Homie eszközök építése IoT vagy otthoni automatizáláshoz: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ez az útmutató a DIY otthoni automatizálási sorozatom része, nézze meg a "DIY otthoni automatizálási rendszer tervezése" fő cikket. Ha még nem tudja, mi az a Homie, akkor nézze meg a homie-esp8266 + homie-t Marvin Roger-től.

Sok érzékelő van. A legegyszerűbbeket ismertetem annak érdekében, hogy az olvasónak megteremtsem a követelményeket a „valami” építésének megkezdéséhez. Lehet, hogy ez nem rakéta tudomány, de valójában működnie kell.

Ha nincsenek meg az alkatrészek, vigyázzon a közeljövőben oktatható "Elektronikus alkatrészek beszerzése Ázsiából" című részemre.

Hadd tegyek hozzá néhány buzz szót: IoT, ESP8266, Homie, DHT22, DS18B20, otthoni automatizálás.

A témának most világosnak kell lennie:-)

Továbbá ez az oktatóanyag a személyes oldalamon is elérhető:

1. lépés: Első lépések

Egyezmények

Ez az utasítás D1 Mini klónokat használ. Ezek WiFi -kompatibilis Arduino -kompatibilis vezérlők ESP8266 chip használatával. Nagyon kicsi formában szállítják (~ 34*25 mm), és piszok olcsók (~ 3-4 dollár klónok esetén).

Az egyes konstrukciókat egy D1 Mini, egy kenyérlap és néhány érzékelő segítségével illusztrálom. Mindegyikhez tartalmazok egy Bill of Material -t (BOM), de kihagyom az olyan nyilvánvaló dolgokat, mint az áthidaló huzalok és a kenyérlap (mini vagy teljes). Az "aktív részekre" fogok összpontosítani.

Az ábrákon lévő vezetékekhez/kábelekhez (Fritzing + AdaFruitFritzing könyvtár) a következőket használtam:

• Piros/narancssárga az áramellátáshoz, általában 3.3V. Néha 5V lesz, legyen óvatos.
• Fekete a földhöz.
• Sárga a digitális adatjeleknél: A bitek mozognak, és chipek formájában olvashatók.
• Kék/lila analóg adatjelekhez: Itt nincs bit, csak feszültség, amelyet meg kell mérni és kiszámítani, hogy megértsük, mi történik.

A Homie az ESP8266 -hoz egy tucat példát szállít, innen kezdtem építeni ezt az oktathatót.

Kenyeretábla

A D1 meglehetősen kenyeretábla -barát, de csak egy sor tűt ment meg felfelé és lefelé. Minden példában a D1 a jobb oldalon, az alkatrészek pedig a bal oldalon lesznek. A felső és az alsó sínek 3,3 V vagy 5 V feszültséget hordoznak.

jegyzet

A homie példák ".ino" vázlatokként készülnek az Arduino IDE számára. A saját kódom azonban ".ccp" néven készült a PlatformIO számára.

Ez nagyon kicsi lesz, mivel a vázlatok elég egyszerűek ahhoz, hogy másoljanak/illesszenek be bármilyen eszközt.

2. lépés: Hőmérséklet és páratartalom: DHT22 / DHT11

A készülék építése

A DHT22 a következőket használja:

• Egy digitális tű a vezérlővel való kommunikációhoz, csatlakoztassa a D3 -hoz
• Két vezeték a tápellátáshoz (3.3V vagy 5V + GND)
• A digitális tűt magasan kell tartani (áramhoz csatlakoztatva), ehhez ellenállást használunk a tápkábel és az adatcsap között

Kód

A PlatformIO projekt letölthető innen:

Az eredeti Homie példa itt található (de nem használ érzékelőt):

DHT22 esetén használja a DHT érzékelő könyvtárat (ID = 19)

BOM

• Vezérlő: Wemos D1 Mini
• Ellenállás: 10KΩ

• Érzékelő: (ezek egyike)

  • DHT22: A 4 érintkezőt használtam, amelyhez extra ellenállás szükséges. 3 tűs modul szállítható SMD -ben, amely tartalmazza az ellenállást.
  • DHT11: Ez olcsóbb, de kevésbé pontos, ellenőrizze az igényeit

3. lépés: Vízálló hőmérséklet: DS18B20

A DS18B20 a következőket használja:

• Egy digitális tű a vezérlővel való kommunikációhoz, csatlakoztassa a D3 -hoz
• Két vezeték a tápellátáshoz (3.3V vagy 5V + GND)
• A digitális tűt magasan kell tartani (áramhoz csatlakoztatva), ehhez ellenállást használunk a tápkábel és az adatcsap között

A DS18B20 egyvezetékes érzékelő. Buszt használ, és így több érzékelő egyetlen adatcsapot használhat.

Az is lehetséges, hogy NEM használ 3.3V/5V -ot az érzékelő táplálására, ezt hívják parazita energia üzemmódnak. Részletekért lásd az adatlapot.

Kód

A PlatformIO projekt letölthető innen:

A DHT22-hez hasonlóan itt található az eredeti Homie-példa (de nem használ érzékelőt):

1 vezetékes busz esetén használja a OneWire csomagot (azonosító = 1)

DS18B20 esetén használja a DallasTemperature (azonosító = 54) értéket

BOM

• Vezérlő: Wemos D1 Mini
• Ellenállás: 4.7KΩ
• Érzékelő: DS18B20, a képen vízálló
• 3 tűs csavaros kapocs, hogy megkönnyítse a kábel csatlakoztatását a kenyérlaphoz

4. lépés: Fény: fotorezisztor / fotocella (digitális: be / ki)

A készülék építése

(Sajnos nem rendelkezik Fritzing komponenssel a digitális fotocellához)

A fotocellás digitális modul a következőket használja:

• Egy digitális tű a vezérlővel való kommunikációhoz, csatlakoztassa a D3 -hoz
• Két vezeték a tápellátáshoz (3.3V + GND)

Lehetőség van analóg fotocellák használatára is, de ez itt nincs dokumentálva, lásd az Adafruit kiváló cikkét "A fotocella használata".

Megjegyzés: Ebben a példában egy potenciométer található az érzékelő táblán. A "világos" és a "sötét" környezeti fény közötti határ beállítására szolgál. Ha az 1 olvasás jelzőfénye ki van kapcsolva, akkor a 0 olvasás azt jelenti, ha világít.

Kód

A PlatformIO projekt letölthető innen:

BOM

Vezérlő: Wemos D1 Mini

Érzékelő: Fényérzékeny / Fényérzékelő modul

5. lépés: Fény: fotorezisztor / fotocella (analóg)

A készülék építése

A fotocellás analóg érzékelő ellenállásként működik. Csatlakozik az analóg bemenet és a 3.3V között.

A GND és az adatcsap közé ellenállást helyeznek, hogy feszültségosztót hozzanak létre. A cél egy ismert értéktartomány létrehozása:

• Ha nincs fény, a fotocella alapvetően blokkolja a VCC -t, így összeköti a GND -t az adattűvel: A tű majdnem 0 -at fog olvasni.
• Sok fényben van, a fotocella engedi a VCC áramlását az adattűre: A tű majdnem teljes feszültséget fog olvasni, és így közel a maximumhoz (1023).

Megjegyzés: Az analóg csapok értékei 0-1023 tartományban olvashatók az analogRead használatával. Ez nem praktikus az 1 bájtos értékek kezeléséhez, ehhez az Arduino térkép funkció segít csökkenteni 0-1023-ról (például) 0-255-re.

Az érzékelő min/max értékeinek kalibrálásához használjon ehhez hasonló vázlatot az Arduino -tól.

Kód

A PlatformIO projekt letölthető innen:

BOM

• Vezérlő: Wemos D1 Mini
• Érzékelő: Fényfüggő ellenállás (LDR) / fotorezisztor
• Ellenállás: 1K vagy 10K, kalibrálni kell a cella alapján

Hivatkozások

• PiDome szerver forráskód egy hely megvilágítására
• Adafruit "Fotocella használata"
• "Fotorezisztorok" itt, utasítások szerint
• Néhány átkozott őrült "Photocell Tutorial", ha matematikát és grafikonokat szeretne

6. lépés: Optikai érzékelő: QRD1114

A készülék építése

Kód

BOM

Hivatkozások

• Fizikai számítástechnika: A QRD1114 mintakódot tartalmaz az érzékelő leolvasásához és a megszakítás használatához a forgó kódolóhoz + pontos NYÁK -kialakítás
• QRD1114 Optikai érzékelő csatlakoztatási útmutatója a Sparkfun -nál

7. lépés: Utolsó szavak

Ez az utasítás nagyon rövid az alapvető megfigyelés magyarázatához.

Ahhoz, hogy tovább menjünk, reléket, infravörös sugárzót kell csatlakoztatnunk … Ez remélhetőleg a későbbiekben le lesz fedve, amint a szabadidő lehetővé teszi. A fő különbség az, hogy nem csak "olvasunk" (van -e fény?), Hanem "írunk" is (kapcsoljuk be a lámpát!).