Planifikimi i një sistemi të automatizimit të shtëpisë DIY: 12 hapa

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

Qëllimi i këtij udhëzimi nuk është t'ju tregojë se si mund të bëni gjithçka që dëshironi të bëni në shtëpinë tuaj. Në vend të kësaj është shkruar për ta bërë një ide një realitet, por gjithashtu për ta kthyer çmendurinë në mendje të shëndoshë duke kuptuar kufijtë (teknologjinë, koston, kohën e kërkuar, sigurinë …).

Ka shumë udhëzues dhe artikuj shumë të mirë në internet për të kuptuar shumë gjëra në detaje shumë të gjera. Kjo nuk është ajo që duam. Ne duam tablonë e madhe. Cilat janë aftësitë themelore që mund të mësojmë ose përmirësojmë. Ajo që duhet të prekim.

Kjo mbulon gjërat themelore si:

• Çfarë është automatizimi i shtëpisë? Së pari kontrolloni nëse kjo përputhet me pritjet tuaja.
• Ku të filloni? Shumë lehtë, filloni aty ku jeni, me siguri në shtëpi. A e dini atë nga brenda?
• Çfarë mund të bëj? Për çdo gjë, por ju duhet të planifikoni dhe dini kufijtë tuaj. Kjo përfshin qëndrimin gjallë (punon çdo ditë, përfshirë mbrëmjet).
• Cilat janë pjesët e këtij enigma? Më komplekse, ka shumë forma dhe është shumë e lehtë të humbësh disa pjesë. Ne do të përpiqemi të ruajmë mendjen tonë të shëndoshë.
• Si ta bashkoni atë? Kjo po bëhet më konkrete, ne në fakt po e bëjmë. H*po po!

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

Hapi 1: Çfarë është automatizimi i shtëpisë?

Googling "automatizimi i shtëpisë" ktheu 33 milion rezultate. Kjo është ose më shumë se e mjaftueshme ose thjesht shumë.

Rezultati i parë, artikulli i Wikipedia (natyrisht), thotë:

"Automatizimi i shtëpisë ose shtëpia e zgjuar [1] (e njohur edhe si domotika ose domotika) është shtrirja rezidenciale e automatizimit të ndërtesave dhe përfshin kontrollin dhe automatizimin e ndriçimit, ngrohjes (siç janë termostatët inteligjentë), ventilimit, ajrit të kondicionuar (HVAC), dhe siguria, si dhe pajisjet shtëpiake të tilla si lavatriçe/tharëse, furra ose frigoriferë/frigoriferë që përdorin WiFi për monitorim në distancë. Sistemet moderne në përgjithësi përbëhen nga çelsin dhe sensorët e lidhur me një qendër qendrore nganjëherë të quajtur një "portë" nga e cila sistemi kontrollohet me një ndërfaqe përdoruesi që ndërvepron ose me një terminal të montuar në mur, softuer të telefonisë celulare, kompjuter tablet ose një ndërfaqe në internet, shpesh por jo gjithmonë përmes shërbimeve cloud të internetit."

Çfarë thotë ajo?

• Shtëpi e zgjuar: Duke e bërë shtëpinë "të vetëdijshme" për veten ose duke i dhënë asaj aftësinë për të bërë gjëra.
• Banimi: Duke u përqëndruar në DIY, mos e provoni këtë në punë:) Duket të jetë ajo që duam të mbulojmë.
• Ndërtimi i automatizimit: Në të vërtetë, si një dembel dembel, unë dua që një kompjuter të bëjë atë që nuk dua ta bëj vetë. Zakonisht kontrolloni derën e garazhit, ndizni/fikni ngrohjen dhe kështu me radhë. Shkëlqyeshëm!
• Çelsat dhe sensorët: Shikoni këtë si sytë dhe gishtat e shtëpisë, pa të dyja që nuk do të bëjnë shumë.
• Qendra Qendrore: Pra ajo shtëpi e zgjuar ka nevojë për tru? Interesante. Një tru për të sunduar gjithçka. Ky do të jetë kontrolluesi.
• Ndërvepruar: Shtëpia mund të ketë jetën e vet, por ne duam të jemi pjesë e saj. Ky është vendi ynë. Prisni, si të bisedoni me një shtëpi? Këto janë pajisjet/nyjet.
• Shërbimet cloud në internet: Nuk më pëlqen, disa makina diku nuk duhet të dinë për mua që kam rondele të ndezur. Por kjo është personale. Mos harroni "nuk ka diçka të tillë si cloud, është kompjuteri i dikujt tjetër". Prisni, një shërbim është shumë më tepër se një kompjuter. Udhëtimi me aeroplan është më shumë sesa të kesh aeroplanin e tij. Sidoqoftë, aspekti DIY do të përmbajë ndihmën/mashtrimin e jashtëm.

Pra, nëse e përmbledhim përfundojmë me: Unë dua të vendos një ekran për të porositur pajisjet e mia shtëpiake për të bërë atë që dua. Pothuajse ajo që do të prisnim.

Si një kujtesë miqësore, ne nuk do të mbulojmë aspekte teknike si protokollet, shitësit, furnizuesit dhe të ngjashme. Ky është një projekt DIY. Si një hobiist, unë nuk i di të gjitha detajet e artikujve që përbëjnë atë galaktikë. Të njohësh shtëpinë time është vendi ku dua të filloj. Si e tillë do të ndaj kryesisht për përvojën time personale.

Sidoqoftë, unë thjesht do të injoroj të gjitha zgjidhjet e paketuara nga tregu pasi kjo nuk është ajo që duam. Ky udhëzues mund të jetë akoma i dobishëm nëse thjesht doni të kaloni nëpër konceptet themelore.

Shënim: Nuk na intereson madhësia e shtëpisë tuaj. Qielli është kufi. Pjesa më e madhe e këtij artikulli është shkruar duke pasur disa pajisje në tryezën time.

Hapi 2: Fotografia e Madhe

Lista kontrolluese:

• A keni tashmë disa ide?
• Listoni atë që dëshironi të modeloni: Ndërtesa, dysheme, dhoma, sisteme, pajisje…
• Listoni me çfarë nuk ndiheni rehat: Ndoshta dëshironi të kaloni pajisjet e sigurisë ose kontrollin e aksesit.
• Vendosni përparësitë: Për DIY të vërtetë, do të jeni vetëm shumicën e kohës. Përqendrohuni në arritjet.
• Vlerësoni koston: Eliminoni atë që mendoni se është shumë e shtrenjtë ose nuk ia vlen.
• Vlerësoni aftësitë: Unë aktualisht nuk jam në gjendje të dizajnoj asgjë në 3D, megjithatë kjo është një aftësi që do të doja të fitoja.

Nëse jeni kaq larg, tani duhet të keni një ide mjaft të mirë të asaj që dëshironi të arrini. Për këtë udhëzues unë do të supozoj gjëra në lidhje me përvojën time:

• Shtëpia ka afërsisht 15 dhoma. Kjo është shumë për të "filluar diçka".
• Do të përqendrohem në ngrohjen: monitoroni temperaturën dhe ndizni/fikni ngrohjen.
• Unë jam duke përdorur klone të lira D1 Mini nga Ali Express. Disa muaj më parë unë as nuk kisha një hekur bashkues.
• Unë në fakt dua ta përdor atë, do të përpiqem të arrij tek "rrethimet e printuara 3D të instaluara në shtëpi". Ende e pa arritur…
• Ekziston një dimension i "pranimit të gruas". Kjo duhet të jetë e dobishme dhe e përdorshme.

Vini re se unë kam krijuar në të kaluarën një Hapës Garazhi të Dyerve bazuar në një Raspberry Pi, një ekran LCD, një palë çelsin dhe një stafetë. Disa kod Python ngjiten së bashku. Deri diku jam i interesuar ta bashkoj këtë në këtë udhëzues për të pasur një arkitekturë të duhur. Kjo është pjesë e "pranimit të gruas", automatizimi i shtëpisë duhet të bëhet nga një ndërfaqe e vetme.

Hapi 3: Modelimi i vendit tuaj

Disa teori

Automatizimi i shtëpisë supozon se ka një kontrollues që lejohet të dijë për gjithçka. Gjithashtu do të përcjellë porositë tuaja në shtëpi.

Pajisjet do të shpërndahen në të gjithë vendin. Më mirë e dini se ku dëshironi që ata të jenë.

Pasi të kemi një kontrollues të zgjuar në vend, ai duhet të jetë në gjendje të komunikojë me pajisjet.

WiFi është mënyra natyrale për të shkuar edhe pse jo aq e zakonshme. Ka kaq shumë protokolle rreth të cilave është e vështirë të zgjedhësh.

Mohim

Po kjo po bëhet teknike, më falni. Gjithsesi, unë dua të tregoj gjëra aktuale, kështu që ne kemi nevojë për përbërës fizikë dhe softuerë. Përsëri po përmend atë që në të vërtetë po përdor. Na vjen keq që ka kaq shumë mënyra për të zgjidhur tema të tilla: -O

Duke e çuar atë në nivelin tjetër

Tani ka shumë mënyra për të komunikuar midis "kontrolluesit" dhe "nyjeve" të ndryshme. Rreth planifikimit, përcaktoni tashmë se si duhet të funksionojë brenda shtëpisë tuaj. Përcaktimi i mediumit të komunikimit do të ndihmojë në përcaktimin se ku të vendosni kontrolluesin dhe pajisjet.

• Lidhjet midis kontrolluesit dhe pajisjeve: Me valë ose me tela?
• Furnizimi me energji elektrike: Ndoshta nga priza e murit, me bateri ose me energji diellore?
• Rasti: A është një provë në stolin tuaj, pajisje alfa ku kabllot mund të vendosen përreth ose doni ta integroni atë në mobilje/pajisje?

Siç shpjegohet më poshtë, për mostrën, ne do të përdorim Homie-ESP8266. Ky është një firmware për kontrolluesit ESP8266 që përdorin WiFi dhe MQTT. Isshtë përshkruar kështu nga autori i saj:

"Një shembull i një pajisjeje fizike fizike (një Arduino, një ESP8266 …) quhet një pajisje. Një pajisje ka vetitë e pajisjes, si IP aktuale lokale, sinjalin Wi-Fi, etj. Një pajisje mund të ekspozojë nyje të shumta. Për Për shembull, një pajisje moti mund të ekspozojë një nyje të temperaturës dhe një nyje lagështie. Një nyje mund të ketë veti të shumta nyje. Nyja e temperaturës mund të ekspozojë, për shembull, një pronë gradë që përmban temperaturën aktuale dhe një pronë njësi. Karakteristikat e nyjeve mund të jenë diapazone. Për për shembull, nëse keni një shirit LED, ju mund të keni një pronë nyje që varion nga 1 në 10, për të kontrolluar LED -të në mënyrë të pavarur. Karakteristikat e nyjeve mund të rregullohen. Për shembull, ju nuk doni që prona juaj e gradave të jetë e rregullueshme në rast të një sensor i temperaturës: kjo varet nga mjedisi dhe nuk do të kishte kuptim ta ndryshojmë atë. Megjithatë, ju do të dëshironi që prona e gradave të jetë e rregullueshme në rast të një termostati."

Përmbledhje

Ju duhet:

• Një kontrollues qendror, që pret serverin tuaj të automatizimit në shtëpi. Unë do të përdor PiDome në një Raspberry Pi.
• Një ose më shumë pajisje për të monitoruar dhe bashkëvepruar me shtëpinë tuaj. Unë do të përdor D1 Mini dhe Homie.
• Një rrjet për t'i lidhur të gjitha së bashku.
• Vendosni se si të pajisni pajisjet (bateri, përshtatës, nga një pajisje pritëse …). Për testimin, unë përdor portën USB të kompjuterit (dhe korrigjimin serik) ose një ngarkues telefoni.

Hapi 9: Rreth Kontrolluesit…

Pjesa e harduerit

Ne do të përdorim një Raspberry Pi për të vepruar si zotëruesi i shtëpisë sonë. RPi do të jetë përgjegjës për:

• Mbajtja e të dhënave për shtëpinë
• Grumbullimi i të dhënave nga pajisjet
• Paraqitja e të dhënave tek përdoruesi
• Dërgimi i porosive në pajisje

Nga pikëpamja e harduerit, vetëm RPi është e mjaftueshme për të bërë gjithçka. Nearlyshtë pothuajse i pavarur dhe do të dalë i lumtur nga bodrumi juaj (Hej! A është kjo qendra juaj e parë e të dhënave në shtëpi në bodrum ?!:-D).

Merrni paketë (RPi, furnizim me energji, kartë SD …) dhe jeni gati.

Shënim në lidhje me WiFi: isshtë e mundur të ekzekutoni RPi përmes WiFi, megjithatë më duket shumë më e qëndrueshme ta lidhni atë me ruterin tuaj në shtëpi duke përdorur kabllon standard RJ45.

Shënim për RPi Zero: Zgjedhja e saktë e harduerit që duhet të bëni varet nga ajo që dëshironi. Një RPi Zero duket të jetë po aq e mirë sa një RPi 3 për këtë punë. Zero është shumë më i lirë, por kërkon më shumë pjesë të vogla për të përfunduar punën. Sidoqoftë është zgjidhja më e mirë kur bëhet fjalë për pajisjet e ngulitura. Raspberry Pi Zero W i fundit tani vjen edhe me WiFi dhe Bluetooth!

Pjesa e softuerit

RPi duke qenë një kompjuter me një bord, është mjaft i kufizuar në aspektin e diskut/CPU/RAM. Për këtë qëllim ne mbështetemi në sisteme të lehta operative me qendër Linux. Për këtë punë, Raspbian është ndoshta zgjedhja jonë më e mirë pasi është një lloj OS i paracaktuar për një RPi.

Duke folur për automatizimin e shtëpisë do të thotë që keni nevojë për atë softuer shtesë për të menaxhuar pajisjet. Zgjedhja ime është PiDome (shkarko).

Hapi 10: Rreth pajisjeve

Pjesa e harduerit

Hapat e mëposhtëm do të mbështeten në Wemos D1 Mini (ose klone më të lira:)). Këta mikrokontrollues bazohen në modulet ESP-8266. Kjo bashkohet në një tabelë të vetme të vogël (34.2mm * 25.6mm): WIFI, CPU, RAM, Flash, kunja dixhitale dhe një kunj analog në një paketë 10 gr. Nëse keni nevojë për më shumë hapësirë flash, kontrolloni Wemos D1 Mini Pro. Mund të blini mburoja për të shtuar stafetë, DHT22, buton, ekran OLED … Njëra prej tyre është mburoja e baterisë e cila lejon që pajisja të funksionojë plotësisht pa tel.

Të kesh disa mini dërrasa pa saldim dhe tela kërcyes do të ndihmojnë në prototipimin e shtëpisë suaj të ardhshme. Nëse doni raste të personalizuara për pajisjet tuaja, njohuritë rreth dizajnit 3D dhe qasjes në një printer 3D do të rrisin nivelin tuaj të aftësisë edhe më tej. Por çfarë mund të jetë automatizimi i shtëpisë nëse nuk merrni disa sensorë, LED, rezistorë, kondensatorë e kështu me radhë?

Unë kam përfshirë "pajisjen time të zyrës" në figurë, është një panel i thjeshtë + D1 Mini + DHT22 + OLED ekran. Gjërat LED dhe IR aktualisht janë të papërdorura.

Pjesa e softuerit

Meqenëse ESP-8266 është një çip mjaft i zakonshëm, do të gjeni shumë skica për të. Unë thjesht do të jem dembel dhe do të përdor softuerin e shkëlqyer Homie për ESP-8266 nga Marvin Roger. Sidoqoftë, ky udhëzues nuk është një udhëzues për Homie.

Hapi 11: Mbyllja e pajisjeve

Rrethimet kanë të bëjnë me atë që do të prisnit. Unë kam përmendur tashmë gjëra të tilla si dërrasa buke, karton (si modeli im alfa Garage Opener), kuti të cikluara (Hapësi im i Garazhit në një kuti vidash), kuti projekti ose mbyllje të printerit 3D. Si zakonisht, kufiri është imagjinata juaj.

Mbani në mend se do t'ju duhet të përshtateni në pajisjet elektronike që planifikoni të vendosni. Pavarësisht se sa më e madhe mund të jetë, më e vogël do të thotë të mos shkosh.

Nëse monitoroni sendet mjedisore si temperatura ose drita, sigurohuni që ta poziciononi me mençuri. Vendosja e një sensori në diell të thjeshtë është ndoshta ajo që dëshironi të parandaloni me (gati) çdo kusht. Vendosja e një sensor PIR është e njëjta histori, sigurohuni që diapazoni të jetë i mirë dhe që mbulon gjithçka që prisni.

Më poshtë supozimet bazohen në një monitor të pavarur, të furnizuar me bateri, temperaturë / lagështi.

Një pajisje tipike do të duhet të paketojë:

• Një mikrokontrollues, për shembujt tanë është një D1 Mini, madhësia: 34.2mm * 25.6mm
• Midis 0 dhe shumë sensorë, le të marrim një DHT22: 27mm x 59mm x 13.5mm
• Furnizimi me energji, D1 Mini kërkon 5V, përdorimi i Mburojës së Baterisë duket si një plan: 34.2mm * 25.6mm
• Paketa e baterisë, për mburojën e baterisë, do të hedhim një vështrim në një paketë baterie litium 3.7v: 40mm * 25mm * 6mm
• Pak hapësirë për telat, çelsat, LEDs … Thjesht merrni disa asortimente nga AliExpress (LED, tela kërcyes, rezistorë).

Përsëri, thjesht zgjodhi mënyrën me të cilën ndihesh rehat.

Shënim për veten time: Koha për të mësuar një model 3D:-(

Hapi 12: Fjalët e fundit

Kur erdhi koha për të shkruar këtë kapitull të fundit, po pyesja "Çfarë është arritur?".

Përgjigja është mjaft e thjeshtë dhe ndjek temën: Kurseni pak kohë dhe planifikoni gjërat. Kjo do ta bëjë të gjithë projektin shumë më konsistent. Automatizimi i shtëpisë nuk është aq i thjeshtë sa të blini një prizë të energjisë pa tel në dyqanin lokal. Kjo është shumë më tepër.

Në këtë fazë unë jam ende duke pyetur se cilat janë kursimet. A na intereson vërtet?

A ishte kjo udhëzuese? Shumë, arritje e fituar!

Ju lutemi kontrolloni udhëzimet e mia të tjera, po planifikoj të shkruaj ato më praktike. Më pëlqeu shumë të gjeja kohë për të shkruar këtë.