HackerBox 0054: Rumah Pintar: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Salam untuk Penggodam HackerBox di seluruh dunia! HackerBox 0054 meneroka automasi rumah melalui suis pintar, sensor, dan banyak lagi. Konfigurasikan suis pintar Sonoff WiFi. Ubah suis pintar untuk menambahkan tajuk pengaturcaraan dan perisian flash alternatif. Sediakan Pembantu Rumah, MQTT, dan satukan hab rumah pintar seperti Amazon Alexa atau Google Home. Kumpulkan nod pintar WiFi DIY menggunakan modul Wemos ESP8266. Konfigurasikan nod pintar WiFi sebagai titik kawalan suis, titik sensor, atau kedua-duanya. Terokai pelbagai pilihan sensor untuk operasi rumah pintar. Eksperimen dengan oksimetri nadi dan pemantauan degupan jantung.

Panduan ini mengandungi maklumat untuk memulakan dengan HackerBox 0054, yang boleh dibeli di sini selagi bekalan masih ada. Sekiranya anda ingin menerima HackerBox seperti ini di kotak surat anda setiap bulan, sila langgan di HackerBoxes.com dan sertai revolusi!

HackerBoxes adalah perkhidmatan kotak langganan bulanan untuk penggodam perkakasan dan peminat teknologi elektronik dan komputer. Sertailah kami dan menjalani HACK LIFE.

Langkah 1: Senarai Kandungan untuk HackerBox 0054

• Dua Suis Pintar WiFi Asas Sonoff
• Dua Modul Wemos D1 Mini ESP8266
• Two Wemos D1 Mini Relay Shields
• Dua Perisai Prototaip Mini Wemos D1
• Dua Maya AC hingga 5V DC Power Adapter
• Modul USB Bersiri FTDI
• Modul Denyut Jantung Pulse Oksimeter MAX30100
• Modul Sensor Gerakan PIR MH-SR602
• Modul Sensor Air
• Dua Sensor Suhu Digital DS18B20
• Dua Perintang 4.7K
• Pelompat DuPont Lelaki-Perempuan 10cm
• Lembaran Penyekat Perisik Webcam Vinil Eksklusif
• Patch Iron-On HackLBox HackLife Eksklusif

Beberapa perkara lain yang akan membantu:

• Satu atau dua kabel sambungan AC serampang dua mata
• Alat pemateri besi solder, solder, dan asas
• Komputer untuk menjalankan alat perisian

Yang paling penting, anda memerlukan rasa pengembaraan, semangat penggodam, kesabaran, dan rasa ingin tahu. Membangun dan bereksperimen dengan elektronik, walaupun sangat bermanfaat, kadang-kadang sukar, mencabar, dan bahkan mengecewakan. Tujuannya adalah kemajuan, bukan kesempurnaan. Apabila anda bertahan dan menikmati pengembaraan, kepuasan yang banyak dapat diperoleh dari hobi ini. Lakukan setiap langkah dengan perlahan, ingat perinciannya, dan jangan takut untuk meminta pertolongan.

Seperti biasa, kami meminta anda menyemak FAQ HackerBoxes. Di sana, anda akan mendapat banyak maklumat untuk ahli semasa dan bakal ahli. Hampir semua e-mel sokongan bukan teknikal yang kami terima sudah dijawab dalam Soalan Lazim, jadi kami sangat menghargainya jika anda melihat dengan cepat.

Langkah 2: Automasi Rumah Dengan Suis Pintar Sonoff

Suis Pintar Asas Sonoff adalah suis kuasa kawalan jauh yang menyokong fungsi Rumah Pintar dengan menukar kuasa untuk hampir semua peranti elektrik mengikut mesej yang dihantar melalui WiFi. Suis Pintar Asas Sonoff terdiri daripada mikrokontroler WiFi ESP8266, geganti daya untuk menghidupkan dan mematikan beban, dan penukar kuasa AC ke DC kecil untuk membekalkan mikrokontroler dan geganti dari saluran yang sama yang sedang ditukar.

PERHATIAN: Peranti suis pintar menyambung ke kuasa utama kediaman anda. Kekuatan utama boleh membahayakan. Anda harus memahami implikasi menyambungkan peranti ke kuasa utama. Jangan sekali-kali berfungsi pada peranti semasa disambungkan ke sumber kuasa utama. Jangan cuba menyesuaikan, mengubah, atau memprogram peranti semasa disambungkan ke sumber kuasa utama. Sekiranya anda tidak mempunyai pengalaman atau keselesaan untuk bekerja dengan selamat dengan kuasa utama, minta orang yang mempunyai kepakaran yang tepat bergabung untuk membantu anda. UTAMAKAN KESELAMATAN

Titik permulaan yang baik, adalah menyatukan "kabel sambungan yang boleh diubah" seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Perhatikan bahawa saluran kuasa AC mempunyai CONDUCTOR N (NEUTRAL) yang biasanya PUTIH. Ia juga mempunyai CONDUCTOR L (LINE, LIVE, HOT) yang biasanya HITAM. Mungkin juga terdapat G (GROUND) CONDUCTOR yang biasanya LOGAM HIJAU atau BARE. N CONDUCTOR menyambung ke bilah palam yang lebih luas dan jaket penebat yang bertali atau bertanda. Ingatlah perkara ini semasa menyambung ke terminal skru L dan N Sonoff Smart Switch.

Pastikan untuk mencabut hujung penutup plastik Sonoff Smart Switch sehingga gigi di dalam cengkaman ke jaket penebat konduktor utama. Ini memberikan ketegangan yang membantu mengelakkan wayar hidup ditarik longgar yang kemudian boleh menyebabkan kerosakan atau kecederaan. Sekiranya kord atau alat yang dihidupkan mempunyai konduktor GROUND ketiga, pastikan tanah di kedua sisi Sonoff Smart Switch disambungkan bersama (melewati suis).

Aplikasi lalai yang berkomunikasi dengan, dan mengawal, Sonoff Smart Switches langsung dari kotak ialah eWeLink.

Langkah 3: Hack Sonoff

Terdapat lubang solder untuk header di papan di dalam suis pintar Sonoff. Header merangkumi power, ground, TX, dan RX. Ini boleh digunakan untuk memprogramkan semula ESP8266. Butang pada Sonoff Smart Switch menghubungkan ke GPIO0, sehingga dapat digunakan untuk mem-boot ESP8266 ke mod pengaturcaraan.

Dianjurkan untuk menggunakan header wanita di papan Sonoff Smart Switch. Oleh kerana terdapat voltan tinggi di papan semasa digunakan, kami tidak mahu pin header lelaki yang bengkok memendekkan apa-apa.

Ingatlah untuk memutuskan sepenuhnya bekalan kuasa utama sebelum membuka suis pintar Sonoff. Setelah suis diprogramkan, tutup kembali sepenuhnya ke dalam perumahannya sebelum menyambung semula bekalan elektrik voltan tinggi

Video: Menyambung ke Sonoff Header

Terdapat sebilangan perisian yang berbeza yang dapat dimuat ke Smart Switches berasaskan ESP8266 untuk keseronokan penggodaman anda. Salah satu yang paling popular adalah Tasmota (lihat Mengenai Tasmota di laman web projek).

Video: Memuat Tasmota ke Sonoff

Video: Panduan Lengkap untuk Tasmota

Langkah 4: Pembantu Rumah dan MQTT

Perisian Automasi Rumah memudahkan kawalan peralatan umum yang terdapat di rumah, pejabat, atau kadang-kadang tempat komersial, seperti lampu, peralatan HVAC, kawalan akses, alat penyiram, dan peranti lain. Biasanya menyediakan tugas penjadwalan, seperti menyalakan penyiram pada waktu yang tepat, dan penanganan acara, seperti menyalakan lampu ketika gerakan terdeteksi.

Dua platform Automasi Rumah yang biasa adalah Pembantu Rumah dan openHAB. Kedua-duanya adalah sumber terbuka dan sangat lengkap. Kami akan melihat lebih banyak pembantu rumah.

Video: Panduan Permulaan Pembantu Rumah

MQTT (Pengangkutan Telemetri Antrian Mesej) adalah protokol rangkaian penerbitan-langganan ringan untuk mengangkut mesej antara peranti.

Video: Memahami MQTT dalam Pembantu Rumah

Video: Menghubungkan 8266 Peranti dengan MQTT dan Adafruit.io

Video: Pembantu Rumah dengan Alexa dan Google Home

Langkah 5: Tukar Pintar DIY Dengan Wemos D1 Mini

Wemos D1 Mini adalah modul ESP8266 yang popular dengan sokongan WiFi dan antara muka USB. Ia boleh diprogram dengan mudah melalui Arduino IDE dan platform lain yang menyokong ESP8266.

Modul ESP8266, seperti Wemos D1 Mini, boleh disambungkan ke geganti untuk memberikan fungsi yang sama seperti Sonoff Smart Switch. Konfigurasi sedemikian juga menyediakan pin GPIO tambahan serval. Pin IO ini dapat menyokong sambungan sensor (input), indikator / penggerak (output), relay tambahan, dan pelbagai peranti lain.

Selanjutnya, geganti dapat digunakan untuk menukar jenis isyarat apa pun, bukan hanya voltan utama kuasa. Menukar isyarat lain dapat menyokong pengendalian sistem penyaman udara, pengairan / penyiram, pintu garaj, kunci akses / pintu masuk, dan pencahayaan voltan rendah seperti lampu lanskap atau kolam. Terdapat banyak contoh projek dalam talian seperti ini.

Wemos D1 Mini dapat dikuasakan dengan bekalan 5V yang mencukupi, seperti pengecas telefon "wall wart", melalui port microUSB. Sebagai alternatif, penyesuai kuasa AC ke DC kecil (sangat serupa dengan yang dipasang di Suis Pintar Sonoff) boleh digunakan untuk kuasa. Walau bagaimanapun: Perhatian yang ekstrim mesti diambil semasa menyambungkan kuasa utama ke penyesuai kuasa dengan berhati-hati. Juga, lampiran mesti disediakan untuk melindungi dan mengasingkan penyesuai kuasa sebelum kuasa utama diaktifkan.

Projek: Kawal Relay Mini Wemos D1 melalui WiFi

Video: Memuat Tasmota di Wemos D1 Mini

Langkah 6: Sensor Berguna untuk Automasi Rumah

Sensor Gerak

MH-SR602 adalah sensor inframerah pasif (sensor PIR). PIR mengukur cahaya inframerah (IR) yang memancar dari objek dalam bidang pandangan mereka. Mereka paling kerap digunakan dalam pengesan gerakan berasaskan PIR. Sensor PIR biasanya digunakan dalam penggera keselamatan dan aplikasi pencahayaan automatik. Semua objek dengan suhu di atas sifar mutlak memancarkan tenaga haba dalam bentuk sinaran. Biasanya sinaran ini tidak dapat dilihat oleh mata manusia kerana ia memancar pada panjang gelombang inframerah, tetapi dapat dikesan oleh alat elektronik seperti PIR.

Contoh ini menunjukkan cara menggunakan modul sensor gerakan PIR dalam projek Arduino. Oleh kerana MH-SR602 PIR Motion Sensor beroperasi dalam julat voltan 3.3V-15V. Ia dapat digunakan dengan bekalan dan pemberian isyarat 3.3V dengan Wemos D1 Mini (ESP8266) atau dengan Arduino 5V.

Sensor Air

Projek demo ini untuk Water Sensor banyak bercakap untuk dirinya sendiri. Modul sensor beroperasi dengan 3.3V atau 5V. Keluarannya dapat dirasakan menggunakan pin input analog dan fungsi Arduino analogRead ().

Pengesan suhu

DS18B20 adalah sensor suhu yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi. Sensor berkomunikasi menggunakan bas 1 wayar (I2C) dan hanya memerlukan satu perintang tarik 4.7K untuk beroperasi. Contoh projek ini menunjukkan antara muka DS18B20 dengan Wemos D1 Mini.

Langkah 7: Pulse Oksimeter dan Monitor Denyut Jantung

Pulse oximetry adalah kaedah yang tidak invasif untuk memantau ketepuan oksigen pesakit. Walaupun pembacaan ketepuan oksigen periferal (SpO2) tidak selalu sama dengan bacaan ketepuan oksigen arteri (SaO2) yang lebih wajar dari analisis gas darah arteri, kedua-duanya berkorelasi cukup baik sehingga kaedah oksimetri nadi yang selamat, mudah, tidak invasif, murah sangat berharga untuk mengukur ketepuan oksigen dalam penggunaan klinikal.

MAX30100 (atau MAX30102) adalah modul biosensor monitor oksimetri nadi dan denyut jantung bersepadu. Ia merangkumi LED dalaman, photodetectors, elemen optik, dan elektronik berisik rendah dengan penolakan cahaya ambien. MAX30100 menyediakan penyelesaian sistem lengkap untuk memudahkan proses reka bentuk untuk peranti mudah alih dan boleh pakai.

Contoh projek ini menggambarkan antara muka modul MAX30100 ke Wemos D1 Mini.

PEMBERITAHUAN: Modul MAX30100, seperti mana-mana penyelesaian DIY, hanya ditujukan untuk tujuan eksperimen dan demonstrasi pendidikan. Unit demonstrasi ini sama sekali bukan alat perubatan dan tidak boleh dipercayai untuk diagnosis atau tujuan klinikal lain. Sentiasa berjumpa dengan pengamal perubatan berlesen anda untuk maklumat lebih lanjut.

Langkah 8: Hack Planet

Kami harap anda menikmati pengembaraan HackerBox bulan ini ke dalam teknologi elektronik dan komputer. Jangkau dan kongsi kejayaan anda dalam komen di bawah atau di Kumpulan Facebook HackerBox. Juga, ingat bahawa anda boleh menghantar e-mel ke [email protected] bila-bila masa sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau memerlukan bantuan.

Apa yang akan datang? Sertailah revolusi. Jalankan HackLife. Dapatkan kotak gear hackable yang hebat dihantar terus ke peti mel anda setiap bulan. Melayari HackerBoxes.com dan mendaftar langganan HackerBox bulanan anda.