

Hapi 6: Detektor optik: QRD1114

Ndërtimi i pajisjes

Kodi

BOM

Referencat

• Llogaritja Fizike: QRD1114 përfshin kodin shembull për të lexuar sensorin dhe për të përdorur ndërprerjen për kodifikues rrotullues + dizajn të saktë PCB
• Udhëzues lidhës detektor optik QRD1114 në Sparkfun

Hapi 7: Fjalët e fundit

Ky udhëzues është shumë i shkurtër për të shpjeguar monitorimin bazë.

Për të shkuar më tej, do të na duhet të lidhim stafetat, emetuesin IR … Kjo me shpresë do të mbulohet më vonë pasi koha e lirë më lejon. Dallimi kryesor është se ne jo vetëm që "lexojmë" (a ka dritë?) Por edhe "shkruajmë" (ndizeni dritën!).