Upravljajte svoja samodejna drsna vrata z domačim pomočnikom in ESP -jem: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

V naslednjem članku je nekaj povratnih informacij o mojih osebnih izkušnjah z upravljanjem avtomatskih drsnih vrat, ki sem jih namestil v svojo hišo. Ta vrata z blagovno znamko "V2 Alfariss" so bila opremljena z nekaj daljinskimi upravljalniki Phox V2 za nadzor. Imam tudi zvonec za vrata Google Nest Hello, ki ga žal ni mogoče priključiti na krmilnik drsnih vrat, da bi na daljavo odprl vrata iz mobilne aplikacije. Zame je bil eden od načinov za rešitev te omejitve iskanje načina za povezavo avtomatskega krmilnika drsnih vrat z internetom. S temi novimi povezanimi vrati lahko odgovorim na primere uporabe, kot je upravljanje drsnih vrat s svojim mobilnim telefonom. To sem dosegel z uporabo programa Home Assistant, ESPhome in nekaj elektronskih delov.

Ideja tega članka ni, da bi vam dala nekaj pripravljenega za uporabo, ampak vas navdihnila. Ne pozabite, da če nimate popolnoma enakih samodejnih vrat, ne pozabite prenesti in prebrati tehnične dokumentacije za vaš model. Prilagodite in izboljšajte. Opozorilo: Bodite previdni in ne pozabite izklopiti električnega napajanja, preden odprete glavni krmilnik. Uživajte!

Zaloge

• Orodja:

  • Izvijač
  • Spajkalnik
  • Večmetrski

• Deli:

  • Raspberry PI 3 (celoten komplet: 2A alim + 32gb sd kartica)
  • ESP8266 Wemos D1 mini
  • 2 relejna modula
  • 2 upora 10k
  • PCB za izdelavo prototipov
  • Žice

1. korak: Kako deluje?

Glavni izziv pri tem je povezati samodejna drsna vrata s pametnim telefonom. To naredimo tako, da samodejna drsna vrata spremenimo v napravo IOT. Seveda obstaja več načinov za to. V mojem primeru sem se po nekaj poskusih odločil za:

• Uporaba domačega pomočnika kot vozlišča za nadzor portala in sprejemanje zahtev od uporabnika.
• Nameščanje ESPHome kot vdelane programske opreme v ESP8266.

• Elektronski deli:

  • Prototip tiskanega vezja za spajkanje komponent in njihovo povezavo
  • Dva releja za simulacijo pritiska na gumb za odpiranje ali zapiranje vrat
  • Stari 5V napajalnik za napajanje ESP8266
  • Dva upora za ločevanje napetosti od senzorja za odpiranje/zapiranje
• Internetna povezava z usmerjevalnikom (potrebujete funkcijo konfiguracije pravila NAT)
• Račun DuckDNS, ki dovoljuje ločevanje imen vašemu domačemu pomočniku
• Mobilni telefon za namestitev aplikacije Home Assistant in pripomoček na zaslon

Pretok

Za boljše razumevanje poglejte shemo.

1. Iz mobilnega telefona pritisnete pripomoček za mobilno aplikacijo Home Assistant
2. Zahteva se pošlje na vaš spletni naslov Pomočnik za dom (razrešijo DuckDNS in TLS s šifriranjem).
3. Vaš internetni usmerjevalnik preusmeri zahtevo v aplikacijo Domači pomočnik
4. Pomočnik za dom pošlje dejanje zahteve na ESPHome
5. ESPHome sproži motor samodejnih drsnih vrat
6. Šampanjec!

2. korak: Namestite in nastavite domačega pomočnika na Raspberry PI

Domačega pomočnika lahko razumete kot središče za vse vaše domače stvari IOT. To bo dober kraj za nadzor vseh povezanih naprav in dodajanje številnih funkcij. Glavne lastnosti, ki so mi najbolj všeč, so nadzorna plošča, API in raznolikost dodatkov.

Namestitev

Očitno nimam nobenih dodanih vrednosti, ki bi vam povedale, kako nastaviti in namestiti pomočnika za dom. Pravzaprav pred tem projektom nisem poznal te programske opreme. Ključni članki so:

• Namestite pomočnika za dom s tem člankom

• Omrežno konfiguracijo za Home Assistant najdete tukaj:

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

• Namestite ESPHome s tem:
• Namestite dodatek DuckDNS za pomočnika na domu:
• Namestite vtičnik urejevalnika datotek (uporabno): https://github.com/home-assistant/hassio-addons/tr..

Po vseh teh točkah imate na domačem računalniku Raspberry PI lep domači pomočnik. Do njega morate dostopati prek HTTP in lokalnega IP -ja ali poskusiti https://homeassistant.local: 8123.

Konfiguracija

Konfigurirajte DuckDNS z vašo domeno in z žetonom. Na slikah lahko na primer vidite del moje konfiguracije. Ne pozabite sprejeti izrazov z "true".

lets_encrypt:

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

Odločil sem se, da bom HA konfiguriral s statičnim IP, ker je enostavnejši in prepričani ste, da bo IP enak po ponovnem zagonu, nato pa bodo vaša pravila posredovanja vrat še naprej delovala: https://github.com/home-assistant/ operacijski sistem …

V mojem primeru dodam del konfiguracije v datoteko configuration.yaml, ker DuckDNS ne upravlja https, samo šifrirajmo potrdilo in posodobitev DuckDns:

http:

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

3. korak: Elektronska plošča po meri za izboljšanje samodejnih drsnih vrat

Mogoče je bil to zame najbolj nenavaden del, ker ponavadi bolj prilagajam programsko opremo kot strojno opremo. Začel sem z osnovno ploščo in zelo osnovnim vezjem, samo zato, da preverim, ali lahko naložim program v Wemos D1 mini in utripam LED. Nato sem spremenil vdelano programsko opremo za ESPhome in sledil temu popolnemu članku za začetek:

Po nekaj ponovitvah za iskanje pravega vezja sem to dokumentiral pri Fritzingu. Ne pozabite porabiti časa za ta korak, saj ni vrnitve, ko je vse spajkano (ne natančno, vendar ne enostavno nazaj). Poskušal sem simulirati vhodni senzor iz samodejnih drsnih vrat, vendar je prišlo do napake (kasneje razložim, zakaj). Osebno sem ugotovil, da je Fritzing dobro orodje za dokumentiranje tega, kar povežete na mizo.

Opomba: Tu boste našli dobro izhodišče v pogostih vprašanjih ESPhome, če svojega ESPHomeja ne morete priključiti na domačega pomočnika za prvo inicializacijo. Po nalaganju vdelane programske opreme boste lahko naložili "brezžično" (OTA).

Rele za aktiviranje sprožilca za odpiranje/zapiranje

V tehničnih specifikacijah samodejnih drsnih vrat je določeno, da morate zapreti vezje med "START" in "COM", da sprožite dejanje odpiranje/zapiranje vrat (popolno odpiranje). Zaprti tokokrog med "START. P" in "COM" sproži dejanje odpiranje/zapiranje vrat za pešca. Nisem uporabil "STOP", vendar je to isti koncept, vendar za ustavitev vrat pri odpiranju ali zapiranju.

Pri izbiri elektronske komponente sem se odločil za rele namesto tranzistorja. Tranzistorji so lepi, vendar ne zagotavljajo, da je vezje popolnoma blizu. Mislim, da lahko v vezje pustijo zelo nizek tok. Druga prednost releja je, da ko preizkusite vezje, v bistvu slišite, ko je stik blizu, z zvokom "klika".

Pridobite stanje odprtega senzorja

Na začetku sem razmišljal o uporabi nekaterih magnetnih senzorjev za zaznavanje stanja odprtih ali zaprtih vrat. Spoznal sem, da obstaja vtič, ki na krmilniku omenja "mejni senzor". Jasno, da ni namenjen uporabi (takšni štreni, kot sem jaz), sem s testerjem stikov ugotovil, da lahko preberem stanje odprto ali zaprto, ko odprem vrata. Naredil sem veliko napako, ko sem mislil, da je stanje neke vrste logična napetost TTL (3,3 V). V tem primeru jih lahko neposredno priključite na Wemos Input. Toda v resnici, ko se vrata odprejo, je izhodna napetost 6,3 V. Če želite uporabiti ta signal, morate napetost razdeliti s tovrstnim vezjem https://www.learningaboutelectronics.com/Articles/H… Rešitev je precej preprosta, ker je treba napetost deliti z dvema. Tako sem uporabil dva upora 10 Kohms med izhodom mejnega senzorja in vhodom Wemos (še enkrat poglejte shemo na priloženih slikah).

Poceni 5v napajalnik

Za napajanje vseh teh komponent uporabljam stari napajalnik za mobilni telefon. Odprl sem ga in z vijakom zamenjal vtikač v majhen kabel. Odločil sem se tudi, da združim dva PCB-ja (esp in napajalnik) z vročim lepilom (ja vem, to je nekoliko umazano, vendar deluje:-). Ni najčistejša stvar, vendar lažje rokovanje in izogibanje dotiku 220V.

To je vse za strojno opremo.

4. korak: Vdelana programska oprema ESPHome za izvajanje na prototipu PCB

Logika v ESP8266 je vnesena prek dodatka ESPHome za portal Home Assistant. Kodirate logiko, ki jo izvaja ESPHome. Zelo majhna vrsta aplikacije mora biti koda s sintakso ESPHome. To je res enostavno in zabavno, saj le z nekaj vrsticami YAML vaš ESP8266 hitro postane pametna stvar. Celotna izvorna koda je na voljo tukaj: https://gist.github.com/toomone/819112ea1b04937912… Osredotočimo se na pomemben del kode.

Krmiljenje relejev

Kot sem že rekel, lahko samodejni krmilnik drsnih vrat sproži odpiranje ali zapiranje s kratkim impulzom (zapiranje vezja) med dvema vhodoma. Če želite to narediti, morate konfigurirati razdelek stikala z malo konfiguracije. Osredotočimo se na primer na del, ki aktivira (odpre ali zapre) delno odpiranje vrat (potrebno je na primer za pešca).

stikalo:

- platforma: gpio pin: D3 // številka PIN, kamor bo signal izhoden na Wemosovem ID -ju: relay restore_mode: ALWAYS_OFF - platforma: ime predloge: "Gate Pedestrian Remote" ikona: "mdi: walk" turn_on_action: // logika, ki jo izvede ESPHome za simulacijo impulza - stikalo.turn_on: rele - zakasnitev: 500ms - stikalo.turn_off: rele

Prejšnja koda bo ustvarila stikalo in predlogo. Ta dva koncepta omogočata ESPHomeu, da ponudi nekaj izboljšanega mehanizma brez pravega kodiranja. Vabim vas, da preberete dokumentacijo ESPHome in se poglobite v ponujene funkcije. https://esphome.io/cookbook/relay.html in

Branje stanja senzorja odprtega zapiranja

binarni_senzor:

- platforma: gpio pin: številka: D1 obrnjeno: pravo ime: "Open sensor" id: open_sensor device_class: garage_door

Ta del skripta pove deski wemos, naj prebere stanje na odprtem senzorju na D1. Če želite najti D1, preprosto preberite na tiskanem vezju Wemos. Za obračanje vrednosti signala sem uporabil parameter "obrnjen" za true. Ne spomnim se jasnega razloga, vendar mislim, da je bilo preprosto prikazati blizu ali odpreti stanje portala na nadzorni plošči HA.

Dovoljenje klica API -ja za ESPHome

Če želite v telefonu uporabljati pripomoček Domači pomočnik, morate dodati ta majhen del kode:

# Omogoči API za domačega pomočnika

api: storitve: - storitev: open_portal_pedestrian nato: - switch.turn_on: rele - zamuda: 500ms - switch.turn_off: rele

Tako bo konfigurator aplikacije Pomočnik za dom prikazal dejanje za odpiranje portala. Izbral sem samo tistega za pešce, ker je to tisto, ki ga največ uporabljam.

5. korak: Izpostavite svojega domačega pomočnika svetu

Ker želite samodejno drsna vrata odpreti kjer koli na planetu in ne samo od doma, morate HA izpostaviti svetu. Mimogrede, uporabite močno preverjanje pristnosti gesla. Na internetnem usmerjevalniku morate konfigurirati pravilo za preusmeritev vsega prometa, ki prihaja iz določenih vrat na določen IP in tudi vrata. Na primer, našli boste konfiguracijo, ki sem jo naredil na usmerjevalniku ponudnika (žal je v francoščini), vendar boste opazili, da je to res preprosta konfiguracija. Pravilo mora usmerjevalniku povedati, da mora sprejeti ves protokol na vratih xxxx, da gre na IP domačega pomočnika z vrati 8123 (če ga niste spremenili).

To je vse. Ne oklevajte in postavljajte vprašanja, ker sem vsekakor pozabil dodati podrobnosti o določenem delu. Sistem deluje vsak dan brez težav. Všeč mi je tudi dejstvo, da lahko odprem ali zaprem stanje portala s svojega telefona.