Kuunda Vifaa vya Homie vya IoT au Uendeshaji wa Nyumbani: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Mafundisho haya ni sehemu ya safu yangu ya Utengenezaji wa Nyumba ya DIY, angalia nakala kuu "Kupanga Mfumo wa Uendeshaji wa Nyumba ya DIY". Ikiwa haujui bado Homie ni nini, angalia homie-esp8266 + homie kutoka Marvin Roger.

Kuna sensorer nyingi. Ninafunika zile za msingi sana ili kumpa msomaji mahitaji ya kuanza kujenga "kitu". Hiyo inaweza kuwa sio sayansi ya roketi lakini hiyo inapaswa kufanya kazi.

Ikiwa huna sehemu, angalia kitabu changu kinachokuja kinachoweza kufundishwa "Sourcing Sehemu za Elektroniki Kutoka Asia".

Wacha niongeze maneno machache ya buzz: IoT, ESP8266, Homie, DHT22, DS18B20, automatisering ya nyumbani.

Mada inapaswa kuwa wazi sasa:-)

Pia, hii inayoweza kufundishwa sasa inapatikana pia kutoka kwa ukurasa wangu wa kibinafsi:

Hatua ya 1: Kuanza

Mikusanyiko

Hii hutumika kufundisha D1 Mini clones. Hizi ni wifi zinazowezeshwa na Watawala wa Arduino wanaotumia chip ya ESP8266. Zinasafirishwa kwa sababu ndogo sana (~ 34 * 25mm) na ni uchafu nafuu (~ 3-4 $ kwa clones).

Nitaelezea kila jengo kwa kutumia Mini D1, ubao wa mkate na sensorer (baadhi). Ninajumuisha Muswada wa Vifaa (BOM) kwa kila mmoja lakini nitaruka vitu dhahiri kama waya za kuruka na ubao wa mkate (mini au kamili). Nitazingatia "sehemu zinazotumika".

Kwa waya / nyaya kwenye michoro (Fritzing + AdaFruitFritzing maktaba), nilitumia:

• Nyekundu / Chungwa kwa nguvu, kawaida 3.3V. Wakati mwingine itakuwa 5V, kuwa mwangalifu.
• Nyeusi kwa ardhi.
• Njano kwa ishara za data za dijiti: Biti zinasafiri na zinaweza kusomwa kama-ni na chips.
• Bluu / Zambarau kwa ishara za data za analog: Hakuna bits hapa, voltage wazi tu ambayo inapaswa kupimwa na kuhesabiwa kuelewa kinachoendelea.

Homie kwa meli za ESP8266 mifano kadhaa, hapo ndipo nilianza kujenga hii inayoweza kufundishwa.

Bodi ya mkate

D1 ni rafiki wa mkate kabisa lakini itaokoa safu moja tu ya pini juu na chini. Mfano kila mmoja utakuwa na D1 upande wa kulia na vifaa upande wa kushoto. Reli za nguvu za juu na za chini zitatumika kubeba ama 3.3V au 5V.

Kumbuka

Mifano ya Homie imejengwa kama michoro ya ".ino" ya Arduino IDE. Nambari yangu mwenyewe imejengwa kama ".ccp" ya PlatformIO.

Hii itafanya tofauti kidogo kwani michoro ni rahisi kutosha kunakili / kubandika chochote chombo chako cha chaguo ni.

Hatua ya 2: Joto na Unyevu: DHT22 / DHT11

Kuunda kifaa

DHT22 hutumia:

• Pini moja ya dijiti kuwasiliana na mdhibiti, kuiunganisha kwa D3
• Waya mbili za umeme (3.3V au 5V + GND)
• Pini ya dijiti inapaswa kuwekwa juu (iliyounganishwa na nguvu), kwa hii tunatumia kontena kati ya reli ya nguvu na pini ya data

Kanuni

Mradi wa PlatformIO unaweza kupakuliwa kutoka:

Mfano halisi wa Homie uko hapa (lakini haitumii sensa):

Kwa DHT22, tumia maktaba ya sensorer ya DHT (ID = 19)

BOM

• Mdhibiti: Wemos D1 Mini
• Kizuizi: 10KΩ

• Sensor: (moja ya haya)

  • DHT22: Nimetumia pini 4 aina ambayo inahitaji kipinga cha ziada. Kuna moduli 3 za pini zinazosafirisha kama SMD ambayo ni pamoja na kontena.
  • DHT11: Hii ni ya bei rahisi lakini sio sahihi, angalia mahitaji yako

Hatua ya 3: Joto lisilo na maji: DS18B20

Ujenzi wa kifaa DS18B20 hutumia:

• Pini moja ya dijiti kuwasiliana na mdhibiti, kuiunganisha kwa D3
• Waya mbili za umeme (3.3V au 5V + GND)
• Pini ya dijiti inapaswa kuwekwa juu (iliyounganishwa na nguvu), kwa hii tunatumia kontena kati ya reli ya nguvu na pini ya data

DS18B20 ni sensorer 1-waya. Inatumia basi na kama sensorer nyingi zinaweza kutumia pini moja ya data.

Inawezekana pia KUTOTumia 3.3V / 5V kuwezesha sensor, hii inaitwa hali ya nguvu ya vimelea. Tazama data kwa maelezo.

Kanuni

Mradi wa PlatformIO unaweza kupakuliwa kutoka:

Kama kwa DHT22, mfano wa asili wa Homie uko hapa (lakini haitumii sensa):

Kwa basi 1-Waya, tumia kifurushi OneWire (ID = 1)

Kwa DS18B20, tumia Joto la Dallas (ID = 54)

BOM

• Mdhibiti: Wemos D1 Mini
• Mpingaji: 4.7KΩ
• Sensor: DS18B20, picha ni moja ya kuzuia maji
• Pini 3 za screw terminal kupunguza uunganisho wa kebo kwenye ubao wa mkate

Hatua ya 4: Nuru: Photoresistor / Photocell (dijiti: Washa / zima)

Kuunda kifaa

(Samahani, usiwe na sehemu ya Fritzing kwa picha ya dijiti)

Moduli ya dijiti ya picha hutumia:

• Pini moja ya dijiti kuwasiliana na mdhibiti, kuiunganisha kwa D3
• Waya mbili za umeme (3.3V + GND)

Inawezekana kutumia picha ya analog lakini hii haijaandikwa hapa, angalia nakala bora ya Adafruit "Kutumia Photocell".

Kumbuka: Katika mfano huu kuna potentiometer kwenye bodi ya sensorer. Inatumika kuweka kikomo kati ya "nuru" na "giza" taa iliyoko. Wakati wa kusoma taa 1 imezimwa, kwa hivyo kusoma 0 inamaanisha taa ikiwa imewashwa.

Kanuni

Mradi wa PlatformIO unaweza kupakuliwa kutoka:

BOM

Mdhibiti: Wemos D1 Mini

Sensorer: Moduli ya kugundua Picha / Mwanga

Hatua ya 5: Mwanga: Photoresistor / Photocell (analog)

Kuunda kifaa

Sensor ya analog ya picha hufanya kama kontena. Itaunganisha kati ya pembejeo ya analog na 3.3V.

Kuzuia huwekwa kati ya GND na pini ya data ili kuunda mgawanyiko wa voltage. Kusudi ni kuunda anuwai ya maadili inayojulikana:

• Ikiwa hakuna taa, photocell itazuia VCC, na hivyo kuunganisha GND na pini yako ya data: Pin itasoma karibu 0.
• Kuna mwangaza mwingi, fotokope itaruhusu VCC itiririke kwenye pini ya data: Pin itasoma karibu voltage kamili na kama vile karibu na max (1023).

Kumbuka: Thamani za pini za Analog zinasomwa katika anuwai ya 0-1023 kwa kutumia AnalogRead. Hii sio vitendo kushughulikia maadili 1 ya baiti, kwa kuwa kazi ya ramani ya Arduino itasaidia kupunguza kutoka 0-1023 hadi (kwa mfano) 0-255.

Kwa upimaji wa min / max maadili kwa sensa yako, tumia mchoro kama huu kutoka Arduino.

Kanuni

Mradi wa PlatformIO unaweza kupakuliwa kutoka:

BOM

• Mdhibiti: Wemos D1 Mini
• Sensor: Mpingaji anayetegemea Mwanga (LDR) / Photoresistor
• Kizuizi: 1K au 10K, inahitaji kusawazisha kulingana na seli yako

Marejeo

• Nambari ya chanzo ya seva ya PiDome kwa hali ya taa ya eneo
• Matumizi ya "Matumizi ya Picha" ya Adafruit
• "Photoresistors" hapa kwa kufundisha
• Baadhi ya mambo mabaya ya "Mafunzo ya Photocell" ikiwa unataka hesabu na grafu

Hatua ya 6: Kichunguzi cha macho: QRD1114

Kuunda kifaa

Kanuni

BOM

Marejeo

• Kompyuta ya Kimwili: QRD1114 inajumuisha nambari ya sampuli kusoma sensa na kutumia kukatiza kwa usimbuaji wa rotary + muundo sahihi wa PCB
• Mwongozo wa Utaftaji wa Kichunguzi cha macho cha QRD1114 huko Sparkfun

Hatua ya 7: Maneno ya Mwisho

Mafundisho haya ni mafupi sana kuelezea ufuatiliaji wa kimsingi.

Ili kuendelea zaidi tutahitaji kuunganisha relays, IR emitter… Hii kwa matumaini itafunikwa baadaye kwani wakati wa bure unaniruhusu. Tofauti kubwa ni kwamba hatutasoma tu "(kuna mwanga?) Lakini pia" andika "(washa taa!).