Homie -seadmete ehitamine asjade Interneti või koduautomaatika jaoks: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

See juhend on osa minu DIY koduautomaatika seeriast, vaadake põhiartiklit "DIY koduautomaatikasüsteemi kavandamine". Kui te ei tea veel, mis on Homie, vaadake Marvin Rogeri homie-esp8266 + homie.

Andureid on palju. Ma katan väga elementaarsed, et anda lugejale nõuded "millegi" ehitamise alustamiseks. See ei pruugi olla raketiteadus, kuid see peaks tegelikult töötama.

Kui teil pole osi, olge minu eelseisva juhendatava "Elektrooniliste osade hankimine Aasiast" eest.

Lubage mul lisada paar buzz sõna: IoT, ESP8266, Homie, DHT22, DS18B20, koduautomaatika.

Teema peaks nüüd päris selge olema:-)

See juhend on nüüd saadaval ka minu isiklikul lehel:

1. samm: alustamine

Konventsioonid

See juhend kasutab D1 Mini kloone. Need on WiFi -toega Arduino ühilduvad kontrollerid, mis kasutavad kiipi ESP8266. Neid tarnitakse väga väikeses vormis (~ 34*25 mm) ja need on väga odavad (~ 3-4 dollarit kloonide puhul).

Illustreerin iga konstruktsiooni, kasutades D1 Mini, leivalauda ja mõnda andurit. Lisan igale materjalilehe (BOM), kuid jätan vahele ilmselged asjad, nagu hüppajajuhtmed ja leivaplaat (mini või täis). Keskendun "aktiivsetele osadele".

Juhtmete/kaablite jaoks skeemidel (Fritzing + AdaFruitFritzing raamatukogu) kasutasin:

• Punane/oranž toide, tavaliselt 3,3 V. Mõnikord on see 5V, olge ettevaatlik.
• Must maa jaoks.
• Kollane digitaalsete andmesignaalide jaoks: bitid liiguvad ja neid saab kiipide kujul lugeda.
• Sinine/lilla analoogsignaalide jaoks: siin pole bitti, lihtsalt pinge, mis tuleb toimuva mõistmiseks mõõta ja arvutada.

Homie ESP8266 jaoks pakub tosinat näidet, sealt hakkasin seda juhendit ehitama.

Leivalaud

D1 on üsna leivaplaadisõbralik, kuid säästab ainult ühte rida tihvte üles ja alla. Igal näitel on D1 paremal ja komponendid vasakul. Ülemise ja alumise võimsusega rööpaid kasutatakse 3,3 V või 5 V kandmiseks.

Märge

Homie näited on ehitatud ".ino" visanditena Arduino IDE jaoks. Minu enda kood on aga loodud platvormi jaoks ".ccp".

See muudab väga vähe, kuna visandid on piisavalt lihtsad, et neid kopeerida/kleepida, olenemata teie valitud tööriistast.

2. samm: temperatuur ja niiskus: DHT22 / DHT11

Seadme ehitamine

DHT22 kasutab:

• Üks digitaalne tihvt kontrolleriga suhtlemiseks ühendage see D3 -ga
• Kaks juhtmest toite jaoks (3,3 V või 5 V + GND)
• Digitaalset tihvti tuleb hoida kõrgel (ühendatud vooluvõrku), selleks kasutame toiteploki ja andmeklemmi vahelist takistit

Kood

Projekti PlatformIO saab alla laadida aadressilt

Algne Homie näide on siin (kuid ei kasuta andurit):

DHT22 puhul kasutage DHT sensoriteeki (ID = 19)

BOM

• Kontroller: Wemos D1 Mini
• Takisti: 10KΩ

• Andur: (üks neist)

  • DHT22: Olen kasutanud 4 tihvti, mis nõuab lisatakisti. SMD -na tarnitakse 3 tihvtiga moodulit, mis sisaldab takistit.
  • DHT11: see on odavam, kuid vähem täpne, kontrollige oma nõudeid

3. samm: veekindel temperatuur: DS18B20

DS18B20 kasutab:

• Üks digitaalne tihvt kontrolleriga suhtlemiseks ühendage see D3 -ga
• Kaks toitejuhet (3,3 V või 5 V + GND)
• Digitaalset tihvti tuleb hoida kõrgel (toitega ühendatud), selleks kasutame toiteploki ja andmeklemmi vahelist takistit

DS18B20 on ühe juhtmega andur. See kasutab siinit ja sellisena võivad mitmed andurid kasutada ühte andmestikku.

Võimalik on ka mitte kasutada anduri toiteks 3.3V/5V, seda nimetatakse parasiitvõimsusrežiimiks. Üksikasju vaadake andmelehelt.

Kood

Projekti PlatformIO saab alla laadida aadressilt

Nagu DHT22 puhul, on ka Homie algne näide siin (kuid ei kasuta andurit):

1-juhtmelise bussi puhul kasutage paketti OneWire (ID = 1)

DS18B20 puhul kasutage DallasTemperature (ID = 54)

BOM

• Kontroller: Wemos D1 Mini
• Takisti: 4.7KΩ
• Andur: DS18B20, pildil on veekindel
• 3 tihvtiga kruviklemm, et hõlbustada kaabli ühendamist leivaplaadiga

4. samm: valgus: fototakisti / fotoelement (digitaalne: sisse / välja)

Seadme ehitamine

(Kahjuks ei ole digitaalse fotoelemendi jaoks Fritzingi komponenti)

Fotoelemendi digitaalne moodul kasutab:

• Üks digitaalne tihvt kontrolleriga suhtlemiseks ühendage see D3 -ga
• Kaks juhtmest toite jaoks (3.3V + GND)

Võimalik on kasutada analoogfotoelementi, kuid seda pole siin dokumenteeritud, vaadake Adafruit'i suurepärast artiklit "Fotoelemendi kasutamine".

Märkus. Selles näites on anduriplaadil potentsiomeeter. Seda kasutatakse heleda ja tumeda ümbritseva valguse vahelise piiri seadmiseks. Kui 1 lugemine on välja lülitatud, tähendab 0 lugemine valgust, kui see on sisse lülitatud.

Kood

Projekti PlatformIO saab alla laadida aadressilt

BOM

Kontroller: Wemos D1 Mini

Andur: valgustundlik / valguse tuvastamise moodul

5. samm: valgus: fototakisti / fotoelement (analoog)

Seadme ehitamine

Fotoelemendi analoogsensor toimib takistina. See ühendab analoogsisendi ja 3.3V vahel.

Pingejaguri loomiseks pannakse GND ja andmestiku vahele takisti. Selle eesmärk on luua teadaolev väärtuste vahemik:

• Kui valgust ei ole, blokeerib fotosilm põhimõtteliselt VCC, ühendades seega GND teie andmestikuga: Pin loeb peaaegu 0.
• Kui seal on palju eredat valgust, laseb fotoelement VCC -d andmeklemmile voolata: tihvt loeb peaaegu täispinget ja on seega maksimaalse lähedal (1023).

Märkus. Analoogtihvtide väärtusi loetakse vahemikus 0-1023, kasutades analogRead. See ei ole otstarbekas ühe baidi väärtustega tegelemiseks, selleks aitab Arduino kaardifunktsioon vähendada väärtust 0–1023 väärtusele (näiteks) 0–255.

Anduri min/max väärtuste kalibreerimiseks kasutage Arduino sellist visandit.

Kood

Projekti PlatformIO saab alla laadida aadressilt

BOM

• Kontroller: Wemos D1 Mini
• Andur: valgust sõltuv takisti (LDR) / fototakisti
• Takisti: 1K või 10K, tuleb kalibreerida vastavalt teie rakule

Viited

• PiDome serveri lähtekood asukoha valgustuse jaoks
• Adafruit "Fotoelemendi kasutamine"
• "Fotoresistorid" siin juhendatavates kohtades
• Mõni pagana hull "fotoelemendi õpetus", kui soovite matemaatikat ja graafikuid

6. samm: optiline detektor: QRD1114

Seadme ehitamine

Kood

BOM

Viited

• Füüsiline andmetöötlus: QRD1114 sisaldab näidiskoodi anduri lugemiseks ja pöörleva kodeerija jaoks katkestuse kasutamiseks + täpne PCB disain
• QRD1114 optilise detektori ühendamise juhend Sparkfunis

7. samm: lõppsõnad

See juhend on väga lühike, et selgitada põhilist seiret.

Edasi liikumiseks peame ühendama releed, infrapunakiirguri … Loodetavasti käsitletakse seda hiljem, kui vaba aeg seda võimaldab. Peamine erinevus seisneb selles, et me ei "lihtsalt loe" (kas valgust on?), Vaid ka "kirjutame" (lülitame valguse sisse!).