Upravljajte svojim automatskim kliznim vratima pomoću kućnog pomoćnika i ESP -a: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Sljedeći članak predstavlja neke povratne informacije o mom osobnom iskustvu u upravljanju automatskim kliznim vratima koja sam postavio u svojoj kući. Ova kapija, marke "V2 Alfariss", imala je nekoliko Phox V2 daljinskih upravljača za kontrolu. Imam i zvono na vratima Google Nest Hello koje se, nažalost, ne može uključiti u upravljač kliznih vrata za daljinsko otvaranje vrata iz mobilne aplikacije. Za mene je jedan od načina rješavanja ovog ograničenja bio pronaći način povezivanja automatskog kontrolera kliznih vrata s internetom. S ovom novom, povezanom kapijom mogu odgovoriti na slučajeve korištenja poput upravljanja kliznim vratima mobitelom. To sam postigao koristeći Home Assistant, ESPhome i nekoliko elektroničkih dijelova.

Ideja ovog članka nije da vam da nešto spremno za upotrebu, već da vas inspirira. Upamtite, ako nemate potpuno ista automatska vrata, ne zaboravite preuzeti i pročitati tehničku dokumentaciju za svoj model. Prilagodite ga i poboljšajte. Upozorenje: Budite oprezni i ne zaboravite isključiti električno napajanje prije otvaranja glavnog kontrolera. Uživajte!

Supplies

• Alati:

  • Šrafciger
  • Lemilica
  • Više metara

• Dijelovi:

  • Raspberry PI 3 (kompletan set: 2A alim + 32gb sd kartica)
  • ESP8266 Wemos D1 mini
  • 2 relejna modula
  • 2 otpornika 10k
  • PCB za izradu prototipova
  • Žice

Korak 1: Kako to funkcionira?

Glavni izazov ovdje je povezivanje automatskih kliznih vrata sa pametnim telefonom. Da bismo to učinili, pretvorimo automatska klizna vrata u IOT uređaj. Naravno, postoji više načina da se to postigne. U mom slučaju, nakon nekoliko eksperimenata, odlučio sam ići sa:

• Korištenje kućnog pomoćnika kao čvorišta za kontrolu portala i primanje zahtjeva od korisnika.
• Instaliranje ESPHome -a kao firmvera unutar ESP8266.

• Elektronski dijelovi:

  • Prototip PCB -a za lemljenje komponenti i njihovo povezivanje
  • Dva releja za simulaciju pritiska za otvaranje ili zatvaranje kapije
  • Staro napajanje od 5 V za napajanje ESP8266
  • Dva otpornika za razdvajanje napona od senzora za otvaranje/zatvaranje
• Internet veza s usmjerivačem (potrebna je konfiguracija NAT pravila)
• DuckDNS račun koji dozvoljava rješavanje imena vašem kućnom pomoćniku
• Mobilni telefon za instaliranje aplikacije Home Assistant i widget na ekranu

Tok

Da biste bolje razumjeli, pogledajte shemu.

1. Sa mobilnog telefona aktivirate widget za mobilnu aplikaciju Home Assistant
2. Zahtjev se šalje na vašu web adresu kućnog pomoćnika (rješavaju DuckDNS i TLS šifriranjem).
3. Vaš internetski usmjerivač usmjerava zahtjev u aplikaciju Home assistant
4. Home Assistant šalje radnju zahtjeva na ESPHome
5. ESPHome aktivira motor sa automatskim kliznim vratima
6. Šampanjac!

Korak 2: Instalirajte i postavite kućni pomoćnik na Raspberry PI

Home Assistant se može smatrati čvorištem za sve vaše kućne IOT stvari. To će biti dobro mjesto za kontrolu svih povezanih uređaja i dodavanje puno funkcija. Glavne karakteristike koje mi se najviše sviđaju su nadzorna ploča, API i raznolikost dodataka.

Instalacija

Očigledno nemam nikakvu dodatnu vrijednost koja bi vam rekla kako postaviti i instalirati Home Assistant. Zapravo, prije ovog projekta nisam poznavao ovaj softver. Ključni članci su:

• Instalirajte Home Assistant s ovim člankom

• Mrežnu konfiguraciju za Home Assistant možete pronaći ovdje:

  github.com/home-assistant/operating-system…

• Instalirajte ESPHome sa ovim:
• Instalirajte DuckDNS dodatak za kućnog pomoćnika:
• Instalirajte dodatak Uređivač datoteka (korisno):

Nakon svih ovih točaka, na vašem Raspberry PI -u imate lijepog kućnog pomoćnika. Morate biti u mogućnosti doći do njega putem HTTP -a i lokalnog IP -a ili isprobati https://homeassistant.local: 8123.

Konfiguracija

Konfigurirajte DuckDNS sa svojom domenom i sa tokenom. Na primjer, na slikama možete vidjeti dio moje konfiguracije. Ne zaboravite prihvatiti_termlje sa "true".

lets_encrypt:

accept_terms: true certfile: fullchain.pem keyfile: privkey.pem token: 92f56bb2-2c26-4802-8d4d-xxxxxxxxxxxx domeni:-nameofyourchoice.duckdns.org sekunde: 300

Odlučio sam konfigurirati HA sa statičkim IP-om jer je jednostavniji i sigurni ste da će IP biti isti nakon ponovnog pokretanja, a zatim će vaša pravila prosljeđivanja portova nastaviti funkcionirati: https://github.com/home-assistant/ operativni sistem …

U mom slučaju, dodajem dio konfiguracije unutar datoteke configuration.yaml jer DuckDNS ne upravlja https -om, samo šifrirajmo certifikat i ažuriranje DuckDns -a:

http:

ssl_certificate: /ssl/fullchain.pem ssl_key: /ssl/privkey.pem base_url:

Korak 3: Prilagođena elektronička ploča za poboljšanje automatskih kliznih vrata

Možda je to za mene bio najneobičniji dio jer obično više dotjerujem softverske stvari nego hardverske. Počeo sam s osnovnom pločom i vrlo osnovnim krugom, samo da provjerim jesam li u mogućnosti otpremiti program unutar Wemos D1 mini i trepnuti LED. Zatim sam promijenio firmver za ESPhome i slijedio ovaj savršeni članak za početak:

Nakon nekoliko ponavljanja kako bih pronašao pravi krug, to sam dokumentirao kod Fritzinga. Provedite vrijeme na ovom koraku jer nema povratka kada je sve zalemljeno (ne baš, ali nije jednostavno vraćanje). Pokušao sam simulirati ulazni senzor s automatskih kliznih vrata, ali to je bio neuspjeh (kasnije ću objasniti zašto). Osobno sam otkrio da je Fritzing dobar alat za dokumentiranje onoga što ožičite na matičnoj ploči.

Napomena: Ovdje ćete pronaći dobra pitanja za ESPhome FAQ ako ne možete priključiti svoj ESPHome na Home Assistant za prvu inicijalizaciju. Nakon učitavanja firmvera moći ćete učitavati "bežično" (OTA).

Relej za aktiviranje okidača za otvaranje/zatvaranje

U tehničkim specifikacijama automatskih kliznih vrata navedeno je da morate zatvoriti krug između "START" i "COM" da biste pokrenuli radnju otvaranja/zatvaranja vrata (potpuno otvaranje). Zatvorni krug između "START. P" i "COM" pokreće akciju otvaranja/zatvaranja vrata za pješaka. Nisam koristio "STOP", ali ovo je isti koncept, ali za zaustavljanje kapije pri otvaranju ili zatvaranju.

Odabirom elektroničke komponente odlučio sam se za relej umjesto tranzistora. Tranzistori su lijepi, ali ne jamče da je krug savršeno blizu. Mislim da mogu pustiti vrlo nisku struju u krug. Još jedna prednost releja je ta što kada testirate svoje kolo, u osnovi ćete čuti zvuk "klikanja" kada je kontakt blizu.

Dobijte stanje otvorenog senzora

U početku sam razmišljao o upotrebi nekih magnetskih senzora za otkrivanje stanja otvorenih ili zatvorenih vrata. Ali shvatio sam da postoji utikač koji spominje "limit senzor" na kontroleru. Očigledno nije napravljeno za upotrebu (štreberi poput mene), otkrio sam pomoću testera za kontakte da mogu pročitati stanje otvoreno ili zatvoreno kada otvorim kapiju. Napravio sam veliku grešku misleći da je stanje neka vrsta TTL logičkog napona (3,3 V). U tom slučaju možete ih direktno priključiti na Wemos ulaz. Ali u stvari, kada se vrata otvore, postoji 6,3v izlazni napon. Da biste koristili ovaj signal, morate podijeliti napon sa ovakvim krugom https://www.learningaboutelectronics.com/Articles/H… Rješenje je prilično jednostavno jer napon treba podijeliti s dva. Dakle, koristio sam dva otpornika od 10 Kohma između izlaza graničnog senzora i Wemos ulaza (opet, shemu potražite na priloženim slikama).

Jeftino napajanje od 5V

Za napajanje svih ovih komponenti koristim staro napajanje za mobilni telefon. Otvorio sam ga i promijenio utikač u mali utični kabel s vijkom. Također sam odlučio spojiti dva PCB-a (esp i napajanje) s vrućim ljepilom (da, znam, ovo je malo prljavo, ali radi:-). Nije najčistija stvar, ali lakša za rukovanje i izbjegavanje dodirivanja 220v.

To je sve što se tiče hardvera.

Korak 4: ESPHome firmver radi na prototipu PCB -a

Logika unutar ESP8266 ubrizgava se putem dodatka ESPHome za kućne pomoćnike. Vi kodirate logiku koju ESPHome izvršava. Vrlo mala vrsta aplikacije mora biti kôd sa ESPHome sintaksom. Zaista je jednostavno i zabavno jer, samo s nekoliko redova YAML -a, vaš ESP8266 brzo postaje pametna stvar. Cijeli izvorni kôd dostupan je ovdje: https://gist.github.com/toomone/819112ea1b04937912… Usredotočimo se na važan dio koda.

Upravljanje relejima

Kao što sam već rekao, automatski regulator kliznih vrata može pokrenuti akciju otvaranja ili zatvaranja samo kratkim impulsom (zatvaranje kruga) između dva ulaza. Da biste to učinili, morate konfigurirati odjeljak prekidača s malo konfiguracije. Na primjer, koncentrirajmo se na dio koji aktivira (otvori ili zatvori) djelomično otvaranje kapije (potrebno za pješaka, na primjer).

prekidač:

- platforma: gpio pin: D3 // PIN broj na kojem će se signal izlaziti na Wemos id: relej restore_mode: ALWAYS_OFF - platforma: naziv predloška: "Daljinski ulaz za pješake" ikona: "mdi: walk" turn_on_action: // logika koju će izvršiti ESPHome za simulaciju impulsa - switch.turn_on: relej - kašnjenje: 500ms - switch.turn_off: relej

Prethodni kôd generirat će prekidač i predložak. Ova dva koncepta omogućuju ESPHomeu da ponudi neki poboljšani mehanizam bez stvarnog kodiranja. Pozivam vas da pročitate ESPHome dokumentaciju kako biste produbili o ponuđenim funkcijama. https://esphome.io/cookbook/relay.html i

Očitavanje stanja senzora otvorenog zatvaranja

binarni_senzor:

- platforma: gpio pin: broj: D1 obrnuto: pravi naziv: "Otvoreni senzor" id: otvoreni_senzor uređaj_klasa: garažna_ vrata

Ovaj dio skripte govori wemos ploči da očita stanje na otvorenom senzoru na D1. Da biste pronašli D1, samo pročitajte na Wemos PCB -u. Koristio sam "obrnuti" parametar za true za invertiranje vrijednosti signala. Ne sjećam se jasnog razloga, ali mislim da je bilo jednostavno prikazati blizu ili otvoriti u skladu sa stanjem portala na nadzornoj ploči HA.

Omogućavanje API poziva ESPHome -u

Ako želite moći koristiti widget za kućnog pomoćnika na svom telefonu, morate dodati ovaj mali dio koda:

# Omogući API kućnog pomoćnika

api: services: - service: open_portal_pedestrian then: - switch.turn_on: relej - kašnjenje: 500ms - switch.turn_off: relej

Na ovaj način će konfigurator aplikacije Home assistant izlistati radnju za otvaranje portala. Odabrao sam samo onu za pješake jer ovu najviše koristim.

Korak 5: Izložite svog kućnog pomoćnika svijetu

Jer, želite da možete otvoriti svoja automatska klizna vrata sa bilo kojeg mjesta na planeti, a ne samo od kuće, morate svoju HA izložiti svijetu. Usput, svakako koristite jaku provjeru autentičnosti lozinkom. Na svom internetskom usmjerivaču morate konfigurirati pravilo za usmjeravanje cjelokupnog prometa koji dolazi s određenog porta na određeni IP, a također i port. Na primjer, naći ćete konfiguraciju koju sam napravio na usmjerivaču svog provajdera (žao mi je, to je na francuskom), ali primijetit ćete da je to zaista jednostavna konfiguracija. Pravilo mora reći vašem usmjerivaču da prihvati sve protokole na portu xxxx za prelazak na IP kućnog pomoćnika s portom 8123 (ako ga niste promijenili).

To je sve. Ne ustručavajte se postavljati pitanja jer sam svakako zaboravio dodati detalje o određenom dijelu. Sistem radi svakodnevno bez problema. Sviđa mi se i to što mogu otvoriti ili zatvoriti stanje portala sa svog telefona.