HackerBox 0054: Intelligens otthon: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Üdvözlet a HackerBox Hackereknek világszerte! A HackerBox 0054 intelligens kapcsolók, érzékelők és egyebek segítségével fedezi fel az otthoni automatizálást. Konfigurálja a Sonoff WiFi intelligens kapcsolókat. Módosítsa az intelligens kapcsolókat programozási fejlécek és alternatív firmware -ek hozzáadásához. Állítsa be az Otthoni asszisztenst, az MQTT -t, és integrálja az intelligens otthoni elosztókat, mint például az Amazon Alexa vagy a Google Home. Állítsa össze a DIY WiFi intelligens csomópontokat Wemos ESP8266 modulok segítségével. Konfigurálja a WiFi intelligens csomópontokat kapcsoló vezérlőpontoknak, érzékelő pontoknak vagy mindkettőnek. Fedezzen fel több érzékelő opciót az intelligens otthoni műveletekhez. Kísérletezzen pulzoximetriával és pulzusméréssel.

Ez az útmutató információkat tartalmaz a HackerBox 0054 használatának megkezdéséhez, amelyet itt vásárolhat, amíg a készlet tart. Ha minden hónapban szeretne egy ilyen HackerBox -ot közvetlenül a postaládájába kapni, akkor iratkozzon fel a HackerBoxes.com oldalon, és csatlakozzon a forradalomhoz!

A HackerBoxes a havi előfizetési doboz szolgáltatás hardveres hackereknek, valamint az elektronika és a számítástechnika rajongóinak. Csatlakozz hozzánk és éld a HACK LIFE -t.

1. lépés: Tartalomlista a HackerBox 0054 számára

• Két Sonoff Basic WiFi intelligens kapcsoló
• Két Wemos D1 Mini ESP8266 modul
• Két Wemos D1 mini relépajzs
• Két Wemos D1 mini prototípuspajzs
• Két hálózati AC -5V DC hálózati adapter
• FTDI soros USB modul
• MAX30100 pulzus -oximéter pulzusmérő modul
• MH-SR602 PIR mozgásérzékelő modul
• Vízérzékelő modul
• Két DS18B20 digitális hőmérséklet -érzékelő
• Két 4,7K ellenállás
• Férfi-nő DuPont 10 cm-es jumper
• Exkluzív vinil webkamera kémblokkoló lap
• Exkluzív HackerBox HackLife vasalható javítás

Néhány más hasznos dolog:

• Egy vagy két kétágú AC hosszabbító
• Forrasztópáka, forrasztó és alapvető forrasztószerszámok
• Számítógép szoftvereszközök futtatásához

A legfontosabb, hogy kalandérzékre, hacker szellemre, türelemre és kíváncsiságra lesz szüksége. Az elektronika építése és kísérletezése, bár nagyon kifizetődő, bonyolult, kihívásokkal teli és néha frusztráló is lehet. A cél a haladás, nem a tökéletesség. Ha kitart és élvezi a kalandot, sok elégedettség származhat ebből a hobbiból. Lépjen minden lépést lassan, vegye figyelembe a részleteket, és ne féljen segítséget kérni.

Mint mindig, kérjük, tekintse át a HackerBoxok GYIK -ot. Ott rengeteg információt talál a jelenlegi és leendő tagok számára. Szinte az összes nem technikai támogatási e-mailre, amelyet kapunk, már válaszolunk a GYIK-ban, ezért nagyon hálásak vagyunk, ha gyorsan megnézi.

2. lépés: Otthoni automatizálás Sonoff intelligens kapcsolókkal

A Sonoff Basic Smart Switches távirányítós tápkapcsolók, amelyek támogatják az intelligens otthoni funkciót, mivel szinte minden elektromos eszköz áramellátását kapcsolják a WiFi -n keresztül küldött üzenetek szerint. A Sonoff Basic intelligens kapcsolók egy ESP8266 WiFi mikrokontrollert, egy tápfeszültség relét tartalmaznak a terhelés be- és kikapcsolásához, valamint egy apró váltóáramú egyenáramú tápegységet, amely a mikrokontrollert és a relét ugyanazon a vonalon táplálja.

FIGYELEM: Az intelligens kapcsolóeszközök az otthoni hálózathoz csatlakoznak. A hálózati feszültség veszélyes lehet. Meg kell értenie az eszközök hálózathoz való csatlakoztatásának következményeit. Soha ne dolgozzon olyan készüléken, amíg az hálózati áramforráshoz van csatlakoztatva. Ne kísérelje meg beállítani, módosítani vagy programozni az eszközt, amíg az hálózati áramforráshoz van csatlakoztatva. Ha hiányzik a tapasztalat vagy a kényelem a hálózati árammal való biztonságos munkavégzéshez, kérjen segítséget a megfelelő szakértelemmel rendelkező személytől. ELSŐ A BIZTONSÁG

Jó kiindulópont egy "kapcsolható hosszabbító kábel" összeállítása, amint az a rajzon látható. Ne feledje, hogy a váltakozó áramú hálózati vezeték N (VESZÉLYES) VEZÉRLŐJEL rendelkezik, amely általában FEHÉR. Van egy L (LINE, LIVE, HOT) KONDUKTORA is, amely általában FEKETE. Előfordulhat olyan G (FÖLDI) VEZETŐ is, amely általában ZÖLD vagy CSUG FÉM. Az N CONDUCTOR a szélesebb dugólapáthoz és a bordázott vagy jelzett szigetelőköpenyhez csatlakozik. Ezeket tartsa szem előtt, amikor a Sonoff Smart Switch L és N csavaros kapcsaihoz csatlakozik.

Feltétlenül csavarja le a Sonoff Smart Switch műanyag házának végét úgy, hogy a belső fogak a hálózati vezetők szigetelő köpenyére tapadjanak. Ez nyújt feszültségmentesítést, amely segít megakadályozni, hogy a feszültség alatt álló huzal kihúzódjon, ami károsodást vagy sérülést okozhat. Ha a cserélni kívánt vezetékben vagy készülékben van egy harmadik GROUND vezeték, akkor győződjön meg arról, hogy a Sonoff Smart Switch mindkét oldalán a földelés össze van kötve (megkerülve a kapcsolót).

Az alapértelmezett alkalmazás, amely közvetlenül a dobozból kommunikál és vezérli a Sonoff intelligens kapcsolókat, az eWeLink.

3. lépés: Hack a Sonoff

A Sonoff intelligens kapcsoló belsejében forrasztási lyukak vannak a fejléc számára. A fejléc tartalmazza a tápellátást, a földelést, a TX -et és az RX -et. Ezekkel programozható az ESP8266. A Sonoff Smart Switch gombja csatlakozik a GPIO0 -hoz, így az ESP8266 programozási módba indítható.

Javasolt női fejléc használata a Sonoff Smart Switch táblán. Mivel használat közben nagy feszültségek vannak a táblán, nem akarjuk, hogy a hajlított dugaszcsatlakozó rövidre zárjon bármit.

A Sonoff intelligens kapcsoló kinyitása előtt ne felejtse el teljesen lekapcsolni a hálózati csatlakozót. Miután a kapcsolót beprogramozták, zárja vissza teljesen a házába, mielőtt visszakapcsolja a nagyfeszültségű hálózati tápegységet

Videó: Csatlakozás a Sonoff fejléchez

Számos különböző firmware tölthető fel az ESP8266 alapú intelligens kapcsolókra a hackelési öröm érdekében. Az egyik legnépszerűbb a Tasmota (lásd: Tasmota A projekt webhelyén).

Videó: Tasmota betöltése Sonoffba

Videó: Teljes útmutató a Tasmotához

4. lépés: Otthoni asszisztens és MQTT

Az otthoni automatizálási szoftver megkönnyíti az otthoni, irodai vagy néha kereskedelmi környezetben található gyakori készülékek, például lámpák, HVAC berendezések, beléptető, sprinkler és egyéb eszközök vezérlését. Általában ütemezési feladatokat ír elő, például a sprinklerek megfelelő időben történő bekapcsolását és eseménykezelést, például a lámpák bekapcsolását mozgás észlelésekor.

Két gyakori otthoni automatizálási platform a Home Assistant és az openHAB. Mindkettő nyílt forráskódú és nagyon teljes értékű. Részletesebben megvizsgáljuk az Otthoni asszisztenst.

Videó: Útmutató az otthoni asszisztenshez kezdőknek

Az MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) egy könnyű, közzététel-előfizetéses hálózati protokoll az üzenetek eszközök közötti továbbítására.

Videó: Az MQTT megértése a Home Assistant alkalmazásban

Videó: 8266 eszköz csatlakoztatása MQTT és Adafruit.io használatával

Videó: Otthoni asszisztens az Alexa és a Google Home segítségével

5. lépés: DIY intelligens kapcsoló a Wemos D1 Mini -vel

A Wemos D1 Mini egy népszerű ESP8266 modul beépített WiFi támogatással és USB interfésszel. Könnyen programozható az Arduino IDE -n és az ESP8266 -at támogató más platformokon keresztül.

Egy ESP8266 modul, például a Wemos D1 Mini csatlakoztatható egy reléhez, hogy ugyanazt a funkciót biztosítsa, mint a Sonoff Smart Switch. Egy ilyen konfiguráció további GPIO -csapokat is biztosít. Ezek az IO érintkezők támogathatják az érzékelők (bemenetek), a jelzők/működtetők (kimenetek), a további relék és számos más eszköz csatlakoztatását.

Ezenkívül a relével bármilyen típusú jel kapcsolható, nem csak a hálózati feszültség. Más jelek kapcsolása támogathatja a légkondicionáló rendszerek, az öntöző/sprinkler, a garázskapu, a bejárati/kapuzár és az alacsony feszültségű világítás, például a táj- vagy medencevilágítás vezérlését. Sok példa van az interneten az ilyen projektekre.

A Wemos D1 Mini bármilyen megfelelő 5 V -os tápellátással, például "falszemölcs" telefon töltővel táplálható a microUSB porton keresztül. Alternatív megoldásként egy kis váltóáramú (egyenáramú) hálózati adapter (nagyon hasonló a Sonoff Smart Switch -hez) használható tápellátáshoz. Azonban: Nagyon óvatosan kell eljárni, amikor óvatosan csatlakoztatja a hálózati tápegységet a hálózati adapterhez. Ezenkívül egy burkolatot kell biztosítani a tápegység védelmére és leválasztására a hálózati feszültség bekapcsolása előtt.

Projekt: Wemos D1 mini relé vezérlése WiFi -n keresztül

Videó: Tasmota betöltése a Wemos D1 Mini -re

6. lépés: Az otthoni automatizáláshoz hasznos érzékelők

Mozgásérzékelő

Az MH-SR602 passzív infravörös érzékelő (PIR-érzékelő). A PIR -ek a látómezőjükben lévő tárgyakról sugárzó infravörös (IR) fényt mérik. Leggyakrabban PIR-alapú mozgásérzékelőkben használják őket. A PIR érzékelőket általában biztonsági riasztásokban és automatikus világítási alkalmazásokban használják. Minden tárgy, amelynek hőmérséklete abszolút nulla felett van, sugárzás formájában hőenergiát bocsát ki. Általában ez a sugárzás nem látható az emberi szem számára, mert infravörös hullámhosszon sugároz, de elektronikai eszközökkel, például PIR -kel kimutatható.

Ez a példa bemutatja, hogyan lehet PIR mozgásérzékelő modult használni egy Arduino projektben. Mivel az MH-SR602 PIR mozgásérzékelő 3.3V-15V feszültségtartományban működik. Használható 3,3 V -os tápellátással és jelzéssel a Wemos D1 Mini (ESP8266) vagy 5 V -os Arduino -val.

Vízérzékelő

Ez a demó projekt a vízérzékelő számára nagyjából önmagáért beszél. Az érzékelő modul 3.3V vagy 5V feszültséggel működik. A kimenet bármely analóg bemeneti érintkezővel és az Arduino analogRead () funkcióval érzékelhető.

Hőmérséklet szenzor

A DS18B20 egy hőmérséklet -érzékelő, amely számos alkalmazásban használható. Az érzékelő az 1 vezetékes (I2C) busszal kommunikál, és csak egy 4,7K felhúzó ellenállás szükséges a működéséhez. Ez a példaprojekt demonstrálja a DS18B20 és a Wemos D1 Mini összekapcsolását.

7. lépés: Pulzoximéter és pulzusmérő

A pulzoximetria nem invazív módszer a beteg oxigéntelítettségének monitorozására. Annak ellenére, hogy a perifériás oxigén telítettség (SpO2) leolvasása nem mindig azonos az artériás vérgáz -elemzésből az artériás oxigén telítettség (SaO2) kívánatos leolvasásával, a kettő elég jól korrelál egymással, hogy a biztonságos, kényelmes, nem invazív, olcsó impulzus -oximetriai módszer értékes az oxigéntelítettség mérésére a klinikai felhasználás során.

A MAX30100 (vagy MAX30102) egy integrált pulzus-oximetria és pulzusmérő bioszenzor modul. Belső LED-eket, fényérzékelőket, optikai elemeket és alacsony zajszintű elektronikát tartalmaz, környezeti fény elutasítással. A MAX30100 teljes rendszermegoldást kínál a mobil és hordható eszközök tervezési folyamatának megkönnyítésére.

Ez a példaprojekt illusztrálja a MAX30100 modul és a Wemos D1 Mini csatlakoztatását.

FIGYELMEZTETÉS: A MAX30100 modul, mint minden barkácsmegoldás, csak oktatási kísérleti és demonstrációs célokat szolgál. Ezek a demonstrációs egységek egyáltalán nem orvostechnikai eszközök, és nem lehet rájuk támaszkodni diagnózis vagy más klinikai célok miatt. További információért mindig konzultáljon az engedéllyel rendelkező orvosával.

8. lépés: Hack the Planet

Reméljük, élvezni fogja a hacker HackerBox kalandját az elektronika és a számítástechnika területén. Vegye fel a kapcsolatot és ossza meg sikerét az alábbi megjegyzésekben vagy a HackerBox Facebook -csoportban. Ne feledje továbbá, hogy bármikor írhat e -mailt a [email protected] címre, ha kérdése van, vagy segítségre van szüksége.

Mi a következő lépés? Csatlakozz a forradalomhoz. Éld a HackLife -t. Minden hónapban kap egy hűvös, feltörhető felszerelést a postaládájába. Böngésszen a HackerBoxes.com oldalon, és iratkozzon fel havi HackerBox -előfizetésére.