Kawal Pintu Gelongsor Automatik Anda Dengan Pembantu Rumah dan ESP Rumah: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Artikel berikut adalah beberapa maklum balas mengenai pengalaman peribadi saya mengendalikan pintu gelangsar automatik yang telah saya pasangkan di rumah saya. Pintu gerbang ini, berjenama "V2 Alfariss", dilengkapi dengan beberapa alat kawalan jauh Phox V2 untuk mengendalikannya. Saya juga mempunyai bel pintu Google Nest Hello, yang sayangnya tidak dapat dipasang ke pengawal pintu gelangsar untuk membuka pintu dari jarak jauh aplikasi mudah alih. Bagi saya, salah satu cara untuk menyelesaikan batasan ini adalah dengan mencari cara untuk menghubungkan pengawal pintu gelangsar automatik ke Internet. Dengan pintu baru yang bersambung ini, saya dapat menjawab kes penggunaan seperti mengawal pintu gelangsar dengan telefon bimbit saya. Saya mencapai ini dengan menggunakan Pembantu Rumah, ESPhome dan beberapa bahagian elektronik.

Idea di sebalik artikel ini bukan untuk memberi anda sesuatu yang siap digunakan, melainkan memberi inspirasi kepada anda. Ingat, jika anda tidak mempunyai pintu automatik yang sama, jangan lupa memuat turun dan membaca dokumentasi teknikal untuk model anda. Sesuaikan dan perbaiki. Amaran: Berhati-hati dan jangan lupa mematikan kuasa elektrik sebelum membuka alat kawalan utama. Selamat mencuba!

Bekalan

• Alat:

  • Pemacu skru
  • Besi pematerian
  • Berbilang meter

• Bahagian:

  • Raspberry PI 3 (set lengkap: 2A alim + kad sd 32gb)
  • ESP8266 Wemos D1 mini
  • 2 modul geganti
  • 2 perintang 10k
  • PCB untuk prototaip
  • Wayar

Langkah 1: Bagaimana Ia Berfungsi?

Cabaran utama di sini adalah untuk menghubungkan pintu gelangsar automatik ke telefon pintar. Untuk melakukan ini, mari ubah pintu geser automatik menjadi peranti IOT. Sudah tentu, terdapat pelbagai cara untuk mencapainya. Dalam kes saya, setelah beberapa percubaan, saya memutuskan untuk mengikuti:

• Menggunakan Pembantu Rumah sebagai hab untuk mengawal portal dan menerima permintaan dari pengguna.
• Memasang ESPHome sebagai firmware di dalam ESP8266.

• Bahagian elektronik:

  • Prototaip PCB untuk menyolder komponen dan menghubungkannya
  • Dua geganti untuk mensimulasikan butang tekan untuk membuka atau menutup pintu
  • Bekalan kuasa 5V lama untuk menghidupkan ESP8266
  • Dua perintang untuk membahagikan voltan dari sensor buka / tutup
• Sambungan Internet dengan penghala (memerlukan fitur konfigurasi peraturan NAT)
• Akaun DuckDNS untuk membenarkan penyelesaian nama kepada Pembantu Rumah anda
• Telefon bimbit untuk memasang Aplikasi Pembantu Rumah dan widget di skrin

Aliran

Lihat skema untuk lebih memahami.

1. Dari telefon bimbit anda, anda menekan widget aplikasi mudah alih Pembantu Rumah
2. Permintaan dihantar ke alamat Web Pembantu Rumah anda (diselesaikan oleh DuckDNS dan TLS dengan mari disulitkan).
3. Penghala Internet anda mengarahkan permintaan ke aplikasi pembantu Rumah
4. Pembantu Rumah menghantar tindakan permintaan ke ESPHome
5. ESPHome mencetuskan motor Automatic Sliding Gate
6. Champagne!

Langkah 2: Pasang dan Siapkan Pembantu Rumah di Raspberry PI

Pembantu Rumah dapat dilihat sebagai hab untuk semua barang IOT rumah anda. Ia akan menjadi tempat yang baik untuk mengawal semua peranti yang disambungkan dan menambahkan banyak ciri. Ciri utama yang paling saya gemari adalah papan pemuka, API dan kepelbagaian alat tambah.

Pemasangan

Saya jelas tidak mempunyai nilai tambah untuk memberitahu anda cara menyediakan dan memasang Pembantu Rumah. Sebenarnya, sebelum projek ini saya tidak mengetahui perisian ini. Artikel utama adalah:

• Pasang Pembantu Rumah dengan artikel ini

• Konfigurasi rangkaian untuk Pembantu Rumah boleh didapati di sini:

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

• Pasang ESPHome dengan ini:
• Pasang DuckDNS Add-on untuk Pembantu Rumah:
• Pasang pemalam Penyunting Fail (berguna):

Selepas semua perkara ini, anda mempunyai Pembantu Rumah yang bagus menggunakan Raspberry PI anda. Anda mesti dapat mencapainya melalui HTTP dan IP tempatan atau cuba https://homeassistant.local: 8123.

Konfigurasi

Konfigurasikan DuckDNS dengan domain dan token anda. Sebagai contoh, anda dapat melihat dalam gambar, sekeping konfigurasi saya. Jangan lupa untuk menerima_terma dengan "benar".

mari_enkripsi:

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

Saya memutuskan untuk mengkonfigurasi HA dengan IP statik kerana lebih mudah dan anda pasti bahawa IP akan sama setelah reboot dan kemudian peraturan pemajuan port anda akan terus berfungsi: https://github.com/home-assistant/ operasi-syste …

Dalam kes saya, saya menambahkan sekeping konfigurasi di dalam file config.yaml kerana DuckDNS tidak menguruskan https, hanya mari kita mengenkripsi sijil dan kemas kini DuckDns:

http:

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

Langkah 3: Papan Elektronik Kustom untuk Meningkatkan Pintu Gelongsor Automatik

Mungkin, itu adalah bahagian yang paling tidak biasa bagi saya kerana saya biasanya lebih banyak mengubah suai perisian daripada perisian keras. Saya telah memulakan dengan papan roti dan litar yang sangat asas, hanya untuk memastikan bahawa saya dapat memuat naik program di dalam Wemos D1 mini dan untuk mengedipkan LED. Kemudian, saya telah menukar firmware untuk ESPhome dan mengikuti artikel permulaan yang sempurna ini:

Selepas beberapa lelaran untuk mencari litar yang betul, saya telah mendokumentasikannya dengan Fritzing. Pastikan anda meluangkan masa untuk langkah ini kerana tidak ada jalan keluar ketika semuanya disolder (tidak tepat tetapi tidak mudah untuk dikembalikan). Saya telah mencuba mensimulasikan sensor input dari pintu gelangsar automatik tetapi ini adalah kegagalan (saya menerangkan kemudian mengapa). Secara peribadi, saya mendapati bahawa Fritzing adalah alat yang baik untuk mendokumentasikan apa yang anda pasangkan di papan roti.

Catatan: Anda akan mendapat titik permulaan yang baik di sini dalam Soalan Lazim ESPhome jika anda tidak dapat memasang ESPHome ke Pembantu Rumah untuk permulaan pertama. Selepas firmware dimuat naik, anda akan dapat memuat naik "over the air" (OTA).

Relay untuk mengaktifkan pencetus terbuka / tutup

Dalam spesifikasi teknikal pintu gelangsar automatik, dinyatakan bahawa anda harus menutup litar antara "MULAI" dan "COM" untuk memicu tindakan membuka / menutup gerbang (bukaan penuh). Litar tutup antara "START. P" dan "COM" mencetuskan tindakan membuka / menutup pintu untuk pejalan kaki. Saya tidak menggunakan "STOP" tetapi ini adalah konsep yang sama tetapi untuk menghentikan pintu semasa membuka atau menutup.

Mengenai pilihan komponen elektronik, saya telah memutuskan untuk menggunakan geganti dan bukannya transistor. Transistor bagus tetapi mereka tidak memberikan jaminan bahawa litar hampir sempurna. Saya fikir bahawa mereka boleh membiarkan arus yang sangat rendah masuk ke dalam litar. Manfaat lain dari relay adalah bahawa semasa anda menguji litar anda, pada dasarnya anda akan mendengar apabila kenalannya ditutup dengan bunyi "clic".

Dapatkan keadaan sensor terbuka

Pada awalnya, saya berfikir untuk menggunakan beberapa sensor magnetik untuk mengesan keadaan pintu gerbang terbuka atau tutup. Tetapi saya menyedari bahawa ada palam yang menyebut "sensor had" pada alat kawalan. Jelas tidak dibuat untuk digunakan (oleh geek seperti saya), saya mendapati dengan penguji kenalan bahawa saya dapat membaca keadaan terbuka atau tutup semasa saya membuka pintu pagar. Saya telah membuat kesilapan besar dengan berfikir bahawa keadaan ini adalah semacam voltan logik TTL (3.3v). Dalam kes ini, anda boleh memasangnya secara langsung ke Wemos Input. Tetapi sebenarnya, ketika pintu gerbang dibuka, terdapat voltan keluaran 6.3v. Untuk menggunakan isyarat ini, anda mesti membahagikan voltan dengan rangkaian seperti ini https://www.learningaboutelectronics.com/Articles/H… Penyelesaiannya cukup mudah kerana voltan perlu dibahagi dua. Jadi, saya telah menggunakan dua perintang 10 Kohms antara output sensor had dan input Wemos (sekali lagi, lihat gambar yang dilampirkan untuk skema).

Bekalan kuasa 5v yang murah

Untuk menghidupkan semua komponen ini, saya menggunakan bekalan kuasa telefon bimbit lama. Saya membukanya dan menukar palam ke kabel palam kecil dengan skru. Saya juga memutuskan untuk menggabungkan dua pcb (esp dan bekalan kuasa) dengan gam panas (ya saya tahu, ini agak kotor tetapi berfungsi:-). Bukan perkara yang paling bersih, tetapi lebih mudah dikendalikan dan mengelakkan menyentuh 220v.

Itu semua untuk bahagian perkakasan.

Langkah 4: Firmware ESPHome untuk Dijalankan pada Prototaip PCB

Logik di dalam ESP8266 disuntik melalui portal Home Assistant ESPHome Add-on. Anda kodkan logik yang dilaksanakan oleh ESPHome. Jenis aplikasi yang sangat kecil mestilah kod dengan sintaks ESPHome. Ia sangat mudah dan menyeronokkan kerana, hanya dengan beberapa baris YAML, ESP8266 anda menjadi perkara pintar dengan cepat. Kod sumber lengkap boleh didapati di sini: https://gist.github.com/toomone/819112ea1b04937912… Mari fokus pada bahagian penting kod.

Mengawal geganti

Seperti yang saya katakan sebelumnya, pengawal pintu gelangsar automatik dapat mencetuskan tindakan terbuka atau tutup dengan hanya impuls pendek (litar tutup) antara dua input. Untuk melakukan itu, anda perlu mengkonfigurasi bahagian suis dengan sedikit konfigurasi. Sebagai contoh, mari kita fokus pada bahagian yang mengaktifkan (membuka atau menutup) bukaan separa pintu gerbang (diperlukan untuk pejalan kaki misalnya).

beralih:

- platform: pin gpio: D3 // nombor PIN di mana isyarat akan dikeluarkan pada id Wemos: relay restore_mode: ALWAYS_OFF - platform: name template: "Gate Pedestrian Remote" ikon: "mdi: walk" turn_on_action: // the logik yang akan dilaksanakan oleh ESPHome untuk mensimulasikan denyut nadi - switch.turn_on: relay - delay: 500ms - switch.turn_off: relay

Kod sebelumnya akan menghasilkan suis dan templat. Kedua konsep ini membolehkan ESPHome menawarkan beberapa mekanisme yang dipertingkatkan tanpa pengekodan sebenar. Saya menjemput anda untuk membaca dokumentasi ESPHome untuk mendalami ciri-ciri yang ditawarkan. https://esphome.io/cookbook/relay.html dan

Membaca keadaan sensor tutup terbuka

sensor_ binari:

- platform: pin gpio: nombor: D1 terbalik: nama sebenarnya: "Sensor terbuka" id: open_sensor device_class: garage_door

Bahagian skrip ini memberitahu papan wemos untuk membaca keadaan pada sensor terbuka pada D1. Untuk mencari D1, anda hanya perlu membaca di Wemos PCB anda. Saya telah menggunakan parameter "terbalik" untuk benar untuk membalikkan nilai isyarat. Saya tidak ingat alasannya yang jelas tetapi saya rasa mudah untuk melihat dekat atau terbuka sesuai dengan keadaan portal di papan pemuka HA.

Membolehkan panggilan API ke ESPHome

Sekiranya anda ingin menggunakan widget Pembantu rumah di telefon anda, anda perlu menambahkan sekeping kod kecil ini:

# Dayakan API Pembantu Rumah

api: perkhidmatan: - perkhidmatan: open_portal_pedestrian kemudian: - switch.turn_on: relay - delay: 500ms - switch.turn_off: relay

Dengan cara ini, konfigurasi aplikasi pembantu Rumah akan menyenaraikan tindakan untuk membuka portal. Saya hanya memilih satu untuk pejalan kaki kerana ini yang paling saya gunakan.

Langkah 5: Paparkan Pembantu Rumah Anda ke Dunia

Kerana, anda ingin dapat membuka Pintu Gelongsor Automatik anda dari mana sahaja anda berada di planet ini dan bukan hanya dari rumah anda, anda harus mendedahkan HA anda kepada dunia. By the way, pastikan anda menggunakan pengesahan kata laluan yang kuat. Pada penghala Internet anda, anda harus mengkonfigurasi aturan untuk merutekan semua lalu lintas yang datang dari port tertentu ke IP tertentu dan juga port. Sebagai contoh, anda akan menemui konfigurasi yang telah saya lakukan pada penghala penyedia saya (maaf, ini dalam bahasa Perancis) tetapi anda akan perhatikan bahawa konfigurasi itu sangat mudah. Peraturan mesti memberitahu penghala anda untuk menerima semua protokol pada port xxxx untuk pergi ke Home Assistant IP dengan port 8123 (jika anda tidak mengubahnya).

Itu sahaja. Jangan teragak-agak untuk bertanya kerana saya pasti lupa untuk menambah perincian pada bahagian tertentu. Sistem ini berfungsi setiap hari tanpa masalah. Saya juga menyukai kenyataan bahawa negara boleh membuka atau menutup portal dari telefon saya.