Praktikus PIR otthoni használatra: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Mint sokan, akik otthon automatizálási projektekkel dolgoztok, én is egy funkcionális PIR -érzékelőt akartam építeni, hogy automatizáljak néhány sarokfordulót a saját otthonomban. Bár a fénykapcsoló PIR érzékelői optimálisak lettek volna, a sarkot nem lehet hajlítani. Ez a projekt néhány iteráción ment keresztül, és sok más online oktatóanyagon keresztül futtattam a kísérleteket, és nem találtam olyat, ami nekem működött. Ha csak készen akar állni a készítésre, ugorjon a 3. lépésre, különben folytassa a második lépéssel, ahol megvitatom a fejlesztést.

Kellékek:

Forrasztópáka

Forrasztó és fluxus elektronikához

Tartalék csatlakozó vezeték

3d nyomtató

Kenyeretábla

Hassio alapvető megértése

Alapvető Arduino programozási ismeretek

1. lépés: Fejlesztés

A Home Assistant nagyszerű eszköz a bonyolultabb beállítások összekapcsolásához. Számomra a projekt kezdeti érdeklődése az volt, hogy fényt kapok egy sarokkal rendelkező lépcsőházban. Bonyolult volt megtalálni a megfelelő útmutatót a hatékony otthoni PIR -érzékelő létrehozásához. Persze rengeteg egyszerű módja van annak, hogy működésbe lépjen, de az energiahatékony és mindennapi használatra való hatékonyság egy másik történet. Felmerült a késleltetés kérdése is, illetve az, hogy a fény milyen gyorsan kapcsol be, amint megkapja a jelet. Ez egy trükkös projekt, amikor tényleg belekeveredtem az egész gyomába. Az történt, hogy két fő pontra jutottam, amiért ez a tervezés hatékony volt.

Késleltetés

Az ESPHome -val kezdtem tervezni ezt az érzékelőt. Minden csengővel és síppal rendelkezik, de nagyon barátságos felületet is tartalmaz. Sajnos az ESPhome protokoll és a keretmunka meglehetősen nagy energiafelhasználó, ha az mWh -t számolja. Van egy kis késleltetési probléma is, amikor a fény bekapcsolására irányuló hívásoknak át kell menniük az ESPhome rendszerindítóján, a Hassio -n, majd a fényvezérlőn. Azt tapasztaltam, hogy ezek 10 másodpercig tartanak. Már felment a lépcsőn (vagy talán nagyon lassan jár, mivel nincs fény). Tehát mi lett a leghatékonyabb és leggyorsabb módja annak, hogy mozgásjelet juttassunk a Hassio -hoz, az MQTT.

Az MQTT statikus IP -címmel történő használata körülbelül 2 másodpercre csökkent. Az MQTT jel a Hassio -t körülbelül 800 - 1200 ms között érné el. Baromi jó.

Elem élettartam

Amint korábban említettük, az MQTT -re való áttérés is sokat spórolt az energiafelhasználáson. Az átlagos érzékelő mély alvás nélkül az ESPHome -on kevesebb, mint egy napot bírna körülbelül 800 mWh akkumulátorokkal. Mély alvás esetén körülbelül 3-5 nap az aktiválástól függően. A WeMos D1 Mini nem egy őrült energiagazdag disznó, de nem is a leghatékonyabb az energiagazdálkodásban, ezért fontos volt minden elem kicsavarása. Minden fogyasztó rész csökkentése volt a legfontosabb lépés.

Sok PIR érzékelő létezik, de nem mindegyik egyenlő. Az egyik első pont, amit észrevettem, az egyes tesztelt PIR érzékelők sebessége, szöge és tüzelési sebessége volt. A használt érzékelők közül a Simplytronics széles látószögű PIR -t találtam a leghatékonyabbnak hatótávolsággal és energiaköltséggel. Ez egy széles látószögű PIR érzékelő, kiváló hatótávolsággal, és csak 3 V -on működik, ami teljesen elképesztő ahhoz, amire szükségem volt.

2. lépés: Anyagok

WeMos D1 Mini

T4056 Lipo/Li-Ion USB töltő

Simplytronics széles látószögű PIR érzékelő

3.7v 1000 mWh Lipo akkumulátor

2x 10k ellenállás

120K ellenállás

5k ellenállás

1N4001 egyenirányító dióda

1uF kondenzátor

2N2222 tranzisztor

3. lépés: Alapkód és Arduino

Egyszerű lépésként töltse le az arduino fájlt, módosítsa azt a beállításokkal való együttműködéshez. A legfontosabb szempontok, amelyeket szem előtt kell tartani, hogy győződjön meg arról, hogy beállításai megfelelnek a Hassio -ban megadottnak.

Példámban a Mosquitto Broker -t használom. Ezeket a beállításokat beírtam az arduino kódomba. Az MQTT -kiszolgálómhoz, mivel a Hassio -ban van üzemeltetve, megadtam a Hassio IP -címét.

A következő dolog, amit meg kell tennünk, néhány sablonérzékelőt kell beállítanunk az MQTT adataink tárolására, így kicsit barátságosabb a Hassio kezelőfelülete. Ha többet szeretne megtudni a sablonokról és a sablonokról, itt hagyom ezt a Hassio linket.

Mozgásunk MQTT sablon bináris érzékelő lesz, akkumulátor töltöttségi szintünk pedig a Hassio szenzora.

A fő konfigurációs.yaml fájlomban hozzáadtam néhány sort, hogy mind a sablon bináris érzékelőket, mind a sablonérzékelőket külön yaml fájlokban tartalmazzák. Nem kell ezt így tennie, de úgy gondolom, hogy egy kicsit jobban szervezi a dolgokat. Ehhez egyszerűen használja a fájlszerkesztőt, hogy hozzon létre egy új yaml fájlt, és nevezzen el valamit, amire hivatkozhat a configuration.yaml fájlban. Példámban a templatesensor.yaml és templatebinarysensor.yaml fájlokat használom

Az MQTT témákat és hasznos terheléseket úgy kell beállítani, hogy megfeleljenek az arduino beállításainak, vagy fordítva.

Végül, de nem utolsó sorban állítson be egy műszerfal elemet, amely látja az akkumulátor töltöttségi szintjét és a mozgásérzékelőt.

4. lépés: Vázlat és tesztelés

A bekötési rajzot követve kösse össze az alkatrészeket a kenyérsütő táblán való teszteléshez. Fontos megjegyzések a kábelezésben, hogy győződjön meg arról, hogy a földelő vezetékek megfelelőek a lehúzási hatáshoz. Ez teszi a tranzisztor alaphelyzetbe a WeMos D1 Mini készüléket. A WeMos D1 Mini USB -porthoz való csatlakoztatásával tesztelnie kell az ébresztési és visszaállítási funkciót. Vissza kell állnia, amint integet a kezével a PIR előtt. Ez opcionális, de kioldhatja az smd led lámpákat a mozgásérzékelőből, hogy egy kicsit meghosszabbítsa az akkumulátor élettartamát. Azt javaslom, hogy tegye ezt, miután tesztelte, hogy a mozgásérzékelő a várt módon működik. Ha az USB -t csatlakoztatta a számítógéphez, ellenőrizze azt kétszer az arduino IDE -vel, amely elindul és visszaáll a mozdulattal.

A Hassio műszerfalon látnia kell az akkumulátor egyes értékeit és a mozgásérzékelő lekapcsolását. Ha eddig minden jól ment, akkor üzletelnie kell! Foghatod ezt a kis kenyeretábla -prototípust, és mozgathatod a házadban, és új házi készítésű mozgásérzékelőként fog működni. Ezzel bármit kiválthat a Hassio -n belül, és itt végez, ha csak ezt keresi. De adjunk ennek egy utolsó csiszolást, hogy valami olyan legyen, ami méltó az otthoni támaszhoz.

Néhány hibaelhárítási tipp

- a WeMos D1 Mini reset gombjának megnyomásával az MQTT -t az arduino kóddal kell elindítani

- Szóljon hozzá az arduino kód néhány megjegyzéséhez, hogy lássa, hol vannak az egyes lépések, és mit tesz a hardverrel

- ne felejtse el csatlakoztatni az összes negatív vezetési pontot

5. lépés: Csatlakozás a Wifi fénykapcsolóhoz

Szerencsére a Hassio rendelkezik egy igazán nagyszerű automatizálási varázslóval, amely segíthet a beállításban. Nem fogok fények vagy kiegészítők hozzáadásával foglalkozni, de látni fogom, hogy a Hassio emberei valóban megkönnyítették az integrációk és más platformok hozzáadását a Hassio segítségével. Menjen át, és nézze meg, hogyan adhatja hozzá a választott wifi -fénykapcsolót.

Ebben az automatizálási varázslóban egy fontos dologra szeretnénk figyelni, ami a kiváltó ok. Hozzáadhatod a sablon bináris érzékelőt kiváltó okként, de úgy találtam, hogy a mozgásérzékelő egy kicsit "frappánsabb" volt, amikor közvetlenül az MQTT hasznos terheléssel mentem. Végül, de nem utolsó sorban állítsa be a kívánt fényt vagy eszközt, és az érzékelőnek működnie kell.

6. lépés: Projektlakás

Ha magabiztos a kenyértáblájával kapcsolatban, helyezze át az összes alkatrészt egy prototípus -nyomtatott áramköri lapra, és forrasztja az összes csatlakozást a legkisebb fórumon, amit csak talál. A vezetékeket rövidre fogtam, de helyreállítás/szerkesztés/javítás esetén rugalmas. A tok kialakítása minimális tok, amely sarokba vagy sík felületbe illeszthető. Nagyon jól működik a nem káros ragasztó 3M szalagokkal is. =)

Megjegyzés: Kicsit elfelejtettem, hogy honnan szereztem ezt a furcsa formátumú prototípus -nyomtatólapot, ezért azt javaslom, hogy csak vágja le a pcb -t méretre, és fúrjon egy -két lyukat. Ha ez az útmutató végül népszerű lesz, közzéteszek egy gyakoribb méretű szerkesztett verziót (csak két mozgásérzékelőre volt szükségem, és pontosan kettő volt ebből a furcsa táblából)

7. lépés: Zárás

Remélem, ez a kialakítás hasznos volt az otthoni automatizálási projektek megvalósításában. Elég hosszú út volt számomra, hogy minden mozgó alkatrészt előállítsak ennek az oktathatónak az elkészítéséhez, de örülök, hogy eltartottam egy kis idővel, hogy leállítsam. Ez a projekt egy kicsit megmutatta a korlátait annak, hogy az ESP -k programozásához néhány elérhetőbb utat használok. Ez nem azt jelenti, hogy ne használja az ESPHome -ot, de az energiagazdálkodásban szigorúbb projektek esetén más utat kell választania. Az érzékelők május vagy június környékén készültek el, és azóta nincs szükségük töltésre. Eddig körülbelül 4-5 hónapot töltöttek anélkül, hogy díjat kellene fizetniük. Mellékesen megjegyzem, hogy a WeMos D1 Mini alapú új NYÁK -elrendezés kifejlesztésébe is belekezdtem. A WeMos D1 Mini esetében az a helyzet, hogy beépített 5–3 V átalakítóval és tápfeszültségre képes USB programozó IC -vel rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy ha ezt a két tényezőt kiküszöbölnénk, akkor az ESP8266 -ot még kevesebb áram felszívására kényszeríthetjük.

Még egyszer köszönöm, hogy megengedte magának a veszekedést és követi ezt a projektet.