Ovládajte svoju automatickú posuvnú bránu pomocou domáceho asistenta a systému ESPHome: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Nasledujúci článok predstavuje spätnú väzbu na moje osobné skúsenosti s ovládaním automatickej posuvnej brány, ktorú som nechal nainštalovať do svojho domu. Táto brána označená ako „V2 Alfariss“bola vybavená niekoľkými diaľkovými ovládačmi Phox V2. Mám tiež zvonček Google Nest Hello, ktorý bohužiaľ nemožno zapojiť do ovládača posuvnej brány na diaľkové otvorenie brány z mobilnej aplikácie. Pre mňa bol jedným zo spôsobov, ako vyriešiť toto obmedzenie, nájsť spôsob, ako pripojiť automatický ovládač posuvnej brány k internetu. Vďaka tejto novej, prepojenej bráne môžem odpovedať na prípady použitia, ako je ovládanie posuvnej brány pomocou mobilného telefónu. Dosiahol som to pomocou Home Assistant, ESPhome a niekoľkých elektronických súčiastok.

Cieľom tohto článku nie je poskytnúť vám niečo pripravené na použitie, ale skôr vás inšpirovať. Pamätajte si, že ak nemáte úplne rovnakú automatickú bránu, nezabudnite si stiahnuť a prečítať technickú dokumentáciu pre svoj model. Prispôsobte to a vylepšite. Varovanie: Buďte opatrní a pred otvorením hlavného ovládača nezabudnite vypnúť elektrickú energiu. Užite si to!

Zásoby

• Náradie:

  • Skrutkovač
  • Spájkovačka
  • Viacmetrový

• Diely:

  • Raspberry PI 3 (kompletná sada: 2A alim + 32 GB sd karta)
  • ESP8266 Wemos D1 mini
  • 2 reléové moduly
  • 2 odpory 10k
  • DPS pre prototypovanie
  • Drôty

Krok 1: Ako to funguje?

Hlavnou výzvou je pripojiť automatickú posuvnú bránu k inteligentnému telefónu. Aby sme to urobili, urobme z automatickej posuvnej brány zariadenie IOT. Samozrejme, existuje niekoľko spôsobov, ako to dosiahnuť. V mojom prípade som sa po niekoľkých experimentoch rozhodol ísť s:

• Používanie Home Assistant ako rozbočovača na ovládanie portálu a prijímanie žiadostí od používateľa.
• Inštalácia ESPHome ako firmvéru do ESP8266.

• Elektronické súčiastky:

  • Prototyp DPS na spájkovanie komponentov a ich spájanie
  • Dve relé na simuláciu tlačidla na otvorenie alebo zatvorenie brány
  • Starý 5V zdroj na napájanie ESP8266
  • Dva odpory na rozdelenie napätia zo snímača otvorenia/zatvorenia
• Internetové pripojenie so smerovačom (vyžaduje sa funkcia konfigurácie pravidla NAT)
• Účet DuckDNS umožňujúci rozlíšenie názvu pre vášho domáceho asistenta
• Mobilný telefón na inštaláciu aplikácie Home Assistant a miniaplikácia na obrazovke

Prietok

Pozrite sa na schému, aby ste lepšie porozumeli.

1. Z mobilného telefónu zatlačíte na miniaplikáciu mobilnej aplikácie Home Assistant
2. Žiadosť sa odošle na webovú adresu vášho domáceho asistenta (vyriešenú DuckDNS a TLS šifrovaním).
3. Váš internetový smerovač smeruje požiadavku do aplikácie Home assistant
4. Home Assistant pošle akciu žiadosti na ESPHome
5. ESPHome spustí motor automatickej posuvnej brány
6. Šampanské!

Krok 2: Inštalácia a nastavenie domáceho asistenta na Raspberry PI

Home Assistant možno považovať za centrum všetkých vašich domácich vecí IOT. Bude to dobré miesto na ovládanie všetkých pripojených zariadení a pridanie mnohých funkcií. Hlavnými funkciami, ktoré sa mi najviac páčia, sú palubná doska, API a rozmanitosť doplnkov.

Inštalácia

Očividne nemám žiadne pridané hodnoty, ktoré by vám hovorili, ako nastaviť a nainštalovať Home Assistant. V skutočnosti som pred týmto projektom nepoznal tento softvér. Kľúčové články sú:

• Nainštalujte si Home Assistant pomocou tohto článku

• Konfiguráciu siete pre Home Assistant nájdete tu:

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

• Nainštalujte ESPHome pomocou tohto:
• Nainštalujte doplnok DuckDNS pre domáceho asistenta:
• Nainštalujte si doplnok File Editor (užitočný): https://github.com/home-assistant/hassio-addons/tr..

Po všetkých týchto bodoch máte na svojom Raspberry PI spusteného pekného domáceho asistenta. Musíte sa k nemu dostať prostredníctvom protokolu HTTP a lokálnej adresy IP, alebo skúste https://homeassistant.local: 8123.

Konfigurácia

Nakonfigurujte DuckDNS s vašou doménou a pomocou tokenu. Na obrázkoch môžete napríklad vidieť kúsok z mojej konfigurácie. Nezabudnite prijať výrazy s „true“.

Let_encrypt:

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

Rozhodol som sa nakonfigurovať HA so statickou IP, pretože je to jednoduchšie a ste si istí, že IP bude po reštarte rovnaká a potom budú vaše pravidlá presmerovania portov naďalej fungovať: https://github.com/home-assistant/ operačný systém…

V mojom prípade pridám časť konfigurácie do súboru configuration.yaml, pretože DuckDNS nespravuje https, iba šifrujme certifikát a aktualizáciu DuckDns:

http:

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

Krok 3: Vlastná elektronická doska na vylepšenie automatickej posuvnej brány

Možno to bola pre mňa najneobvyklejšia časť, pretože zvyčajne viac vyladím softvérové veci ako hardvérové. Začal som s doskou a úplne základným obvodom, aby som skontroloval, či som schopný nahrať program do zariadenia Wemos D1 mini a blikať LED dióda. Potom som zmenil firmvér pre ESPhome a nasledoval tento perfektný článok, ako začať:

Po niekoľkých iteráciách na nájdenie správneho obvodu som to zdokumentoval pomocou Fritzing. Uistite sa, že strávite čas týmto krokom, pretože keď je všetko spájkované, nie je cesty späť (nie presne, ale nie ľahko sa vracia). Pokúsil som sa simulovať vstupný senzor z automatickej posuvnej brány, ale došlo k zlyhaniu (neskôr vysvetlím prečo). Osobne som zistil, že Fritzing je dobrý nástroj na dokumentáciu toho, čo zapojíte na dosku.

Poznámka: Dobrý východiskový bod nájdete tu v Častých otázkach k ESPhome, ak nemôžete ESPHome zapojiť do Home Assistant pri prvej inicializácii. Po nahraní firmvéru budete môcť nahrávať „vzduchom“(OTA).

Relé na aktiváciu spúšťača otvorenia/zatvorenia

V technickej špecifikácii automatickej posuvnej brány je uvedené, že na spustenie akcie otvorenia/zatvorenia brány (úplné otvorenie) musíte uzavrieť obvod medzi „ŠTART“a „COM“. Blízky okruh medzi „START. P“a „COM“spustí akciu pre chodca. Nepoužíval som „STOP“, ale toto je rovnaký koncept, ale zastaviť bránu pri otváraní alebo zatváraní.

Pri výbere elektronickej súčiastky som sa rozhodol namiesto tranzistora zvoliť relé. Tranzistory sú pekné, ale neposkytujú záruku, že obvod je úplne blízko. Myslím, že môžu v obvode nechať prúdiť veľmi nízky prúd. Ďalšou výhodou relé je, že keď testujete svoj obvod, v podstate počujete, keď je kontakt blízko, so zvukom „clic“.

Získajte stav otvoreného senzora

Na začiatku som uvažoval o použití niektorých magnetických senzorov na detekciu stavov otvorenia alebo zatvorenia brány. Ale uvedomil som si, že na ovládači je zástrčka, ktorá spomína „limitný snímač“. Očividne nie je určený na použitie (geekom ako ja), s kontaktným testerom som zistil, že môžem čítať stav otvorený alebo zatvorený, keď otvorím bránu. Urobil som veľkú chybu, keď som si myslel, že stav bol nejaký druh logického napätia TTL (3,3 V). V takom prípade ich môžete priamo pripojiť k vstupu Wemos. V skutočnosti je však pri otvorení brány výstupné napätie 6,3 V. Ak chcete použiť tento signál, musíte napätie rozdeliť na tento druh obvodu https://www.learningaboutelectronics.com/Arencies/H… Riešenie je celkom jednoduché, pretože napätie je potrebné rozdeliť na dve. Medzi výstupom limitného snímača a vstupom Wemos som teda použil dva odpory 10 kOhms (schému opäť pozrite na priložených obrázkoch).

Lacný 5v zdroj

Na napájanie všetkých týchto komponentov používam starý napájací zdroj pre mobilné telefóny. Otvoril som ho a vymenil zástrčku za malý zástrčkový kábel so skrutkou. Tiež som sa rozhodol spojiť dve dosky (esp a napájací zdroj) pomocou horúceho lepidla (áno, viem, toto je trochu špinavé, ale funguje to:-). Nie je to najčistejšia vec, ale ľahšie sa s ňou manipuluje a nedotýkajte sa 220V.

To je k hardvérovej časti všetko.

Krok 4: Firmvér ESPHome spustiteľný na prototype PCB

Logika vo vnútri ESP8266 sa vstrekuje prostredníctvom doplnku Home Assistant portálu ESPHome. Kódujete logiku, ktorú ESPHome vykonáva. Veľmi malý druh aplikácie musí byť kódovaný syntaxou ESPHome. Je to skutočne jednoduché a zábavné, pretože s niekoľkými riadkami YAML sa váš ESP8266 stane rýchlo múdrou vecou. Úplný zdrojový kód je k dispozícii tu: https://gist.github.com/toomone/819112ea1b04937912… Poďme sa zamerať na dôležitú časť kódu.

Ovládanie relé

Ako som už povedal, automatický ovládač posuvnej brány môže spustiť otvorenú alebo zatvorenú akciu iba krátkym impulzom (zatvorený obvod) medzi dvoma vstupmi. Aby ste to urobili, musíte nakonfigurovať sekciu prepínača s malou konfiguráciou. Zamerajme sa napríklad na časť, ktorá aktivuje (otvorenie alebo zatvorenie) čiastočné otvorenie brány (potrebné napríklad pre chodca).

prepínač:

- platforma: gpio pin: D3 // číslo PIN, z ktorého bude signál vychádzať na Wemos id: relé restore_mode: ALWAYS_OFF - platforma: názov šablóny: ikona „Gate Pedestrian Remote“: „mdi: walk“turn_on_action: // the logiku, ktorú má vykonať ESPHome na simuláciu impulzu - prepínač.zapnutie_zapnutia: relé - oneskorenie: 500 ms - vypnutie.zapnutie_ vypnutia: relé

Predchádzajúci kód vygeneruje prepínač a šablónu. Tieto dva koncepty umožňujú ESPHome ponúknuť vylepšený mechanizmus bez skutočného kódovania. Pozývam vás na prečítanie dokumentácie ESPHome, aby ste si prehĺbili ponúkané funkcie. https://esphome.io/cookbook/relay.html a

Číta sa stav otvoreného a zatvoreného senzora

binárny_senzor:

- platforma: pin gpio: číslo: D1 prevrátené: skutočné meno: ID „otvoreného senzora“: open_sensor zariadenie_trieda: garážové dvere

Táto časť skriptu hovorí wemos boardu, aby prečítal stav na otvorenom senzore na D1. Ak chcete nájsť D1, stačí si prečítať na vašej doske Wemos. Na invertovanie hodnoty signálu som použil parameter „invertovaný“na hodnotu true. Nepamätám si jasný dôvod, ale myslím si, že bolo ľahké zobraziť zatvorenie alebo otvorenie podľa stavu portálu na palubnej doske HA.

Povolenie volania rozhrania API na server ESPHome

Ak chcete vo svojom telefóne používať miniaplikáciu Asistent domova, musíte pridať tento malý kúsok kódu:

# Povoliť API Home Assistant

api: services: - service: open_portal_pedestrian then: - switch.turn_on: relé - oneskorenie: 500ms - switch.turn_off: relé

Týmto spôsobom konfigurátor aplikácie Asistent domova vypíše akciu na otvorenie portálu. Vybral som len ten pre peších, pretože ten používam najviac.

Krok 5: Vystavte svojho domáceho asistenta svetu

Pretože chcete mať možnosť otvoriť svoju automatickú posuvnú bránu z akéhokoľvek miesta na planéte, a nielen z vášho domova, musíte svoju HA vystaviť svetu. Mimochodom, určite používajte silné overenie heslom. Na svojom internetovom smerovači musíte nakonfigurovať pravidlo na smerovanie všetkej prevádzky prichádzajúcej z konkrétneho portu na konkrétnu adresu IP a tiež z portu. Napríklad konfiguráciu, ktorú som urobil, nájdete na mojom routeri poskytovateľa (prepáčte, je to vo francúzštine), ale všimnete si, že je to skutočne jednoduchá konfigurácia. Toto pravidlo musí vášmu smerovaču povedať, aby akceptoval všetky protokoly na porte xxxx, aby prešiel na IP Home Assistant s portom 8123 (ak ste ho nezmenili).

To je všetko. Neváhajte klásť otázky, pretože som určite zabudol pridať podrobnosti o konkrétnej časti. Systém funguje bez problémov každý deň. Tiež sa mi páči, že môžem mať v telefóne otvorený alebo zatvorený stav portálu.