Mājas automatizācija, izmantojot Android un Arduino: atveriet vārtus, atgriežoties mājās: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šī pamācība ir paredzēta mājas automatizācijas sistēmas iestatīšanai, lai to kontrolētu, izmantojot viedtālruni, izmantojot interneta savienojumu, lai tai varētu piekļūt no jebkuras vietas, kur tas nepieciešams. Turklāt tas veiks noteiktas darbības ikreiz, kad būs izpildīts kāds kritērijs (piemēram, ieslēgs gaismu, kad viedtālrunis izveidos savienojumu ar mājas Wi -Fi tīklu, atvērs vārtus, kad ievadīsit GPS noteikto apgabalu, vai visu citu, ko vēlaties).

Tiks izmantota esoša android lietojumprogramma, kas prasa pēc iespējas mazāk kodēšanas: vienkārši augšupielādējiet kodu un esat pabeidzis. Smadzenes - mikrokontrolleris - būs ar Arduino vai ar Arduino saderīga tāfele, piemēram, Aruino Uno ar Ethernet vairogu vai NodeMCU ESP8266.

Lai iedarbinātu sistēmu, kad nosacījums ir izpildīts (GPS atrašanās vieta, laiks, ecc …), mēs izmantosim bēdīgi slaveno Tasker; vairāk par to vēlāk.

Izprotot sistēmu, tika ņemti vērā šādi galvenie punkti:

• Tam jābūt lētam.
• Tam jābūt pieejamam ārpus vietējā mājas tīkla (t.i., jūsu wifi).
• Tam jābūt PATIESI viegli un ātri uzbūvējamam un uzstādāmam.
• Tam jābūt uzticamam.

Tas nozīmē, ka viss projekts maksās aptuveni 20 € (7,50 € par ESP8266, 8 € par releja dēli, pārējais - par papildu aparatūru), un tas viss prasīs apmēram 30 minūtes - nemaz nav slikti.

Tātad, ja jūs interesē, sekojiet šim vienkāršajam un ātrajam ceļvedim un izveidojiet savu!

1. darbība. Aparatūras iestatīšana

Kad esat savācis visas sastāvdaļas, pirmā lieta, kas jādara, ir to savienot.

Šajā piemērā mēs savienosim spuldzi ar ESP8266; paturiet prātā, ka jums jābūt ārkārtīgi uzmanīgam, strādājot ar galveno spriegumu - mājas izmanto 220 V spriegumu, kas var jūs nogalināt! Pirms darba uzsākšanas vienmēr pārtrauciet strāvas padevi, un, ja neesat pārliecināts, meklējiet speciālista palīdzību!

Tas nozīmē: lai tiktu galā ar šādiem sprieguma un strāvas līmeņiem (kas sadedzinās mazo ESPR8266), mums jāizmanto piemērots relejs (piemēram, 5V loģika, kas piemērota standarta Arduino, vai šis, 3.3V loģikas līmeņa relejs), piemērots ESP82666 3.3V kontaktam); savienojumi ir diezgan vienkārši, sekojiet pievienotajai diagrammai.

Ņemiet vērā, ka daži releju dēļi (piemēram, tas, kuru esam saistījuši) ir ACTIVE LOW; tas nozīmē, ka relejs jāpievieno zemei, lai tas ieslēgtos, un otrādi. Ja tas ir jūsu gadījums, Homotica piedāvā jauku risinājumu; to mēs redzēsim nākamajā rindkopā.

2. darbība: ESP8266 konfigurēšana

Tagad, kad esam izveidojuši automatizācijas sistēmas aparatūru, mums ir jāprogrammē mikrokontrolleris.

Lai to izdarītu, mums būs nepieciešama Arduino programmatūra, lai augšupielādētu sniegto skici ESP8266; tāpēc dodieties uz Arduino lejupielādes lapu un paņemiet sev piemērotāko versiju.

Pēc lejupielādes instalējiet to.

Tagad, kad mūsu IDE ir instalēts, mums ir nepieciešama bibliotēka, kas nepieciešama skices darbībai; lai to instalētu, atveriet lietotni Github Repo un labajā pusē esošajā zaļajā pogā izvēlieties Lejupielādēt.

Dodieties uz datora mapi Lejupielādēt un, izmantojot tādu programmatūru kā WinRar vai WinZip, izpakojiet failu; atveriet jaunizveidoto mapi "homotica-master" un nokopējiet iekšējo mapi ar nosaukumu "Homotica" mapē Arduino Editor Libraries (to parasti varat atrast sadaļā C: / Users / your_user_name / Documents / Arduino / libraries). Izdzēsiet atlikušos failus "homotica-master", mums tie nebūs vajadzīgi

Koda augšupielādei ESP8266 trūkst viena soļa: mums ir jāiegūst bibliotēka, lai Arduino IDE sazinātos ar valdi, jo tā nav oficiāli atbalstīta.

Lai to izdarītu, rīkojieties šādi (kredīti: Github ES8266 Arduino Repo):

• Palaidiet Arduino un atveriet logu Faili> Preferences.
• Laukā Papildu pārvaldnieka vietrāži URL ievadiet "https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json" (bez pēdiņām). Varat pievienot vairākus URL, atdalot tos ar komatiem.
• Atveriet Boards Manager no Tools> Board izvēlnes un instalējiet platformu esp8266 (meklējiet "esp8266" un lejupielādējiet "esp8266 by ESP8266 Community").

Viss ir izveidots. Parūpēsimies par skices kodu.

Atveriet Fails> Piemērs> Homotica> Homotica ESP8266, nokopējiet VISU kodu jaunā skicē un mainiet šādus parametrus:

• ssid: ievietojiet šeit sava bezvadu tīkla nosaukumu
• parole: jūsu wifi parole
• ip, vārteja, apakštīkls: jums, iespējams, nevajadzēs pieskarties šiem iestatījumiem; mainiet ip, ja vēlaties, lai jūsu ESP8266 būtu cita adrese
• mUdpPort: ports, kuru vēlāk atvērsim maršrutētājā; ja nezini, kas tas ir, neaiztiec to
• kods: unikāls 8 rakstzīmju kods, kas tiks izmantots jūsu lietotnes autentificēšanai; jūs varat izvēlēties visu, ko vēlaties.

Ja izmantojat iestatījumu ACTIVE LOW, neaizmirstiet izsaukt homotica.setActiveLow (), kā parādīts parauga kodā!

Lai to pabeigtu: pievienojiet homotica.addUsedPin (5) (kā parādīts piemērā), lai ESP8266 norādītu, kurš GPIO ir jāapstrādā, starp kamēr cilpu un homotica.set (mUdpPort, kods); izdzēsiet visas rindas homotica.simulateUdp (…).

Šis kods jums jāatstāj:

#iekļaut

#include #include const char* ssid = "mywifiname"; const char* parole = "wifipassword"; IPAddress ip (192, 168, 1, 20); IPAddress vārteja (192, 168, 1, 1); IPAddress apakštīkls (255, 255, 255, 0); neparakstīts int mUdpPort = 5858; statiskais virknes kods = "aBc159"; Homotica homotica; void setup () {WiFi.config (ip, vārteja, apakštīkls); WiFi.begin (ssid, parole); while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {kavēšanās (500); } homotica.addUsedPin (5); homotica.setActiveLow (); // <- tikai tad, ja jums tas ir nepieciešams homotica.set (mUdpPort, kods); } void loop () {homotica.refresh (); }

Kad viss ir pareizi iestatīts, mainiet kompilatora iestatījumus izvēlnē Rīki atbilstoši pievienotajam ekrānuzņēmumam un izvēlieties portu, kuram jūsu dators ir pievienots ESP8266, izvēlnē Rīki> Ports.

Tagad noklikšķiniet uz augšupielādēt. Jūsu mikrokontrolleris ir iestatīts un gatavs darbam!

3. darbība: maršrutētājs un IP

Lai sazinātos ar ESP8266 no katra tīkla, mums būs jāpasaka maršrutētājam, lai tas ļauj ievadīt tam nosūtīto komandu.

Lai to izdarītu, dodieties uz maršrutētāja konfigurācijas lapu (parasti 192.168.1.1) un atrodiet kaut ko līdzīgu "virtuālajam serverim" vai "portu pāradresācijai"; jūs varat atrast precīzu iestatījumu savam maršrutētāja modelim, meklējot Google.

Portu pāradresācijā izveidojiet jaunu noteikumu, kas ļauj visus savienojumus ar ESP8266 (iepriekš konfigurēto), izmantojot ESP8266 portu (atkal iepriekš konfigurēto). Nosauciet to par Homotica, ievietojiet ESP8266 IP IP laukā un saglabājiet.

Ja jūsu izmantotais maršrutētājs neļauj jums to darīt, neuztraucieties: jūs nevarēsit izmantot lietotni no mobilā tīkla, taču tas lieliski darbosies no jūsu mājas wifi.

Tagad, lai atsauktos uz mūsu maršrutētāju no ārpasaules, mums jāzina tā publiskais IP; Negatīvie ir tas, ka lielākā daļa interneta pakalpojumu sniedzēju nesniedz jums statisku IP, bet gan dinamisku IP, kas laika gaitā mainās.

Bet pagaidiet, mēs varam to atrisināt!

Dodieties uz NoIp, izveidojiet jaunu kontu un pēc tam izveidojiet jaunu resursdatora nosaukumu (skatiet pievienoto attēlu). Ņemiet vērā, kāds resursdatora nosaukums jums ir (manā piemērā: https://yourhostname.ddns.net) un pārejiet pie nākamās darbības.

(Piezīme: iespējams, vēlēsities, lai jūsu dators automātiski sinhronizētu maršrutētāja IP ar jūsu NoIp resursdatora nosaukumu: lai to izdarītu, lejupielādējiet bezmaksas lietotni)

4. darbība. Lietotnes konfigurēšana

Rūpēsimies par lietotni, vai ne?

Lejupielādējiet lietotni no Play veikala lapas un atveriet to.

Atveriet kreiso izvēlni, atlasiet Dēļi un izveidojiet jaunu. Mēs aizpildīsim parametrus, kurus iepriekš definējām skices kodā ESP8266:

• Arduino vārds: ko vēlaties (lai tas būtu ESP8266)

• Uzņēmēja IP: tas varētu būt

  • maršrutētāja statiskais IP, uz kuru atsaucas, izmantojot NoIp saiti
  • ESP8266 IP, ja vēlaties to izmantot tikai no mājas wifi tīkla 192.168.1.20
• Uzņēmēja osta: tā, kuru mēs izveidojām un atvērām agrāk 5858
• Autentifikācijas kods: 8 zīmju kods, ko definējām skicē aBc195

Saglabāt. Atveriet izvēlni vēlreiz, izveidojiet jaunu ierīci; mēs demonstrācijai pievienosim spuldzi:

• Nosaukums: gaisma
• Pogas nosaukums: mēs izmantosim Ieslēgts, izvēlieties vēlamo
• Tapas numurs: tapa, kurai pievienojām spuldzi. Esi uzmanīgs! Uz ESP8266 tapu etiķetes (D1, D2…) NAV atbilst GPIO tapas nosaukumam! Meklējiet Google, lai noteiktu, kurš PIN ir GPIO (mūsu piemērā: 5. tapa ir apzīmēta kā D1)
• Uzvedība: jūs varat izvēlēties starp ierīces ieslēgšanu, izslēgšanu, stāvokļa "stumšanu" (ieslēgšanu un izslēgšanu) mainīšanu.

Saglabāt. Ja līdz šim visu esat pareizi iestatījis, spiežot Ieslēgt spuldzīti, vajadzētu iedegties.

Forši, vai ne?

Tagad varat izklaidēties, pievienojot vairāk ierīču, vēl vairāk dēļu un sakārtojot tos ainās.

Bet, lai ar pilnu jaudu izmantotu tikko radīto, mums būs jāizmanto Tasker.

5. solis: Tasker integrācija

Ja jums pieder Tasker vai vēlaties to iegādāties, turpiniet lasīt! Mēs to izmantosim, lai pastāstītu Homotica, kas un kad ir jādara.

Šajā piemērā mēs ieslēgsim gaismu ikreiz, kad izveidosim savienojumu ar mājas WiFi, un laiks ir no 16:00 līdz 18:00.

Atveriet Tasker; izveidojiet jaunu uzdevumu (nosauciet to par Ieslēgt gaismu), atlasiet Pievienot> Spraudnis> Homotica, nospiediet zīmuļa pogu, lai konfigurētu spraudni. Izvēlieties Light> On un Save. Atpakaļ uz galveno izvēlni izveidojiet jaunu profilu, atlasiet Valsts> WiFi savienots, laukā SSID ievietojiet ekskursijas Wifi nosaukumu; nospiediet atpakaļ un izvēlieties Ieslēgt gaismu, lai ievadītu darbību. Tagad ilgi nospiediet jaunizveidotā profila kreiso daļu, izvēlieties Pievienot> Laiks> No 16:00 līdz 18:00, pēc tam aizveriet.

Mēs esam pabeiguši. Mūsu gaisma iedegsies, kad ieiesim mājās noteiktajā laikā.

Tas ir parocīgi!

Tagad ir jūsu kārta: esiet radoši, izmantojot Homotica un Tasker, un neaizmirstiet parādīt mums savu radīto!