Automasi Rumah Murah dan Berkesan Dengan Raspberry Pi: 11 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Saya selalu mahu dapat mengawal lampu tanpa wayar, tetapi pilihan komersial biasanya mahal. Lampu Philips Hue berharga sekitar $ 70, dan lampu yang disambungkan WiFi juga mahal. Tutorial ini akan memberitahu anda cara mengawal hingga lima lampu / lampu / helai lampu Krismas dengan harga sekitar $ 50, dan dapat diperluas untuk memasukkan lebih banyak lampu juga.

Langkah 1: Apa yang Anda Perlu

Bahan:

Raspberry Pi Zero W (edisi tanpa wayar)

Kad SD mikro (Sekurang-kurangnya 4gb)

Kabel / penukar HDMI mini ke HDMI (Terdapat perbezaan antara mini dan mikro, pastikan untuk mendapatkan yang betul!)

Kabel / penukar USB mikro ke USB

Papan Kekunci USB

Catatan: Saya mendapat kit pemula Raspberry Pi Zero W dari Amazon yang disertakan dengan Raspberry Pi Zero W, kad SD, casing, kabel kuasa, penukar HDMI, dan penukar USB. Dengan harga $ 30 sahaja, ini adalah pilihan yang bagus (pautan)

Anda boleh menggunakan model Raspberry Pi yang berbeza, tetapi Raspberry Pi mesti mempunyai beberapa bentuk sambungan internet, dan Pi Zero W adalah pilihan termurah.

Outlet Jauh - Saya menggunakan ini

Pemancar dan penerima RF (Catatan: frekuensi pemancar / penerima mesti sepadan dengan frekuensi saluran keluar jauh) - Saya menggunakan ini

Kawat untuk antena (saya menggunakan wayar tembaga teras pepejal 22 gauge, wayar lain mungkin berfungsi)

Papan roti, wayar Jumper, header lelaki-ke-lelaki 40 pin

Perisian:

Raspberry Pi OS (Muat turun Raspbian Desktop)

Etcher disk imager (Untuk menulis Pi OS ke Kad SD)

Alat:

Besi pematerian

Komputer untuk memuat turun Pi OS dan Etcher

Langkah 2: Sediakan Outlet

Mulakan dengan memasang soket anda ke soket. Ikuti arahan yang disertakan untuk memasangnya, dan pasangkan lampu / perkakas anda. Pastikan alat kawalan jauh anda dipasangkan dengan betul dan mengawal soketnya.

Langkah 3: Sediakan Akaun PubNub

PubNub adalah pelayan internet percuma yang membolehkan anda berkomunikasi antara peranti, di mana sahaja di dunia. Skrip python menerima mesej dari laman web, dan menggunakan maklumat dalam mesej untuk menyalakan atau mematikan lampu. Anda boleh mendaftar untuk akaun percuma anda di sini. Setelah anda mendaftar, log masuk ke akaun anda. Ini akan membawa anda ke halaman pengurusan aplikasi. Klik "Buat aplikasi baru". Beri anda nama aplikasi, kemudian pilih dari senarai aplikasi (Jika ini adalah aplikasi pertama anda, satu-satunya aplikasi) Ini akan membawa anda ke halaman kunci aplikasi. Klik pada "Demo Keyset", dan anda akan melihat tiga kekunci yang berbeza. Jaga halaman ini, anda memerlukan kunci ini kemudian. Sekarang anda mempunyai akaun PubNub anda, anda boleh menyediakan pi raspberry anda.

Langkah 4: Sediakan Raspberry Pi

Muat turun Etcher dan Raspberry Pi OS ke komputer anda (pautan dalam senarai bahagian)

Pasang Etcher ke komputer anda, dan cabut (jika perlu) OS Raspberry Pi. Masukkan kad Micro SD anda ke dalam komputer anda, dan buka Etcher. Klik "Pilih Imej" dan arahkan ke fail Raspberry Pi OS yang belum dizip. Pilihnya, kemudian klik "Pilih Pemacu" dan pilih kad SD mikro anda dari senarai. Klik "Flash", dan tunggu sehingga Etcher selesai. Setelah Etcher selesai, keluarkan kad SD anda dari komputer anda (Etcher mengeluarkannya secara automatik) dan masukkan ke dalam Raspberry Pi anda. Pada ketika ini, anda perlu menyambungkan Raspberry Pi anda ke monitor dengan penukar HDMI. Pasangkan papan kekunci (dan tetikus jika anda mempunyai hab multi-USB) dan pasangkan kabel kuasa. Terdapat dua port USB mikro. Salah satunya adalah untuk kuasa, yang lain adalah port USB sebenarnya. Yang paling dekat dengan hujung Pi adalah kuasa, sementara yang paling dekat dengan bahagian tengah adalah USB. Pi raspberry anda sekarang akan mula boot. Ia mungkin dimulakan semula beberapa kali semasa but pertama, tetapi itu adalah perkara biasa. Setelah raspberry pi anda dimulakan, sambungkan ke WiFi anda. Setelah menyambungkannya ke WiFi, anda mungkin menggunakan pelayan SSH, tetapi sekarang saya lebih senang menggunakan GUI. Buka tetingkap terminal dan masukkan arahan berikut:

sudo pip3 pasang 'pubnub == 3.9.0'

cd git klon git: //git.drogon.net/wiringPi git klon

sudo git clone https://github.com/timleland/rfoutlet.git / var / www / rfoutlet

sudo chown root.root / var / www / rfoutlet / codeend sudo chmod 4755 / var / www / rfoutlet / codeend

pendawaian cdPi

./ membina

Sekarang, buka penyemak imbas fail Raspberry Pi, dan anda akan melihat folder pi-home-automation. Klik dua kali, dan anda akan melihat fail bernama RFControl.py. Salin (klik bertentangan dan pilih "Salin"), kemudian kembali ke folder pi dan tampal di sana.

Matikan pi raspberry anda (Sama ada dari menu atau dengan menjalankan sudo poweroff dari baris arahan), dan cabut plag setelah lampu hijau berhenti berkelip.

Langkah 5: Membuat Litar

Kini tiba masanya untuk membuat litar. Saya menggunakan papan roti, tetapi anda boleh melakukannya sesuka hati.

Pertama, kita mesti membuat antena untuk pemancar RF. Tutorial instruksional ini memberitahu bagaimana membuat antena untuk pemancar RF. Ikuti arahannya, kemudian pasangkannya ke pin antena pemancar (Pada yang saya gunakan ia berlabel ANT) dengan sisi yang lebih pendek paling dekat dengan pemancar

Kawat pemancar

Pemancar menggunakan pin ini:

DATA: GPIO 17, Pin fizikal 11

VCC: Raspberry Pi 5v, Pin fizikal 2

GND: Raspberry Pi GND, Pin fizikal 6

Kawat penerima

Penerima menggunakan pin ini:

GND: Raspberry Pi GND, Pin fizikal 9

VCC: Raspberry Pi 5v, Pin fizikal 4

DATA: GPIO 27, Pin fizikal 13 (Terdapat dua pin data pada penerima yang saya gunakan, dan saya menggunakan yang paling dekat dengan VCC)

Langkah 6: Dapatkan Kod RF Anda

Setelah litar anda terpasang pada Raspberry Pi anda, periksa dua kali untuk memastikan semuanya berada di tempat dan kemudian hidupkan semula. Setelah dihidupkan, buka terminal dan taip

sudo / var / www / rfoutlet / RFSniffer

Seterusnya, buka program RFControl. Meletakkan tetingkap terminal dan tetingkap program bersebelahan mungkin akan membantu pada langkah seterusnya.

Anda memerlukan alat kawalan jauh yang disertakan dalam kit outlet sekarang. Pegang dekat dengan penerima, dan tekan setiap butang individu. Apabila anda menekan butang, anda akan melihat dua nombor dicetak ke skrin. Salah satunya adalah kod enam atau tujuh digit, dan kod 3 digit yang lain. Anda perlu mengedit kamus kod dalam program ini. Masukkan kod 7 digit ke tempat suis yang sesuai dalam program, dan untuk setiap butang hidup / mati, masukkan kod 3 digit (ini panjangnya) ke dalam saklar suis yang sesuai dalam program.

Sebagai contoh, jika suis 1 mempunyai kod 1234567, kod mati 7654321, dan panjang 890, kod akan kelihatan seperti ini:

kod = {

'switch1': {'on': 1234567, #Ini adalah suis 1 hidup 'mati': 7654321, # ini adalah suis 1 'len': 890, # ini adalah suis 1 panjang kod}, 'switch2': {… },…}

Ulangi ini untuk setiap butang. Semasa anda mengedit fail ini, ubah rentetan yang bertuliskan "SUB-KEY ANDA" ke kunci langganan PubNub anda, dan "KUNCI PUB-ANDA" ke kunci penerbitan anda.

Setelah setiap butang direkodkan, anda boleh terus ke bahagian seterusnya.

Langkah 7: Menjalankan Program

Setelah anda mempunyai semua kod anda, pergi ke halaman GitHub ini (Di komputer anda, bukan raspberry pi) dan klik pada butang hijau yang bertuliskan "Klon atau muat turun", kemudian klik "Muat turun ZIP". Setelah fail ini dimuat turun, buka zip dan buka folder. Buka fail bernama main.js. Anda perlu memasukkan kunci langganan dan menerbitkan program ini dengan mengganti "KUNCI-PUB-KEY" dengan kunci penerbitan dan "KUNCI-KE-ANDA" dengan kunci langganan anda.

Seterusnya, kembali ke Raspberry Pi anda dan masukkan

python3 RFControl.py

Setelah mencetak "Sedia", kembali ke komputer anda dan buka fail index.html dalam penyemak imbas web dengan melakukan klik sebaliknya, pilih "Buka dengan", dan pilih penyemak imbas pilihan anda. Anda harus melihat 2 lajur dengan 5 butang, dengan nama peralihan di antara keduanya. Tekan mana-mana butang. Sekiranya betul mengawal soket, bagus! Sekiranya tidak, berikut adalah beberapa perkara yang perlu dicuba:

1. Pastikan Raspberry Pi menerima mesej. Ia harus mencetak ke layar setiap kali menerima pesan dari laman web. Sekiranya tidak, pastikan kunci langganan / terbitan anda betul.
2. Sekiranya Raspberry Pi menerima mesej, pastikan kod RF anda betul. Pastikan kedai anda dipasangkan dengan alat kawalan jauh anda, alat kawalan jauh anda dapat mengawalnya, dan bahawa kod yang anda masukkan ke dalam program ini betul.
3. Sekiranya kod RF betul, pastikan Raspberry Pi anda berada di rangkaian outlet. Sekiranya mereka mula berfungsi setelah menggerakkannya lebih dekat, anda mungkin perlu melakukan semula antena anda.
4. Sekiranya mereka masih tidak berfungsi, beritahu saya masalah anda dalam komen dan saya akan mencuba dan membantu.

Langkah 8: Berjalan pada Permulaan

Untuk menjadikan program python anda dijalankan semasa memulakan, masukkan ini ke terminal raspberry pi anda:

crontab -e

Seterusnya, pergi ke bahagian bawah fail dan masukkan ini:

@reboot python3 /home/pi/RFControl.py &

Ini akan menjadikan skrip Python anda dijalankan pada permulaan setiap kali. Sekarang reboot Pi Raspberry anda.

Langkah 9: Menambah Lebih Banyak Suis

Sekiranya anda ingin menambahkan lebih banyak kedai, ikuti arahan berikut:

Buka RFControl.py pada Raspberry Pi anda, dan tambahkan suis baru ke kamus suis.

Contoh:

suis = {

… suis lain … 'NAME-OF-SWITCH': {'on': xxxxxxx, 'off': yyyyyyy, 'len': zzz,},}

Seterusnya, tambahkan butang baru di aplikasi web anda dengan menyunting pemboleh ubah suis di main.js di komputer anda.

Contoh:

suis var = [… suis lama … ['NAME-TO-DISPLAY', 'NAME-OF-SWITCH'],];

Ganti NAME-TO-DISPLAY dengan nama yang anda mahukan ditunjukkan di laman web, dan NAME-OF-SWITCH pada kedua-dua fail dengan apa sahaja yang anda suka. Ia mesti unik dari yang lain!

Langkah 10: Melangkah Lebih Lanjut

PubNub disokong di banyak platform yang berbeza, yang bermaksud anda boleh menghantar mesej dari hampir semua peranti! Saya menggunakan kit Suara Raspberry Pi AIY dan PubNub untuk menghantar arahan dengan suara saya, tetapi itu mungkin menjadi topik diajar kemudian. Terima kasih kerana membaca Instructable saya, saya harap ia berguna!

Langkah 11: Kredit

Terima kasih kepada Tim Leland untuk tutorial menyiapkan pemancar RF: tutorial

Terima kasih kepada diy_bloke untuk tutorial membuat antena: tutorial

Terima kasih juga kepada orang lain yang menyiarkan tutorial dalam talian yang saya lihat untuk mendapatkan bantuan!