Praktiline PIR koduseks kasutamiseks: 7 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Nagu paljud teist, kes töötavad koduautomaatika projektidega, soovisin ma ehitada funktsionaalse PIR -anduri mõne kodu nurgapöörde automatiseerimiseks. Kuigi valguslüliti PIR -andurid oleksid olnud optimaalsed, ei saa te nurka painutada. See projekt läbis paar iteratsiooni ja ma tegin katseid paljude muude veebis saadaolevate õpetuste kaudu ega leidnud ühtegi, mis minu jaoks toimiks. Kui soovite lihtsalt tegemisele jõuda, jätkake 3. sammuga, vastasel juhul jätkake teise sammuga, kus ma arutan arengut.

Tarvikud:

Jootekolb

Jootmine ja Flux elektroonika jaoks

Varuühenduse juhe

3D printer

Leivalaud

Hassio põhiteadmised

Arduino programmeerimise põhioskused

1. samm: arendamine

Koduabiline on suurepärane tööriist mõnede keerukamate seadistuste linkimiseks. Minu jaoks oli nurgaga trepist valguse saamine esialgne huvi projekti vastu. Õige juhendi leidmine tõhusa koduseks kasutamiseks mõeldud PIR -anduri loomiseks oli keeruline. Muidugi on selle toimimiseks palju lihtsaid viise, kuid selle muutmine energiatõhusaks ja igapäevaseks kasutamiseks oli teine lugu. Samuti oli probleem latentsus või see, kui kiiresti tuli signaali saades sisse lülitub. See on keeruline projekt, kui ma tõesti selle kõige umbrohu sisse sain. Mis juhtus, jõudsin kahe põhipunktini, miks see disain oli tõhus.

Latentsus

Alustasin selle anduri kujundamisega ESPHome'ist. Sellel on kõik kellad ja viled, kuid ka väga sõbralik liides. Kahjuks on ESPhome'i protokoll ja kaadritöö mWh arvestamisel päris suur energiakasutaja. Samuti on väike latentsusprobleem, kui valguse sisselülitamise kõned peavad läbima ESPhome'i alglaadimise, Hassio, seejärel teie valguskontrolleri. Leidsin, et need jäävad 10 sekundi vahemikku. Olete juba trepist üles tõusnud (või äkki kõnnite väga aeglaselt, kuna valgust pole). Niisiis sai kõige energiatõhusamaks ja kiiremaks viisiks Hassiole liikumissignaali toomiseks MQTT.

MQTT kasutamine koos staatilise IP -ga vähendas aega umbes alla 2 sekundi. MQTT -signaal jõuaks Hassiosse umbes 800–1200 ms. Päris pagana hea.

Aku kestvus

Nagu varem mainitud, säästis MQTT -le üleminek ka palju energiatarbimist. Keskmine andur ilma sügava uneta ESPHome'il kestaks umbes 800 mWh akudega vähem kui päeva. Sügava une korral umbes 3-5 päeva sõltuvalt aktiveerimisest. WeMos D1 Mini ei ole hull energiapulber, kuid see ei ole ka kõige tõhusam oma energia haldamisel, nii et iga patarei pigistamine oli oluline. Iga tarbiva osa vähendamine oli kõige olulisem samm.

Paljud PIR -andurid on olemas, kuid mitte kõik pole võrdsed. Üks esimesi punkte, mida märkasin, oli iga testitud PIR -anduri kiirus, nurk ja tulistamiskiirus. Kasutatud anduritest leidsin, et Simplytronics Wide Angle PIR on vahemiku ja energiakuluga kõige tõhusam. See on laia nurga PIR -andur, millel on suurepärane vahemik, ja see töötab ainult 3v -l, mis on minu jaoks hämmastav.

Samm: materjalid

WeMos D1 Mini

T4056 Lipo/Li-Ion USB laadija

Simplytronics lainurga PIR -andur

3.7v 1000 mWh Lipo aku

2x 10k takistid

120K takisti

5k takisti

1N4001 alaldi diood

1uF kondensaator

2N2222 Transistor

Samm: baaskood ja Arduino

Lihtsalt laadige alla arduino -fail, muutke seda oma seadistustega töötamiseks. Kõige olulisemad aspektid, mida meeles pidada, on veenduda, et teie seaded vastavad Hassio -s antud andmetele.

Minu näites kasutan Mosquitto maaklerit. Sisestasin need seaded oma arduino koodi. Oma MQTT -serveri jaoks, kuna see on Hassios hostitud, panin ma oma Hassio IP -aadressi.

Järgmine asi, mida peame tegema, on seadistada mõned malliandurid, mis hoiavad meie MQTT andmeid, nii et see oleks natuke Hassio kasutajasõbralikum. Kui soovite mallide ja mallide kohta rohkem teada saada, jätan selle Hassio lingi siia.

Meie liikumise MQTT on malli binaarne andur ja meie aku tase on Hassio andur.

Oma põhifaile konfiguratsiooni.yaml olen lisanud mõned read, et lisada nii malli binaarsensorid kui ka malliandurid eraldi yaml -failidesse. Sa ei pea seda niimoodi tegema, kuid leian, et see hoiab asjad natuke paremini organiseeritud. Selleks kasutage faili redaktorit, et luua uus yaml -fail ja nimetada see millekski, millele saate viidata konfiguratsioonis.yaml. Minu näites kasutan templatesensor.yaml ja templatebinarysensor.yaml

Veenduge, et seadistate MQTT teemad ja kasulikud koormused vastavalt teie arduino seadistusele või vastupidi.

Lõpuks seadistage armatuurlaua element, mis näeb aku taset ja liikumisandurit.

Samm 4: Skeem ja testimine

Juhtmestiku skeemi järgides ühendage komponendid leivaplaadil testimiseks. Juhtmestiku olulised märkused on veenduda, et maandusjuhtmed on tõmbeefekti jaoks õiged. See paneb transistori WeMos D1 Mini äratusel lähtestama. Peaksite saama äratamise ja lähtestamise funktsiooni testida, ühendades WeMos D1 Mini USB -porti. See peaks lähtestuma, kui viibutate kätt PIR -i ees. See on valikuline, kuid saate ka liikumisandurilt smd led -tulesid lahutada, et pikendada aku kasutusaega. Soovitan seda teha pärast seda, kui olete testinud, et liikumisandur töötab ootuspäraselt. Kui teie USB on arvutiga ühendatud, kontrollige seda uuesti arduino IDE abil, mis käivitub ja lähtestab liikumise päästikuga.

Hassio armatuurlaual peaksite nägema mõningaid aku väärtusi ja ka liikumisandurit. Kui siiani on kõik hästi läinud, peaksite äri tegema! Võite võtta selle väikese leivalaua prototüübi ja liigutada seda oma maja ümber ning see toimib teie uue omatehtud liikumisandurina. Sa võiksid seda kasutada Hassio siseselt millegi käivitamiseks, ja kui sa seda otsid, oled siin valmis. Kuid andkem sellele viimane lakk, et see oleks midagi, mis väärib kodus alustala.

Mõned näpunäited veaotsinguks

- vajutades WeMos D1 Mini lähtestamisnuppu, peaksite MQTT käivitama arduino koodiga

- tühistage osa arduino koodist, et näha, kus iga samm asub ja mida see riistvaraga teeb

- ärge unustage ühendada kõik negatiivsed juhtpunktid

Samm: ühenduse loomine Wifi valguslülitiga

Õnneks on Hassios tõesti suurepärane automaativiisard, mis aitab teie seadistamisel. Ma ei hakka tulede või lisandmoodulite lisamisse laskuma, kuid näen, et Hassio inimesed on hõlbustanud integratsioonide ja muude platvormide lisamist, mida saab Hassioga juhtida. Minge üle ja vaadake, kuidas lisada oma valitud WiFi -lüliti.

Selles automatiseerimisviisardis tahame pöörata tähelepanu ühele olulisele asjale, mis on päästik. Võite käivitada käivitamiseks malli binaarsensori, kuid leidsin, et liikumisandur oli MQTT kandevõimega otse minnes natuke "nõtkem". Viimaseks, kuid mitte vähem tähtsaks, seadistage oma valguse või seadme valik ja andur peaks toimima.

6. samm: projekti elamu

Kui olete oma leivaplaadiga kindel, viige kõik osad prototüüpitud trükkplaadile ja jootke kõik ühendused väikseima plaadiga, mida leiate. Olen hoidnud juhtmed lühikesed, kuid taastamise/redigeerimise/parandamise korral paindlikud. Korpuse disain on minimaalne ümbris, mille saab sisestada nurka või tasasele pinnale. See töötab väga hästi ka mittekahjustavate 3M liimribadega =)

Märkus. Ma unustasin, kust ma selle veidra vormingu prototüüpimisplaadi hankisin, nii et ma soovitaksin lihtsalt oma plaadi suuruseks lõigata ja augu või kaks puurida. Kui see juhend osutub populaarseks, avaldan tavalisema suurusega redigeeritud versiooni (mul oli vaja ainult kahte liikumisandurit ja mul oli täpselt kaks neist veidratest tahvlitest)

7. samm: sulgemine

Loodan, et see disain on olnud abiks teie püüdlustes mõne koduautomaatika projekti elluviimiseks. Mul oli üsna pikk teekond, et kõik liikuvad osad selle õpetatava välja tooks, kuid mul on hea meel, et võtsin selle mahavõtmiseks aega. See projekt näitas mulle natuke piiranguid mõnede ligipääsetavamate võimaluste kasutamisel oma ESP -de programmeerimiseks. See ei tähenda, et te ei peaks ESPHome'i kasutama, kuid projektide puhul, mille energiajuhtimine on rangem, peate võib -olla minema teistsugusele teele. Andurid lõpetati umbes mais või juunis ja pole pärast seda laadimist vajanud. Siiani on nad läinud umbes 4-5 kuud ilma tasu nõudmata. Vahemärkusena olen ka välja töötanud uue PCB paigutuse, mis põhineb WeMos D1 Minil. WeMos D1 Mini puhul on asi selles, et sellel on sisseehitatud 5v kuni 3v muundur ja toitenäljas USB programmeerimise IC. See tähendab, et kui me need kaks tegurit elimineeriksime, saaksime suruda ESP8266 veelgi vähem energiat tarbima.

Veelkord tänan teid, et andsite mulle oma jama ja järgisite seda projekti.