HackerBox 0054: Smart Home: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Groete aan HackerBox Hackers regoor die wêreld! HackerBox 0054 ondersoek tuisautomatisering deur middel van slim skakelaars, sensors en meer. Stel Sonoff WiFi slim skakelaars op. Verander slim skakelaars om programmeringsopskrifte by te voeg en alternatiewe firmwares te flits. Stel Home Assistant, MQTT op, en integreer smart home hubs soos Amazon Alexa of Google Home. Monteer DIY WiFi -slim nodes met behulp van Wemos ESP8266 -modules. Stel WiFi -slimknope op as skakelaarbeheerpunte, sensorspunte of albei. Ontdek verskeie sensoropsies vir slim huisbedrywighede. Eksperimenteer met polsoksimetrie en hartklopmonitering.

Hierdie gids bevat inligting om aan die gang te kom met HackerBox 0054, wat hier gekoop kan word solank voorraad hou. As u elke maand 'n HackerBox soos hierdie in u posbus wil ontvang, teken dan in op HackerBoxes.com en sluit aan by die revolusie!

HackerBoxes is die maandelikse intekenboksdiens vir hardeware -hackers en liefhebbers van elektronika en rekenaartegnologie. Sluit by ons aan en leef die HACK LEWE.

Stap 1: Inhoudslys vir HackerBox 0054

• Twee Sonoff Basic WiFi Smart Switches
• Twee Wemos D1 Mini ESP8266 -modules
• Twee Wemos D1 Mini Relay Shields
• Twee Wemos D1 Mini prototipe skilde
• Twee net- tot 5V DC -stroomadapters
• FTDI Seriële USB -module
• MAX30100 Pulsoximeter Hartslagmodule
• MH-SR602 PIR Bewegingsensormodule
• Watersensormodule
• Twee DS18B20 digitale temperatuursensors
• Twee weerstande van 4.7K
• Man-vroulike DuPont-springers van 10 cm
• Eksklusiewe vinyl -webkamera -spioenblokkerblad
• Eksklusiewe HackerBox HackLife Iron-On Patch

'N Paar ander dinge wat nuttig sal wees:

• Een of twee AC-verlengkoorde met twee tande
• Soldeerbout, soldeersel en basiese soldeergereedskap
• 'N Rekenaar om sagteware te gebruik

Die belangrikste is dat jy 'n gevoel van avontuur, hackergees, geduld en nuuskierigheid nodig het. Bou en eksperimenteer met elektronika, hoewel dit baie lonend is, kan soms lastig, uitdagend en selfs frustrerend wees. Die doel is vooruitgang, nie volmaaktheid nie. As u volhard en die avontuur geniet, kan u baie tevredenheid put uit hierdie stokperdjie. Neem elke stap stadig, let op die besonderhede, en moenie bang wees om hulp te vra nie.

Soos altyd versoek ons u om die HackerBoxes -vrae gereeld na te gaan. Daar vind u 'n magdom inligting vir huidige en voornemende lede. Byna al die nie-tegniese ondersteunings-e-posse wat ons ontvang, word al beantwoord in die FAQ, so ons waardeer dit baie as u vinnig kyk.

Stap 2: Tuisautomatisering met Sonoff -slimskakelaars

Sonoff Basic Smart Switches is afstandsbedienings -skakelaars wat Smart Home -funksies ondersteun deur krag vir byna enige elektriese toestel te skakel volgens boodskappe wat via WiFi gestuur word. Sonoff Basic Smart Switches bestaan uit 'n ESP8266 WiFi -mikrobeheerder, 'n kragrelais om die las aan en af te skakel, en 'n klein wisselstroom- na gelykstroom -omskakelaar om die mikrobeheerder en relais van dieselfde lyn wat oorgeskakel word, te voorsien.

WAARSKUWING: Slimskakeltoestelle maak aansluiting by u huis se krag. Netkrag kan gevaarlik wees. U moet die implikasies daarvan verstaan om toestelle aan die net te koppel. Moet nooit op 'n toestel werk terwyl dit aan die hoofbron gekoppel is nie. Moenie probeer om 'n toestel aan te pas, aan te pas of te programmeer terwyl dit aan 'n hoofbron gekoppel is nie. As u nie die ervaring of gerief het om veilig met die net te werk nie, moet u asseblief iemand met die nodige kundigheid bystaan om u te help. VEILIGHEID EERSTE

'N Goeie beginpunt is om 'n' skakelbare verlengsnoer 'saam te stel, soos in die tekening getoon. Let daarop dat 'n wisselstroomkraglyn 'n N (NEUTRALE) GELEIDER het, wat gewoonlik WIT is. Dit het ook 'n L (LINE, LIVE, HOT) GELEIDER wat gewoonlik SWART is. Daar kan ook 'n G (GROND) GELEIDER wees wat gewoonlik GROEN of BARE METAAL is. Die N CONDUCTOR sluit aan by die breër proplem en die geribde of gemerkte isolerende baadjie. Hou dit in gedagte terwyl u met die L- en N -skroefaansluitings van die Sonoff Smart Switch aansluit.

Skroef die plastiekbehuise van die Sonoff Smart Switch vas sodat die tande binne -in die isolerende baadjie van die netgeleiers vasgryp. Dit bied 'n rekverligting wat help voorkom dat 'n lewendige draad losgetrek word, wat dan skade of besering kan veroorsaak. As die koord of toestel wat oorgeskakel is, 'n derde AARDE geleier het, moet u seker maak dat die grond aan beide kante van die Sonoff Smart Switch aan mekaar gekoppel is (omseil die skakelaar).

Die standaardprogram waarmee met Sonoff Smart Switches gekommunikeer word en beheer word, is eWeLink.

Stap 3: Hack die Sonoff

Daar is soldeergate vir 'n kop in die Sonoff -slimskakelaar. Die kop bevat krag, grond, TX en RX. Dit kan gebruik word om die ESP8266 te herprogrammeer. Die knoppie op die Sonoff Smart Switch maak verbinding met GPIO0, sodat dit gebruik kan word om die ESP8266 in die programmeermodus te begin.

Dit word voorgestel om 'n vroulike kop op die Sonoff Smart Switch -bord te gebruik. Aangesien daar hoë spanning op die bord is terwyl dit gebruik word, wil ons nie hê dat 'n geboë manlike koppen iets kortmaak nie.

Onthou om die netvoeding heeltemal te ontkoppel voordat u die Sonoff -slimskakelaar oopmaak. Sodra die skakelaar geprogrammeer is, verseël dit weer heeltemal in die behuizing voordat u die hoogspanningsleiding weer aansluit

Video: Koppel aan die Sonoff -kop

Daar is 'n aantal verskillende firmwares wat op ESP8266-gebaseerde Smart Switches gelaai kan word vir u inbraak. Een van die gewildste is Tasmota (sien About Tasmota op die webwerf van die projek).

Video: Laai Tasmota na Sonoff

Video: volledige gids vir Tasmota

Stap 4: Tuisassistent en MQTT

Tuisautomatiseringsagteware vergemaklik die beheer van algemene toestelle wat in 'n huis, kantoor of soms in 'n kommersiële omgewing voorkom, soos ligte, HVAC -toerusting, toegangsbeheer, sproeiers en ander toestelle. Dit maak gewoonlik voorsiening vir skeduleringstake, soos om sproeiers op die regte tyd aan te skakel en die hantering van gebeurtenisse, soos om ligte aan te skakel wanneer beweging opgespoor word.

Twee algemene Home Automation -platforms is Home Assistant en openHAB. Hulle is albei open source en het baie volledige funksies. Ons sal meer na Home Assistant kyk.

Video: Tuisassistent Beginnersgids

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) is 'n ligte, publiseer-inteken netwerkprotokol vir die vervoer van boodskappe tussen toestelle.

Video: Verstaan MQTT in Home Assistant

Video: 8266 -toestelle verbind met MQTT en Adafruit.io

Video: Tuisassistent met Alexa en Google Home

Stap 5: DIY -slimskakelaar met Wemos D1 Mini

Die Wemos D1 Mini is 'n gewilde ESP8266 -module met ingeboude WiFi -ondersteuning en USB -koppelvlak. Dit kan maklik geprogrammeer word via die Arduino IDE en ander platforms wat die ESP8266 ondersteun.

'N ESP8266 -module, soos die Wemos D1 Mini, kan aan 'n aflos gekoppel word om dieselfde funksionaliteit as die Sonoff Smart Switch te bied. So 'n opset bied ook serval ekstra GPIO -penne. Hierdie IO -penne kan die verbinding van sensors (insette), aanwysers/aktuators (uitsette), bykomende relais en verskeie ander toestelle ondersteun.

Verder kan die relais gebruik word om enige tipe sein te skakel, nie net die voedingspanning nie. Deur ander seine te skakel, kan die beheer van lugversorgingstelsels, besproeiing/sproeiers, motorhuisdeure, toegangs-/hekslotte en laagspanningsbeligting, soos landskap- of swembadligte, ondersteun word. Daar is baie voorbeelde aanlyn van projekte soos hierdie.

Die Wemos D1 Mini kan gevoed word deur enige voldoende 5V -toevoer, soos 'n "muurwrat" telefoonlaaier, via die microUSB -poort. Alternatiewelik kan 'n klein wisselstroom- na gelykstroomadapter (baie soos die wat in die Sonoff Smart Switch ingebou is) as krag gebruik word. Egter: U moet uiters versigtig wees wanneer u die netvoeding noukeurig aan die netadapter koppel. 'N Omhulsel moet ook voorsien word om die kragadapter te beskerm en te isoleer voordat die netstroom geaktiveer word.

Projek: Beheer 'n Wemos D1 Mini Relay via WiFi

Video: Laai Tasmota op Wemos D1 Mini

Stap 6: Sensors wat nuttig is vir tuisautomatisering

Bewegings sensor

Die MH-SR602 is 'n passiewe infrarooi sensor (PIR-sensor). PIR's meet infrarooi (IR) lig wat uit voorwerpe in hul gesigsveld uitstraal. Dit word meestal in PIR-bewegingsdetektore gebruik. PIR -sensors word algemeen gebruik in sekuriteitsalarms en toepassings vir outomatiese beligting. Alle voorwerpe met 'n temperatuur bo absolute nul gee warmte -energie uit in die vorm van straling. Gewoonlik is hierdie straling nie vir die menslike oog sigbaar nie omdat dit uitstraal op infrarooi golflengtes, maar dit kan deur elektroniese toestelle soos PIR's opgespoor word.

Hierdie voorbeeld demonstreer hoe u 'n PIR -bewegingsensormodule in 'n Arduino -projek kan gebruik. Aangesien die MH-SR602 PIR-bewegingsensor in die spanningsbereik van 3.3V-15V werk. Dit kan gebruik word met 3.3V -toevoer en sein met die Wemos D1 Mini (ESP8266) of met 'n 5V Arduino.

Watersensor

Hierdie demo -projek vir die watersensor spreek amper vanself. Die sensormodule werk met 3.3V of 5V. Die uitset kan waargeneem word met behulp van enige analoog invoerpen en die Arduino analogRead () -funksie.

Temperatuur sensor

Die DS18B20 is 'n temperatuursensor wat in verskillende toepassings gebruik kan word. Die sensor kommunikeer met behulp van die 1 -draads (I2C) bus en benodig slegs een optelweerstand van 4,7K om te werk. Hierdie voorbeeldprojek demonstreer die koppeling van die DS18B20 met die Wemos D1 Mini.

Stap 7: Polsoksimeter en hartslagmeter

Polsoksimetrie is 'n nie -indringende metode om die pasiënt se suurstofversadiging te monitor. Alhoewel die lesing van perifere suurstofversadiging (SpO2) nie altyd identies is aan die meer wenslike lesing van arteriële suurstofversadiging (SaO2) uit arteriële bloedgasanalise nie, is die twee goed gekorreleer sodat die veilige, gerieflike, nie -invasiewe, goedkoop polsoksimetriemetode is waardevol vir die meting van suurstofversadiging in kliniese gebruik.

Die MAX30100 (of MAX30102) is 'n geïntegreerde polsoksimetrie en hartklopmonitor biosensormodule. Dit bevat interne LED's, fotodetektore, optiese elemente en lae-ruis elektronika met afwysing van omringende lig. Die MAX30100 bied 'n volledige stelseloplossing om die ontwerp-proses vir mobiele en draagbare toestelle te vergemaklik.

Hierdie voorbeeldprojek illustreer die koppeling van die MAX30100 -module met die Wemos D1 Mini.

KENNISGEWING: Die MAX30100 -module, soos met enige selfdoenoplossing, is slegs bedoel vir opvoedkundige eksperimentering en demonstrasie. Hierdie demonstrasie -eenhede is absoluut nie mediese toerusting nie en daar moet nie op hulle vertrou word vir diagnose of enige ander kliniese doel nie. Raadpleeg altyd u gelisensieerde mediese praktisyn vir meer inligting.

Stap 8: Hack the Planet

Ons hoop dat u hierdie maand se HackerBox -avontuur in elektronika en rekenaartegnologie geniet. Bereik jou sukses en deel dit in die kommentaar hieronder of op die HackerBox Facebook -groep. Onthou ook dat u altyd 'n e -pos aan [email protected] kan stuur as u 'n vraag het of hulp nodig het.

Wat is volgende? Sluit aan by die rewolusie. Leef die HackLife. Kry elke maand 'n koel boks met hackbare toerusting by u posbus afgelewer. Gaan na HackerBoxes.com en teken aan vir u maandelikse HackerBox -intekening.