Wifi - RF - ajtózár: 3 lépés (képekkel)

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

Áttekintés

Ez az utasítás lehetővé teszi, hogy bezárja / kinyitja a bejárati ajtót otthoni automatizáló szoftverével (például OpenHAB - ingyenes otthoni automatizálási szoftverrel, amelyet személyesen használok). A fenti kép az OpenHAB iPhone alkalmazás képernyőképét mutatja be. Alternatív megoldásként az alábbiakban leírt módon használhatja az MQTT üzenetküldést szinte minden kívánt rendszerben.

Feltételezések

Ez az utasítás azt feltételezi, hogy már rendelkezik (vagy beállít):

• Az OpenHAB (ingyenes nyílt forráskódú otthoni automatizálási szoftver) fut, bár mint említettük, minden olyan otthoni automatizálási szoftverrel együtt kell működnie, amely tartalmazhat MQTT kötést. Alternatív megoldásként saját maga is módosíthatja a kódot, hogy megfeleljen saját igényeinek.
• Mosquitto MQTT kötés telepítve és konfigurálva az OpenHAB segítségével (az MQTT egy üzenetküldési előfizetés/közzététel típusú protokoll, amely könnyű és kiváló az eszközök közötti kommunikációhoz)
• Hogy már beépített egy RF alapú bejárati ajtó billentyűzárat, amelyhez legalább egy távirányító tartozik (a többség igen) Ezeket viszonylag olcsón lehet megvásárolni az Amazon -on (kb. hónap, szóval nézd meg, tudsz-e DC-t biztosítani a zár működtetésére, vagy költeni egy kicsit többet egy tisztességes modellre:-))

Ha nem futtatja az OpenHAB -ot és egy MQTT -brókert, tekintse meg ezt a kiváló cikket a MakeUseOf webhelyen

Bevezetés

Ez a projekt kifejezetten megmutatja, hogyan kell használni egy RF alapú ajtózárat KEY FOB, hogy sokkal hasznosabb legyen, ha vezeték nélküli működésre alakítja át, így lehetővé teszi az ajtó zárását vagy kinyitását az otthoni automatizálási rendszeren, egy webböngészőn és a telefonon keresztül (az OpenHAB alkalmazáson keresztül), vagy akár ütemezze azt éjszakai automatikus zárolásra az otthoni automatizálási szoftver szabályai szerint. Ehhez a projekthez vettem egy "Mi RF alapú billentyűzet elülső ajtózárat" az Amazon -tól körülbelül 60 dollárért *

(* SZERKESZTÉS: az adott ajtózár márkái nem tartanak olyan sokáig! Csak 3-4 hónapot használtam ki belőle, mielőtt cserélnem kellett volna az elemeket, ami elég frusztráló lett. Azóta kicseréltem az egységet egy Windsor márkájú elektronikus ajtózárhoz, amelynek az elemei akár 2 évig is üzemelnek. Alternatívaként, bár sokkal több munkát végezhet, fontolja meg az egyenáramú áramellátást az ajtó magján keresztül a zárig)

Ehhez RF (rádiófrekvenciás) működtetésű ajtózárat biztosítanak, beépített billentyűzettel és kulcstartóval a távoli záráshoz / feloldáshoz. Az RF esetén azonban a kulcstartónak az ajtózár tartományában kell lennie. Ez a projekt a kulcsfontosságú távirányítót fogja használni, integrálva azt egy Wemos -szal (IOT tábla ESP8266 chipkel) a vezeték nélküli záráshoz / feloldáshoz, így bárhonnan irányítható, ha van internetkapcsolata.

Mire van szükségem?

Először is vásárolja meg és telepítse az RF alapú billentyűzárat. Gondoskodnia kell arról, hogy kulcstartóval érkezzen! Tesztelje a fob -ot, és győződjön meg arról, hogy a gombok megnyomásával az ajtót bezárja vagy kinyitja, mielőtt elindul. Ezen ajtózárak többségének szabványos ajtóméreteken és zárszerkezeteken kell alapulnia, így ha már van egy rögzítőcsavarja (mint nekem), akkor rendkívül egyszerű a cseréje.

A vezeték nélküli vezérlő létrehozásához a következő részeket kell beszereznie:

• A Wemos D1 mini V2 (ESP8266 vezeték nélküli CHIP beépített) vagy csak egy ESP8266 CHIP-nek kell lennie (nem ajánlom az ESP-01 verziót ehhez a projekthez, mivel a GPIO 0 érintkezőt magasan kell tartani a bekapcsoláskor hogy vakutól elinduljon, azonban ennek hatására az ajtózár beindul, amikor az ESP8266 bekapcsol, potenciálisan kinyitva a bejárati ajtót! Bár vannak megoldások, amelyeket megtehetünk, például időzítők vagy tranzisztorok stb. Wemos és kevesebb komponens esetében az egyszerűbb megközelítést fogjuk elérni)
• 5 V egyenáramú áramforrás a Wemos és a távirányító tápellátásához (elemekre már nem lesz szükség) Ha a Wemos tápellátását 5 V VCC tűvel (nem az USB -porton) végzi, és az egyenáramú áramforrás nagyobb, mint 5 V, akkor 5V feszültségszabályozó (például LM7805) és 2 x kondenzátor, 10V 0,33uF és 10V 0,1uF vagy hasonló méretű (az LM7805 adatlap szerint)

• Két 2N7000 vagy hasonló MOSFET (ezekkel a távvezérlőt kapcsolják, az egyiket a reteszeléshez, a másikat a feloldáshoz. A 2N7000 egy nagyon gyakori és nagyon olcsó javító típusú N-csatornás MOSFET, ezért nagyon könnyen elő kell készíteni)

• Két 10K ohmos ellenállás (ezeket minden MOSFET lehúzható ellenállóként fogják használni, így az ajtó zárása / kinyitása nem indul el a bekapcsoláskor!)
• A távirányítótól függően előfordulhat, hogy be kell vezetnie egy másik kondenzátort (például 10V 220uF vagy hasonló méretű), hogy növelje a távirányító teljesítményét. Tekintse meg az okokat később ebben a cikkben.
• Szükséges szerszámok: oldalvágók, egymagos huzal, forrasztópáka, fluxus és opcionálisan többméteres

Maga a kulcstartó tipikusan 2 x 3 V -os elemeket használ sorozatban (6 V Vcc). Ezért az 5 V -os tápegység és a kondenzátor használata elegendő feszültség a Wemos tápellátásához és a reteszelés / feloldáshoz.

Ha olyan távirányítója van, amely egyetlen 3 V -os elemről működik, akkor hozzá kell tudnia adni egy 3,3 V -os feszültségszabályozót az áramkörhöz, hogy a feszültség a szükséges 3 V közelébe csökkenjen. A 3 V -os akkumulátor valójában körülbelül 3.1 V -ot ad ki, és a legtöbb áramkör valamivel nagyobb feszültségtűréssel rendelkezik, így ebben az esetben a 3.1V -3.3V +6%. Kombinálja ezt azzal a ténnyel, hogy a Wemos áramot húz, így a feszültség valószínűleg még kisebb lesz. Ha kétségei vannak, mérjen multiméterrel, és ha lehetséges, ellenőrizze a zár forgalmazójával a távirányító maximális feszültségét (vagy maximális tűrését), mivel nem vállalok felelősséget, ha a távvezérlő leáll! Végül alternatív megoldásként állítson be egy feszültségosztó áramkört.

1. lépés: Összeszerelés

Forrasztás

Az alkatrészek összeszerelése nagyon egyszerű. Először nyissa ki a kulcstartót - vegye ki az elemeket és a tokot, mivel csak az áramköri lapra van szüksége. Ezután forrasztjon egy vezetéket a kulcstartó gomb lábainak mindkét oldalán. Ezt tegye mind a "zár", mind az "unlock" gombhoz. Ezután fordítsa meg a fob -ot, és forrasztjon egy vezetéket a fob hátulján lévő + és - párnákra, ahogy a képeken látható. A nagyobb betű +, a kisebbik -

Megjegyzés: Az 5 V -os tápegység mind a Wemos, mind a kulcsos tápegységet táplálja, így a fob elemekre már nincs szükség.

Összeszerelés

Adjon 5 V Vcc -t és GND -t a Wemos -hoz, és a kép szerint adja hozzá a MOSFET -eket és ellenállásokat a kenyérlaphoz. A 10K ohmos ellenállásoknak a GND -től a MOSFET -ek kapuja (középső csapja) felé kell futniuk. Ez a feszültséget a földhöz húzza, és megakadályozza a MOSFET -ek bekapcsolásakor történő bekapcsolását.

Ezután futtasson vezetéket a Wemos D1 -től az első MOSFET kapujáig és a W2 -es D2 -től a második MOSFET kapujaig. A D1 és D2 GPIO (általános célú bemeneti/kimeneti) érintkezők, amelyeket a kód OUTPUT csapként jelöl.

Végül csatlakoztassa a távirányító vezetékét a kenyérsütő lapra, Vcc -ről 5 V -os sínre, GND -ről GND -re, majd a gomb negatív oldalán lévő vezetéket minden MOSFET forrásoldalára és a gomb pozitív oldalát minden MOSFET leeresztő oldalára a képen látható módon (ha nem biztos a polaritásban, használjon multimétert)

(SZERKESZTETÉS: A csere Windsor ajtózár, amit korábban említettem, egy távirányítóval rendelkezik, amely valamivel több feszültséget fogyaszt, mint a régi kulcsos. Ez azt eredményezte, hogy a Wemos hatékonyan leállt a feszültségcsökkenés miatt, amikor az ajtó zárva volt. ugyanazt a problémát tapasztalja, majd a 220uF (vagy hasonló) kondenzátorban lévő vezetéket közvetlenül a távirányítóhoz kivezető +/- huzalozás előtt orvosolja. A kondenzátor feltöltődik, és indításkor ürítse ki a kondenzátort, nem pedig egyenáramú áramot)

Most csatlakoztassa az USB -kábelt a Wemos -hoz, és a kábel másik végét a számítógéphez.

(A kód a D1 "HIGH" érintkezőt adja ki, és a MOSFET bekapcsolását teszi lehetővé, hogy a feszültség a lefolyóból a forrásba áramoljon, és ezért "bekapcsolja" a gombot 1 másodpercre, mielőtt ismét a "LOW" kimeneti tűt hozza ki és kikapcsolja Valójában egyszerűen szimulálja a gomb megnyomását a kódon keresztül)

Arduino IDE

Indítsa el az Arduino IDE -t. Töltse le és nyissa meg a kódot (alternatív link ITT) Győződjön meg róla, hogy a további táblák szerepelnek az IDE -ben, lásd a beállítási módot. Ezután meg kell győződnie arról, hogy a megfelelő kártya van telepítve és betöltve a projekthez (Eszközök, táblák, Táblakezelő - keresse meg az "esp8266" és telepítse), valamint válassza ki a megfelelő COM portot (Eszközök, Port, COM…). Szüksége lesz a megfelelő PubSubClient és ESP8266Wifi könyvtárakra is (Vázlat, Könyvtárak kezelése, Könyvtár bevonása …)

Ezután módosítsa a következő kódsorokat, és cserélje le saját SSID -jére és jelszavára a vezeték nélküli kapcsolathoz. Ezenkívül módosítsa az IP -címet, hogy a saját MQTT -brókerére mutasson. Ha nincs telepítve MQTT bróker, javaslom a Mosquitto használatát. Töltse le Windows vagy Linux rendszerre itt.

// Wificonst char* ssid = "your_wifi_ssid_here"; const char* password = "your_wifi_password_here"; // MQTT Broker IPAddress MQTT_SERVER (192, 168, 222, 254);

Miután megváltoztatta, ellenőrizze a kódot, majd töltse fel a Wemos / ESP8266 kártyára USB -kábelen keresztül.

2. lépés: Tesztelés és OpenHAB konfiguráció

MQTT tesztelés

Az MQTT egy "feliratkozás / közzététel" üzenetküldő rendszer. Egy vagy több eszköz beszélhet az "MQTT brókerrel", és "feliratkozhat" egy bizonyos témára. Bármely más eszközről érkező bejövő üzenetet, amelyet ugyanabban a témában "publikálnak", a bróker kiküldi bármely más eszközre, amely feliratkozott az adott témára. Rendkívül könnyű és egyszerűen használható protokoll, és tökéletes olyan egyszerű indítórendszerként, mint amilyen itt van. Tekintse meg a folyamatábrát, hogy nagyjából megértse, hogyan működik.

A teszteléshez megtekintheti a Wemos -ból az MQTT -brókerhez érkező MQTT -üzeneteket a következő parancs futtatásával a Mosquitto -kiszolgálón (a Mosquitto egyike a sok MQTT Broker szoftvernek). Ez a parancs előfizet a bejövő Keepalive üzenetekre:

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/status

Látnia kell a bejövő üzeneteket, amelyek körülbelül 30 másodpercenként érkeznek a Wemos -ból, "1" számmal (azaz "élek"). Ha állandó "0 -t" lát (vagy nincs válasz), akkor nincs kommunikáció. Amint látja, hogy az 1 -es szám bejön, ez azt jelenti, hogy a Wemos kommunikál az MQTT brókerrel (keresse az "MQTT Last Will and Testament" -t, ha további információra van szüksége ennek működéséről, vagy nézze meg ezt az igazán jó blogbejegyzést)

Miután bebizonyította, hogy a kommunikáció működőképes, most nyomon követheti a tényleges "trigger" (zár/feloldás) üzenetet. Először iratkozzon fel a következő témára.

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/trigger

Most nyisson meg egy második parancssori ablakot, és futtassa a következő közzétételi parancsot, és küldje el a témának a "LOCK" vagy "UNLOCK" üzenetet. Látnia kell a megfelelő üzenetet az első ablakban, és látni kell a piros LED -lámpát is villogni a távirányítón, és az ajtószerkezetet szükség szerint reteszelni vagy kinyitni.

mosquitto_pub -t openhab/frontdoor/trigger -m LOCK

(-t jelentése "téma", -m jelentése "üzenet", -v jelentése "részletes" kimenet)

Megjegyzés: Ha az ajtó kinyit, amikor elküldi a zárat, vagy zár, amikor elküldi a feloldási parancsot, egyszerűen cserélje ki a D1 és D2 vezetékeket

OpenHAB konfiguráció

A következő változtatásokra van szükség az OpenHAB -ban:

"items" fájl:

FrontdoorTrigger "Front Door" (gDoors) {mqtt = "> [mqttbroker: openhab/frontdoor/trigger: command: ON: LOCK],> [mqttbroker: openhab/frontdoor/trigger: parancs: OFF: UNLOCK]"} Szám frontdoorStatus "Bejárati ajtó [MAP (állapot.térkép):%d]" (gDoors) {mqtt = "<[mqttbroker: openhab/frontdoor/status: state: default]"}

"webhelytérkép" fájl:

Elemváltás = frontdoorTrigger mappings = [ON = "Lock", OFF = "Unlock"] Szövegelem = frontdoorStatus

"status.map" fájl (átalakító mappában):

0 = Lefelé1 = Élő- = ismeretlen

Előfordulhat, hogy kissé módosítania kell a fenti OpenHAB konfigurációt, hogy megfeleljen a saját beállításainak, például az "mqttbroker:" résznek, amely az Ön konfigurált MQTT brókernevére vonatkozik.

Az utolsó képen a NYÁK -on található alkatrészek láthatók. Ebben az esetben, mivel egyenfeszültségű tápegységet használok, amely> 5V (az én esetemben 9V), a tábla tartalmaz egy LM7805 feszültségszabályozót, valamint egy 0,33uF kondenzátort az oldali áramellátáshoz és 0,1uF kondenzátort a kimeneti oldalon segít a feszültség simításában és stabilizálásában. Ellenkező esetben a többi csatlakozás megegyezik az előbb leírtakkal.

Hibaelhárítás

- Ha problémái vannak, amikor a Wemos folyamatosan zárja vagy nyitja az ajtót (pl.: RF jelet küld, és a kulcstartó LED -je folyamatosan világít), akkor ellenőrizze a VCC és GND vezetékeket a Wemoshoz. Valószínűleg az egyik vagy mindkettő nincs megfelelően csatlakoztatva.

3. lépés: Forrasztja fel az alkatrészeket egy NYÁK -ra

Végül minden komponenst forrasztottam egy NYÁK -ba, csak vezetékeket és/vagy forrasztópályákat használva az összes alkatrész összekapcsolásához. Ezután kaptam egy régi egyenáramú fali szemölcsöt, és kissé rövidebbre vágtam a vezetéket, majd egy csatlakozóblokkhoz futtattam, amelyet a NYÁK -hoz forrasztottam. A tápfeszültség ezután kimegy az 5 V -os feszültségszabályozóra / kondenzátorokra és a szükséges alkatrészekre. Egyszerűen kék nyilakkal takartam a PCB hátulját a fali szemölcshöz, és bedugtam az egyik szekrényben lévő tápellátásba. Kb. 9 hónapja működik minden probléma nélkül!