Bou van homie -toestelle vir IoT of tuisautomatisering: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie instruksies is deel van my DIY Home Automation -reeks, kyk na die hoofartikel "Planning a DIY Home Automation System". As u nog nie weet wat Homie is nie, kyk dan na homie-esp8266 + homie van Marvin Roger.

Daar is baie sensors. Ek behandel die basiese aspekte om aan die leser die vereistes te gee om aan die begin te kan wees met die bou van 'iets'. Dit is miskien nie vuurpylwetenskap nie, maar dit behoort eintlik te werk.

As u nie die onderdele het nie, kyk uit vir my komende instruksies "Koop elektroniese onderdele uit Asië".

Laat ek 'n paar gonswoorde byvoeg: IoT, ESP8266, Homie, DHT22, DS18B20, tuisautomatisering.

Onderwerp behoort nou redelik duidelik te wees:-)

Hierdie instruksies is ook nou beskikbaar op my persoonlike bladsy:

Stap 1: Aan die gang

Konvensies

Hierdie instruksies gebruik D1 Mini -klone. Dit is Arduino -versoenbare beheerders met WiFi -funksie wat die ESP8266 -chip gebruik. Hulle word in 'n baie klein vormfaktor (~ 34*25mm) gestuur en is goedkoop (~ 3-4 $ vir klone).

Ek illustreer elke gebou met 'n D1 Mini, 'n broodbord en 'n paar sensor (s). Ek bevat 'n Bill Of Materials (BOM) vir elkeen, maar ek sal voor die hand liggende dinge soos springdrade en broodbord (mini of vol) oorslaan. Ek fokus op 'aktiewe dele'.

Vir drade/kabels in diagramme (Fritzing + AdaFruitFritzing -biblioteek) gebruik ek:

• Rooi/oranje vir krag, gewoonlik 3.3V. Soms is dit 5V, wees versigtig.
• Swart vir grond.
• Geel vir digitale data-seine: Bits beweeg en kan gelees word soos dit deur skyfies is.
• Blou/pers vir analoog data seine: geen stukkies hier nie, net 'n gewone spanning wat gemeet en bereken moet word om te verstaan wat aangaan.

Homie vir ESP8266 bevat 'n dosyn voorbeelde, dit is waar ek hierdie instruksies begin bou het.

Broodbord

Die D1 is redelik broodbordvriendelik, maar bespaar slegs een ry penne op en af. Elke voorbeeld het die D1 aan die regterkant en die komponente aan die linkerkant. Die boonste en onderste kragrails word gebruik om 3.3V of 5V te dra.

Let op

Homie -voorbeelde is gebou as '.ino' -sketse vir Arduino IDE. My eie kode is egter gebou as '.ccp' vir PlatformIO.

Dit sal baie min verskil maak, aangesien sketse eenvoudig genoeg is om te kopieer/te plak, ongeag u keuse.

Stap 2: Temperatuur en humiditeit: DHT22 / DHT11

Bou die toestel

Die DHT22 gebruik:

• Koppel dit aan D3 met 'n digitale pen om met die beheerder te kommunikeer
• Twee drade vir krag (3.3V of 5V + GND)
• Die digitale pen moet hoog gehou word (gekoppel aan krag), hiervoor gebruik ons 'n weerstand tussen kragrail en datapen

Kode

Die PlatformIO-projek kan afgelaai word vanaf:

Die oorspronklike Homie-voorbeeld is hier (maar gebruik nie 'n sensor nie):

Gebruik DHT -sensorbiblioteek vir DHT22 (ID = 19)

BOM

• Beheerder: Wemos D1 Mini
• Weerstand: 10KΩ

• Sensor: (een hiervan)

  • DHT22: Ek het die soort 4 penne gebruik wat 'n ekstra weerstand benodig. Daar is 3 penne modules wat as SMD gestuur word, wat die weerstand insluit.
  • DHT11: Dit is goedkoper, maar minder akkuraat; kyk na u vereistes

Stap 3: Waterdigte temperatuur: DS18B20

Die DS18B20 maak gebruik van:

• Koppel dit aan D3 met 'n digitale pen om met die beheerder te kommunikeer
• Twee drade vir krag (3.3V of 5V + GND)
• Die digitale pen moet hoog gehou word (gekoppel aan krag), hiervoor gebruik ons 'n weerstand tussen kragrail en datapen

Die DS18B20 is 'n 1-draadsensor. Dit gebruik 'n bus en as sodanig kan verskeie sensors 'n enkele datapennetjie gebruik.

Dit is ook moontlik om NIE 3.3V/5V te gebruik om die sensor aan te dryf nie, dit word parasitiese kragmodus genoem. Sien datablad vir besonderhede.

Kode

Die PlatformIO-projek kan afgelaai word vanaf:

Soos met DHT22, is die oorspronklike Homie-voorbeeld hier (maar gebruik nie 'n sensor nie):

Gebruik pakket OneWire (ID = 1) vir bus met 1 draad

Gebruik DallasTemperature (ID = 54) vir DS18B20

BOM

• Beheerder: Wemos D1 Mini
• Weerstand: 4.7KΩ
• Sensor: DS18B20, op die foto is 'n waterdigte een
• 3 penne skroefaansluiting om die verbinding van die kabel met die broodbord te vergemaklik

Stap 4: Lig: Fotoresistor / Fotosel (digitaal: Aan / uit)

Bou die toestel

(Jammer, ek het nie 'n Fritzing -komponent vir die digitale fotosel nie)

Die digitale fotoselmodule gebruik:

• Koppel dit aan D3 met 'n digitale pen om met die beheerder te kommunikeer
• Twee drade vir krag (3.3V + GND)

Dit is moontlik om 'n analoog fotosel te gebruik, maar dit word nie hier gedokumenteer nie, sien die uitstekende artikel "Gebruik van 'n fotosel" in Adafruit.

Opmerking: in hierdie voorbeeld is daar 'n potensiometer op die sensorbord. Dit word gebruik om die grens tussen 'lig' en 'donker' omringende lig te stel. As lees 1 lig uit is, beteken lees 0 dus lig as dit aan is.

Kode

Die PlatformIO-projek kan afgelaai word vanaf:

BOM

Beheerder: Wemos D1 Mini

Sensor: Fotosensitiewe / ligopsporingsmodule

Stap 5: Lig: Fotoresistor / Fotosel (analoog)

Bou die toestel

Die fotosel -analoog sensor dien as 'n weerstand. Dit verbind tussen 'n analoog ingang en 3.3V.

'N Weerstand word tussen GND en datapenn geplaas om 'n spanningsverdeler te skep. Die doel is om 'n bekende reeks waardes te skep:

• As daar geen lig is nie, blokkeer fotosel basies VCC en verbind GND dus met u data -pen: Pin sal byna 0 lees.
• As daar baie helder lig is, kan die fotosel VCC na die gegewenspen laat vloei: die pen sal byna volle spanning lees en as sodanig naby maks (1023).

Opmerking: waardes van analoog penne word gelees in 'n 0-1023-reeks met behulp van analogRead. Dit is nie prakties om 1 byte-waardes te hanteer nie, hiervoor sal die Arduino-kaartfunksie help om van 0-1023 tot (byvoorbeeld) 0-255 te verminder.

Gebruik 'n skets soos hierdie van Arduino om die min/maksimum waardes vir u sensor te kalibreer.

Kode

Die PlatformIO-projek kan afgelaai word vanaf:

BOM

• Beheerder: Wemos D1 Mini
• Sensor: ligafhanklike weerstand (LDR) / fotoresistor
• Weerstand: 1K of 10K, moet gekalibreer word op grond van u sel

Verwysings

• PiDome -bediener se bronkode vir die beligtingstoestand van 'n plek
• Adafruit se "Using a Photocell"
• 'Fotoresistors' hier by instruksies
• 'N Paar mal "fotocell -tutoriale" as u wiskunde en grafieke wil hê

Stap 6: Optiese detektor: QRD1114

Bou die toestel

Kode

BOM

Verwysings

• Fisiese rekenaars: QRD1114 bevat voorbeeldkode om sensor te lees en interrupt te gebruik vir draaikodeerder + presiese PCB -ontwerp
• QRD1114 Aansluitingsgids vir optiese detektore by Sparkfun

Stap 7: Laaste woorde

Hierdie instruksies is baie kort om basiese monitering te verduidelik.

Om verder te gaan, moet ons relais, IR -emitter aansluit … Dit sal hopelik later gedek word, aangesien vrye tyd my toelaat. Die groot verskil is dat ons nie net sal "lees" (is daar lig?) Nie, maar ook "skryf" (lig aanskakel!).