Dera e kafshëve shtëpiake në natyrë IoT: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Unë u frymëzova nga kjo e udhëzueshme për të krijuar një derë automatike të kafazit të pulës. Jo vetëm që doja derën e kafazit të pulës në një kohëmatës, por gjithashtu doja ta lidhja derën me internetin në mënyrë që ta kontrolloja atë me telefonin tim ose kompjuterin tim. Kjo derë u ndërtua për kafazin tim të pulës, megjithatë, ajo lehtë mund të aplikohej në lloje të tjera të strehimit për një larmi kafshësh shtëpiake. Ju gjithashtu mund të përdorni lloje të ndryshme të motorëve 12V përveç motorit të antenës së vjetër të makinës që kam përdorur.

Pas vendosjes dhe lidhjes së Adafruit IO dhe IFTTT me ESP8266 tim, dera ime e kafazit të pulës mund të kontrollohet në internet. Dera mund të hapet ose mbyllet:

1) Në kohë të sakta që unë hyj në adafruit.io

2) Duke shtypur një buton në telefonin tim

3) Duke dërguar një mesazh me tekst në një numër të caktuar

4) Duke klikuar mbi një buton në adafruit.io

5) Duke shtypur një buton fizik

Në krye të këtyre veçorive, dera e kafazit të pulës mund të dërgojë njoftime shtytëse në telefonin tim përmes aplikacionit IFTTT për çdo problem me derën, siç është dera që nuk hapet ose mbyllet.

Për shkak se kafazja ime e pulës është jashtë rreth 500 metra larg ruterit tim WiFi, kam përdorur një transmetues dhe marrës 433MHz RFM69HCW të çiftuar me një ESP8266 për të realizuar këtë projekt. Ekziston një kuti e brendshme e transmetuesit të zi me pajisje që është e lidhur me internetin dhe një kuti marrës gri në natyrë që kontrollon motorin.

Ky udhëzues do t'ju çojë përmes procesit të krijimit të pajisjeve të nevojshme për të kontrolluar një motor 12V që hap ose mbyll derën time të kafazit të pulës.

Kam përdorur pjesët e mëposhtme:

Adafruit 32u4 me 433MHz RFM69HCW - 25 dollarë

Adafruit MCP23017 I2C 16 porti hyrës/dalës zgjerues IC - 2.95 dollarë

Pendë Adafruit HUZZAH me WiFi ESP8266 - 16.95 dollarë

Adafruit Radio FeatherWing 433MHz RFM69HCW - 10 dollarë

Adafruit SMA Connector për PCB me trashësi 1.6 mm - 2.50 dollarë

Lidhësi i Antenës Adafruit uFL SMA - 0.75 dollarë

Butoni Adafruit RGB Push - 10.95 dollarë

Furnizimi me energji 12V - 7 dollarë

Furnizimi me energji USB 5V - 7 dollarë

Kabllo Micro USB - 5 dollarë

Bordi i stafetave me 4 kanale (mund të përdorë 2 kanale)- 7 dollarë

DC -DC Buck Converter (përdoret vetëm një por vjen si paketë prej 5) - 20 dollarë

Reed Switch (sensori i ndërrimit magnetik të derës) - 9 dollarë

2x 433MHz Antenë Omnidirectional - 6 $

Përshtatës kabllor uFL në SMA (përdoret vetëm një por vjen si pako prej 2) - 5 dollarë

Kuti e projektit të jashtëm të papërshkueshëm nga uji ABS - 11 dollarë

Kutia e projektit ABS e zezë - 10 dollarë

LCD 20x4 Karakteri Blu - 10 dollarë

Motori i Antenës së Makinës 12V - 25 dollarë në ebay

Tela dhe rezistorë

Hapi 1: Marrës në natyrë

Marrësi i jashtëm përbëhet nga një Adafruit 32u4 me 433MHz RFM69HCW i lidhur me disa stafetë që ndezin ose fikin fuqinë për një motor 12V. Këto module, si dhe një konvertues 12V në 5V DC-DC janë brenda një kutie projekti gri të papërshkueshëm nga uji. Së fundi, ekziston një sensor i ndërrimit të derës i lidhur me njërën nga kunjat e mikrokontrolluesit 32du Arduino që ndjen nëse dera është hapur apo mbyllur siç duhet kur duhet.

Çdo 15 sekonda, transmetuesi i brendshëm do të dërgojë "Open" ose "Close". Bazuar në komandën e marrë, Arduino 32u4 do të ndezë ose çaktivizojë një stafetë. Për motorin që zgjodha, i cili është një motor antenë i vjetër i makinës, më duhej të ndizja ose fikja dy stafetë për shkak të mënyrës së lidhjes së motorit. Në thelb kishte një stafetë për të ndezur fuqinë dhe pastaj një stafetë tjetër që kontrollonte nëse motori zgjatet ose tërhiqet apo jo.

Pasi të merret transmetimi i hapur ose i mbyllur, marrësi i jashtëm përgjigjet me "sensorOpen" ose "sensorClosed" për të treguar statusin e sensorit të ndërrimit të derës. Në mënyrë ideale, komanda "hapur" do të kthejë një përgjigje "sensorOpen", megjithatë, nëse dera bllokohet ose bllokohet motori, këto nuk do të përputhen. Kur ato nuk përputhen, transmetuesi i brendshëm do të shfaqë atë informacion dhe një njoftim shtytës do të dërgohet në telefonin tuaj.

Hapi 2: Lidhja e harduerit të marrësit në natyrë

Pajisja për marrësin në natyrë nuk është shumë e vështirë të lidhet. Kam përfshirë një skemë tërheqëse më poshtë, në mënyrë që kunjat që kam përdorur të mund të shihen lehtësisht.

Siç thashë më lart, motori që kam përdorur kërkonte dy stafetë. Kam përfshirë një fotografi të pinout. E dyta që lidhni 12V me telin e kuq, motori do të tërhiqet nëse zgjatet. Nëse lidhni 12V me telin e kuq dhe telin e gjelbër në të njëjtën kohë, motori do të zgjasë.

Çelësi i kallamit që lidha më sipër duhet të lidhet me një çelës normalisht të mbyllur. Dallimi midis normalisht të hapur dhe normalisht të mbyllur shpjegohet në foton që bashkëngjita më lart. Duke përdorur softuer, ekziston një rezistencë tërheqëse e brendshme e bashkangjitur në kunjin hyrës në 32u4, kështu që gjithçka që duhet të bëni është të lidhni çelësin e derës me kunjin hyrës dhe gjithashtu në tokë.

Ju do të duhet të lidhni një antenë në Adafruit 32u4. Ju lutemi shikoni udhëzuesin e Adafruit -it të shpjeguar mirë për këtë hap. Zgjodha të përdor një antenë të jashtme në vend të një teli për të marrë rreze më të mirë.

Hapi 3: Transmetues i brendshëm

Transmetuesi i brendshëm përbëhet nga një Adafruit Radio FeatherWing 433MHz RFM69HCW e grumbulluar në majë të një pendë Adafruit HUZZAH me ESP8266 WiFi. Këto module janë të lidhura me një ekran me karakter 20x4 dhe një buton argjendi RGB brenda një kutie të zezë të projektit.

Ekrani ka një orë të sinkronizuar NTC, fuqinë RSSI në dB (mat fuqinë e sinjaleve të radios), kohën kur do të hapet dera e kafazit të pulës, kohën kur dera e kafazit të pulës do të mbyllet dhe statusin aktual të derës. Butoni është i kuq kur dera është e mbyllur dhe jeshile kur dera është e hapur.

Nëse marrësi i jashtëm humbet energjinë ose nëse sinjali 433MHz nuk mund të dërgohet për çfarëdo arsye, butoni i ekranit dhe RGB do të hyjë në të parën nga dy mënyrat e mundshme të gabimit. Në modalitetin e parë të gabimit, ekrani do të thotë "ERROR! Provo të rinisësh marrësin në natyrë". dhe butoni nuk do të ketë një ngjyrë. Nëse sensori i ndërruesit të derës zbulon se dera nuk është mbyllur ose hapur siç duhet, butoni i ekranit dhe RGB do të hyjë në dy nga dy mënyrat e gabimit. Në modalitetin e dytë të gabimit, ekrani do të thotë "ERROR! Çështja e sensorit të derës ose ndërrimit". dhe butoni nuk do të ketë një ngjyrë. Kur problemi të zgjidhet vetë, butoni i ekranit dhe RGB do të kthehen në normale. Ju mund të merrni njoftime push në telefonin tuaj nëse ndodh ndonjë nga këto mënyra gabimi (do ta kaloj atë konfigurim në një hap të mëvonshëm).

Hapi 4: Lidhja e pajisjeve të transmetuesit të brendshëm

Pas grumbullimit të Adafruit Radio FeatherWing 433MHz RFM69HCW në krye të një Adafruit Feather HUZZAH me ESP8266 WiFi, kanë mbetur vetëm 2 kunja që nuk janë marrë, kunjat I2C SDA dhe SCL. Kjo është arsyeja pse unë shkova me qarkun e integruar MCP23017 (IC). ICshtë një IC vërtet i lezetshëm që lidh deri në 16 kunja shtesë hyrje/dalje me çdo mikrokontrollues mbi I2C. Plus, ekziston një bibliotekë e para-shkruar e quajtur Adafruit-RGB-LCD-Shield që përdor këtë IC me një ekran karakteri që është shkruar teknikisht për këtë produkt Adafruit, megjithatë, funksionon në mënyrë perfekte për këtë projekt.

Ideja për të përdorur MCP23017 me një ekran karakteri vjen nga ky udhëzues i shkruar shumë mirë. Ju lutemi kontrolloni atë!

E mora atë të udhëzueshme dhe në vend që të lidhja butona të shumtë dhe një ekran RGB në IC, lidha vetëm një buton që kishte një LED RGB brenda tij dhe një ekran pikturë njëngjyrëshe në IC. Kjo më lejoi të përcaktoja PIN 1 të IC (zakonisht përdoret për dritën blu të ekranit RGB) si dritë prapa për ekranin tim pikturë njëngjyrëshe, PIN 28 (zakonisht përdoret për dritën e gjelbër të një ekrani RGB) si LED i kuq brenda butonin, dhe PIN 27 (zakonisht përdoret për dritën e kuqe të ekranit RGB) si LED jeshil brenda butonit. PIN 24 ishte i lidhur me njërën anë të butonit dhe ana tjetër ishte e lidhur me tokën. Mund ta shihni pinout -in e butonit në figurën e bashkangjitur më sipër (katodën blu e lashë të shkëputur).

Përveç përdorimit të asaj udhëzimi që lidha për të ndihmuar në lidhjen e ekranit, unë kam përfshirë një skemë tërheqëse që do t'ju ndihmojë të lidhni gjithçka.

Ju do të duhet të shkurtoni tre kunja në krye të FeatherWing 433MHz RFM69HCW siç shpjegohet nga ky tutorial i Adafruit. Ju gjithashtu do të duhet të bashkëngjitni një antenë në FeatherWing 433MHz RFM69HCW. Ju lutemi shikoni tutorialin e Adafruit -it të shpjeguar mirë për këtë hap. Zgjodha të përdor një antenë të jashtme me një lidhës SMA të montuar anash në vend të një copë teli për të marrë rreze më të mirë.

Hapi 5: Lidhja me Adafruit. IO dhe IFTTT

Adafruit IO:

Ju lutemi ndiqni udhëzimet në këtë tutorial të Adafruit për t'u regjistruar në Adafruit. IO nëse nuk keni një llogari. Ju gjithashtu duhet të lexoni se çfarë është një burim dhe një pult.

Me fjalë të thjeshta, një pult është si një ndërfaqe grafike e përdoruesit ndërsa burimet janë ato për të cilat ju dërgoni të dhëna në mënyrë që t'i ruani ato në internet. Do t'ju duhet të krijoni 1 pult dhe 4 burime. Unë e kam emëruar timen para se të dija si të shqiptoja kafazin e pulës saktë, kështu që ju lutemi falni drejtshkrimin e gabuar. Nëse nuk doni të riemërtoni emrat e burimeve në kodin arduino, thjesht përdorni të njëjtin emërtim që bëra.

Krijoni së pari katër burime:

1) "Grusht Pule" Kjo është për çelësin e hapur/të mbyllur

2) "Chicken Coup Timer" Kjo është për kohëmatësin e hapur

3) "Chicken Coup Timer 2" Kjo është për kohëmatësin e afërt

4) "Chicken Coup Error Message" Kjo është për mesazhet e gabimit

Krijoni një pult tjetër të quajtur Chicken Coup dhe shtoni 4 blloqe duke përdorur butonin blu +. Ju lutemi shihni foton më lart për llojet e blloqeve që duhet të vendosni, si dhe emrat e blloqeve. Sigurohuni që të emërtoni statuset e ndërruesit saktësisht "Hapur" dhe "Mbyllur"

IFTTT:

Pjesa IFTTT e këtij projekti shton aftësinë për të shtypur një buton në telefonin tuaj dhe për të dërguar një tekst për të hapur ose mbyllur derën e kafazit të pulës. Ai gjithashtu lejon që aplikacioni IFTTT t'ju dërgojë njoftime push nëse diçka publikohet në burimin e Mesazhit të Gabimit të Grushtit të Pulave. Nëse nuk i doni këto aftësi, mund ta kaloni këtë seksion.

Së pari, krijoni një llogari IFTTT nëse nuk e keni tashmë. Nëse doni të përdorni apletet e paracaktuar që kam krijuar, thjesht lundroni në llogarinë time dhe ndizni apletet që dëshironi. Përndryshe, do të duhet të krijoni tuajin dhe të regjistroheni ose të publikoni në ushqimin e adafruit që keni krijuar më sipër.

Hapi 6: Ngarkimi i Kodit dhe Redaktimi i SSID WiFi dhe Fjalëkalimi

Ju do të duhet të kaloni nëpër këtë faqe të mësimit Adafruit për të qenë në gjendje të ngarkoni kodin në transmetuesin e brendshëm.

Ju do të duhet të kaloni nëpër këtë faqe të mësimit Adafruit për të qenë në gjendje të ngarkoni kodin në marrësin në natyrë.

Ju do të duhet të instaloni bibliotekën RFM69, bibliotekën Adafruit_RGBLCDShield, bibliotekën e orës NTC të quajtur simpleDSTadjust dhe bibliotekën e shënimit. Ju mund të gjeni një tutorial se si ta bëni këtë këtu.

Hapni Arduino IDE dhe ngarkoni kodin "Outdoor_Receiver.ino" në Arduino 32u4 në natyrë përmes një kabllo USB.

Pastaj, hapni "Indoor_Transmitter.ino", hapni skedën config.h dhe futni emrin tuaj WiFi (SSID) dhe fjalëkalimin brenda thonjëzave. Pastaj, merrni emrin tuaj të përdoruesit Adafruit. IO dhe IO Key duke ndjekur këtë faqe mësimore dhe futeni atë në skedën config.h.

Nëse keni ndryshuar emrat e burimeve të Adafruit IO, do t'ju duhet të redaktoni kodin në skedën kryesore Indoor_Transmitter. Ndryshoni sa vijon:

AdafruitIO_Feed *toggleSwitch = io.feed ("Grusht Pule");

AdafruitIO_Feed *timer = io.feed ("Chicken Coup Timer");

AdafruitIO_Feed *timer2 = io.feed ("Chicken Coup Timer 2");

AdafruitIO_Feed *error = io.feed ("Mesazh gabimi për grusht shteti pule");

Kjo duhet të jetë gjithçka që duhet të bëni! Nëse dëshironi të kuptoni më tej se si funksionojnë dy skica, unë komentova kodin. Ju lutem më tregoni nëse keni ndonjë pyetje. Paç fat!