Diaľkové ovládanie IR ovládané Amazon Echo: 11 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Systém Amazon Echo môže ovládať mnoho aspektov inteligentnej domácnosti, ale inteligentnú zásuvku je možné iba vypnúť a zapnúť. Mnoho zariadení sa ihneď nezapne jednoduchým zapojením a vyžadujú ďalšie kroky, ako napríklad stlačenie tlačidiel na diaľkovom ovládači alebo fyzickom zariadení, aby sa zapli alebo získali požadované nastavenia.

V tejto príručke bude Raspberry Pi Zero W nakonfigurovaný tak, aby fungoval ako inteligentné domáce zariadenie, ktoré je možné ovládať pomocou Amazon Echo, a aby odoslal akékoľvek požadované IR príkazy do zariadenia na požiadanie o zapnutie alebo vypnutie.

V tomto konkrétnom prípade bude Pi nakonfigurovaný tak, aby sa naučil IR príkazy diaľkového ovládača vybaveného infračerveným kremenným krbovým vložkom „ClassicFlame 23II310GRA 23“. Na odoslanie IR príkazov na požiadanie sa potom použije infračervená LED dióda Pi nakonfigurované tak, aby emulovalo zariadenie Philips Hue, ktoré je možné ovládať, je Echo.

Krok 1: Materiály

Požadovaný:

• Raspberry Pi Zero W
• 4 GB alebo viac Pamäťová karta Micro SDHC triedy 10 (príklad 16 GB)
• MicroUSB
• 1 IR LED
• MicroUSB napájací adaptér (odporúča sa 2,1 ampéra alebo vyšší)
• IR LED
• IR prijímač VS/1838B
• Odpor 100 ohmov
• Rôzne drôt

Odporúčané:

• Konektor pre slúchadlá
• 1/8 palcový kábel pre slúchadlá/zvuk
• 2N2222 NPN tranzistor
• 1k ohmový odpor
• Nulové puzdro Rapsberry Pi

Na dokončenie počiatočnej konfigurácie Raspberry Pi Zero W bude potrebných niekoľko ďalších periférií, ktoré však dokončený projekt nebude používať na plný úväzok.

• Mini adaptér HDMI na HDMI: Používa sa na pripojenie Pi Zero W k televízoru alebo monitoru pomocou kábla HDMI v plnej veľkosti
• Kábel USB OTG: slúži na prevod z mikro USB na porty USB v plnej veľkosti na pripojenie klávesnice a/alebo myši
• Kábel HDMI: slúži na pripojenie k televízoru alebo monitoru spolu s adaptérom na mini HDMI

Prvé dve položky, ako aj puzdro, obsahujú rôzne štartovacie sady Pi Zero, napríklad: MakerSpot Mega Kit

Krok 2: Nastavte Raspberry Pi

Webová stránka Raspberry Pi má vynikajúci návod na nastavenie Raspbian Stretch OS na Raspberry Pi. Verziu Lite odporúčam pre menšiu stopu, ak ide iba o projekt bežiaci na Pi. Ak si v budúcnosti želáte mať viac možností operačného systému alebo jednoduchšie nastavenie, podľa pokynov pre NOOBS vás čoskoro uvedie do prevádzky. Táto príručka je založená na Raspbian, ktorý je súčasťou NOOBS

www.raspberrypi.org/learning/software-guide/

Keď je Raspbian spustený, povoľte SSH a povoľte vzdialené pripojenie k zariadeniu bez toho, aby ste museli monitor/klávesnicu/myš pripájať priamo k počítaču Pi. Ak chcete voliteľne mať vzdialený prístup k GUI, môžete tiež povoliť prístup VNC

www.raspberrypi.org/documentation/remote-access/ssh/

Odporúčame tiež nastaviť statickú IP adresu v konfigurácii bezdrôtovej siete, aby sa v priebehu času nemenila. Je možné, že sa adresa IP nezmení, ak nové zariadenia nie sú pravidelne pripojené k bezdrôtovej sieti, ale konfigurácia ako statická zaistí, že sa tak nestane.

www.circuitbasics.com/how-to-set-up-a-static-ip-on-the-raspberry-pi/

Krok 3: Konfigurácia LIRC

Nasledujúce kroky sú založené na vynikajúcich sprievodcoch, ktoré nájdete tu:

alexba.in/blog/2013/01/06/setting-up-lirc-on-the-raspberrypi/https://camp.isaax.io/en/isaax-examples/ir-control-via- lirc-on-raspberry-pi-zero-w

Táto príručka je založená na Rasbian Stretch a lirc 0.9.4c-9. Ostatné príručky môžu byť založené na starších verziách a spomenúť súbor hardware.conf, ktorý už v tejto verzii a vyššej verzii nie je potrebný. Tiež som zistil, že v mojich systémoch už nie je potrebné upravovať súbor /etc /modules V tejto chvíli budú potrebné ďalšie zmeny jadra verzie 4.19, ktoré tu v súčasnosti nie sú zdokumentované. Uistite sa, že pre túto sadu pokynov používate 4.14

Knižnica LIRC (Linux Infrared Remote Control) sa používa na spracovanie prijímania IR príkazov prostredníctvom modulu prijímača, ich ukladanie do súboru a potom odosielanie príkazov podľa potreby prostredníctvom IR LED.

Prvým krokom je zaznamenať infračervené signály z nášho existujúceho diaľkového ovládača pomocou infračerveného prijímača a uložiť ich do súboru. IR prijímač je potrebný iba na naučenie sa IR signálov a potom ho bolo možné odstrániť, aby bolo možné použiť dočasné pripojenie.

Pripojte IR prijímač k Raspberry Pi. Priložený obrázok použite na identifikáciu pinov VCC, GND a Signal. Pomocou doštičky, prepojovacích drôtov alebo kreatívneho ohnutia kolíkov k nasledujúcim spojeniam

VCC sa pripája na 5 voltový kolík GND na uzemňovací kolík Signál na pin 23

Zapnite počítač Raspberry Pi a pripojte sa k nemu buď otvorením terminálu na miestnom zariadení, alebo vytvorením pripojenia SSH pomocou programu, ako je napríklad Putty pre Windows.

Nasledujúce riadky je možné skopírovať a vložiť do relácie SSH. Budú pridávať/upravovať riadky do rôznych konfiguračných súborov potrebných na fungovanie lirc.

sudo apt aktualizácia

sudo apt install -y lirc echo dtoverlay = lirc -rpi, gpio_in_pin = 23, gpio_out_pin = 22 | sudo tee -a /boot/config.txt sudo sed -i '/driver = */cdriver = predvolené' /etc/lirc/lirc_options.conf sudo sed -i '/device = */cdevice =/dev/lirc0'/ etc/lirc/lirc_options.conf sudo shutdown -r now

Počkajte, kým sa zariadenie reštartuje a znova sa prihláste.

Voliteľné: Testujte IR prijímač

Namontujte zariadenie LIRC, aby ste potvrdili, že je možné prijať akýkoľvek vstup. Po dokončení tohto testu bude možno potrebné Pi reštartovať, aby bolo k dispozícii pre ďalšie kroky.

sudo systemctl stop lircd

mode2 -d /dev /lirc0Namierte infračervené diaľkové ovládanie na prijímač a stlačte tlačidlo. Uistite sa, že sa na obrazovke zobrazia údaje CTRL+C

V tomto mieste je nainštalovaný program LIRC a môžeme zobrazovať IR informácie.

Krok 4: Zachytenie IR kódov

Vzdialený profil je možné stiahnuť z webovej stránky LIRC

lirc-remotes.sourceforge.net/remotes-table.html

a umiestnené do /etc/lirc/lircd.confg.d, alebo je možné vytvoriť vlastný profil pomocou vlastného diaľkového ovládača.

Počas tohto postupu zadáte názov kľúča/tlačidla, ktoré nahrávate. Povolené sú iba platné názvy, preto spustite nasledujúci príkaz a zobrazte všetky dostupné názvy

nezrovnalosť --list-namespace Príklad: Použil som názov KEY_POWER, keď som zaznamenal tlačidlo napájania na diaľkové ovládanie, a KEY_TIME pri nahrávaní tlačidla časovača

Ak sa zaznamenáva viac ako niekoľko kľúčov, odporúčam zdokumentovať použité názvy kľúčov a to, k akému tlačidlu sa mapujú, pretože pre zaznamenávané tlačidlo nemusí existovať dokonalý názov. V budúcnosti to uľahčí referenciu.

Vygenerujte súbor vzdialenej konfigurácie

Vytvorte nový konfiguračný súbor diaľkového ovládača (pomocou /dev /lirc0)

sudo systemctl stop lircd

cd ~ irecord -d /dev /lirc0 Ak sa zobrazí chyba, že nie je možné dekódovať údaje alebo sa niečo pokazilo, stlačte kombináciu klávesov CTRL+C, aby ste zrušili a spustili posledný príkaz. pokračovať

Postupujte podľa pokynov na obrazovke. Akonáhle je systém inicializovaný, zadajte názov diaľkového ovládača, ktorý nahrávate (výsledný súbor bude založený na tomto názve), potom zadajte názov kľúča, ktorý sa chystáte nahrať, a potom stlačte tlačidlo na diaľkovom ovládači a namierte naň prijímač, kým sa nezobrazí výzva na zadanie názvu ďalšieho tlačidla. Tento krok zopakujte pre každé tlačidlo na diaľkovom ovládaní, ktoré chcete nahrať.

Skopírujte svoje nové konfiguračné súbory do adresára lircd.conf.d a znova spustite lirc

sudo cp ~/*. lircd.conf /etc/lirc/lircd.conf.d

sudo systemctl start lircd

V tomto mieste boli diaľkové kódy zaznamenané do súboru.

Krok 5: Konektor pre slúchadlá (voliteľné)

Aby boli spustené vodiče a úpravy Raspberry Pi modulárnejšie, za tepla som k puzdru prilepil 1/8 palcový audio konektor pre slúchadlá a k nemu pripojil káble. Na pripojenie IR LED boli použité káble slúchadiel so zodpovedajúcou zástrčkou, takže tento vodič mohol byť vedený na nenápadné miesto, aby smeroval na infračervený prijímač zariadenia, ktoré som chcel pripojiť, ale dalo sa ľahko odpojiť od Pi bez potreby vyberania všetky drôty.

Toto je čisto voliteľné, ale prišlo to vhod.

Krok 6: Pripojenie IR LED (rýchle)

Pripojenie infračervenej LED k Raspberry Pi je možné vykonať niekoľkými spôsobmi. Tento krok ukazuje rýchly spôsob, akým som ho pripojil, ale ktorý som neskôr zistil, môže prekročiť aktuálny limit na kolíkoch Pi. Zatiaľ som nenarazil na žiadne problémy, ale ideálnejší spôsob pripojenia je popísaný v nasledujúcom kroku

Vypočítajte odpor potrebný pre vašu IR LED. Stránka https://ledcalculator.net/ môže pomôcť s určením správnej hodnoty odporu, ak máte všetky špecifikácie vašej LED diódy. V tomto prípade je napätie na pine 22 3,3 voltu, pokles napätia LED je 1,2 voltu, menovitý prúd je 20 ma a bola použitá 1 LED, čo má za následok hodnotu odporu 110 ohmov. Použil som jeden odpor 100 ohmov.

Poznámka: Neskôr som bol upozornený, že maximálny prúd všetkých pinov v danom čase je 16 mA, takže táto konfigurácia to môže prekročiť. Lepšia konfigurácia s tranzistorom a napájaním 5 voltov je popísaná v nasledujúcom kroku, ale po niekoľkých týždňoch prevádzky v tejto konfigurácii som zatiaľ nenarazil na žiadne problémy.

Pin 22 na Raspberry Pi bude spojený s anódou IR LED, ktorá je štandardne dlhšia.

Kratší kolík LED sa pripája k odporu a potom k uzemňovaciemu kolíku. Odrezal som väčšinu drôtu na odpore a spájkoval som ho priamo s uzemňovacím kolíkom a so zemniacim vodičom, ktorý smeruje k LED.

Krok 7: Pripojenie IR LED (správna metóda)

Ak chcete správne pripojiť LED bez prekročenia limitu čerpania Raspberry Pi, pripojte LED k 5 voltovému zdroju s príslušným odporom, pripojte katódový kolík ku kolíkovému kolíku rezistora 2N2222, pripojte kolíkový emitor tranzistora k zemi, a pripojte pin 22 Pi na odpor 1K ohm k základnému kolíku tranzistora. To umožňuje veľmi malému prúdu z pinu 22 pripojiť LED diódu k zemi, čím sa obvod dokončí bez prekreslenia Pi.

V mojom prípade som zapojil 2 IR LED diódy, aby som mohol ovládať osvetlenie okolia aj elektrický krb.

Krok 8: Testovanie odosielania IR príkazov

Na odoslanie IR príkazu sa použije program irsend.

Syntax: neodoslať

Príklad: irsend SEND_ONCE Spectrafire KEY_POWER Toto odošle príkaz z vypínača Spectrafire raz. Vymeňte Spectrafire za čokoľvek, čo ste pomenovali diaľkovým ovládačom. Opakujte s inými názvami kľúčov použitých pri nahrávaní súboru.

V tejto fáze môžete odoslať všetky predtým zaznamenané príkazy pomocou infračervenej diódy LED pripojenej k Raspberry Pi.

Krok 9: Inštalácia mosta Ha

Aby Echo mohla ovládať naše zariadenie, budeme emulovať žiarovku Philips Hue pomocou ha-bridge. Po nakonfigurovaní bude Echo schopné rozpoznať toto zariadenie a odosielať naň príkazy na zapnutie/vypnutie.

Webová stránka ha-bridge jasne načrtáva proces aktuálnej verzie a dôrazne sa odporúča, aby ste si ju prezreli.

github.com/bwssytems/ha-bridge

Skopírujte a prilepte nasledujúce riadky do relácie SSH, aby ste nainštalovali a nakonfigurovali HA Bridge. (Možno bude potrebné spustiť prvý riadok a potom prilepiť zvyšné riadky

sudo apt install -y oracle-java8-jdk

mkdir/home/pi/habridge cd/home/pi/habridge/rm ha-bridge-*. jar -f wget $ (curl -s https://api.github.com/repos/bwssytems/ha-bridge/releases /latest | grep 'browser_' | cut -d / "-f4) mv ha-bridge-*. jar ha-bridge.jar echo [Unit] | sudo tee /etc/systemd/system/habridge.service echo Description = HA Bridge | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo Wants = network.target | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo After = network.target | sudo tee -a/etc /systemd/system/habridge.service echo | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo [Service] | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo Typ = jednoduchý | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo WorkingDirectory =/home/pi/habridge | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo ExecStart =/usr/bin/java -jar -Dconfig. file =/home/pi/habridge/data/habridge.config /home/pi/habridge/ha-bridge.jar | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo | sudo tee -a/etc/ systemd/system/hab ridge.service echo [Inštalovať] | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo WantedBy = multi-user.target | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service #Reload System Control and start service, setting to enable at startup sudo systemctl daemon -reload sudo systemctl start habridge.service sudo systemctl enable habridge.service

Krok 10: Emulácia žiarovky Philips Hue

Keď je spustený ha-bridge, otvorte webový prehliadač a zadajte IP adresu Raspberry Pi a malo by sa objaviť rozhranie pre ha-bridge.

Kliknite na odkaz Pridať/Upraviť v hornej časti stránky

Meno: Zadajte meno, ktoré chcete používať pri vyslovovaní príkazov

V sekcii označenej „Na položkách“nastavte typ „Vykonajte príkaz/skript/program a zadajte príkaz do poľa Cieľová položka. Ak požadujete viac príkazov, kliknutím na tlačidlo Pridať uložíte aktuálny riadok a zadajte ďalší príkaz. Tiež je možné nastaviť oneskorenie a opakovať príkaz určitý počet krát. V tomto prípade najskôr stlačte tlačidlo napájania a potom trikrát stlačte tlačidlo časovača, aby ste nastavili časovač automatického vypnutia na 3 hodiny.

Zopakujte rovnaký nápad pre oblasť „Položky mimo“a po dokončení kliknite na položku Pridať.

V hornej časti stránky kliknite na „Pridať mostové zariadenie“a uložte ho ako novú položku. Ak chcete zmeniť existujúce, aktualizujte mostové zariadenie.

Namierte infračervenú LED na zariadenie. Na stránke Bridge Devices kliknite na tlačidlo Test ON alebo Test OFF, aby ste overili, že funguje podľa potreby.

Krok 11: Pripojenie k službe Amazon Echo

Posledným krokom je umožniť službe Amazon Echo komunikovať s týmto zariadením. Poznámka: Obe zariadenia musia mať rovnakú sieť.

Možnosť 1) povedzte „Alexa, objav inteligentné domáce zariadenia“

Možnosť 2) Otvorte aplikáciu Alexa, klepnite na Ponuka> Smart Home a kliknite na odkaz „Objaviť zariadenia“

Po chvíli by malo byť zariadenie rozpoznané.

Vyslovte „Alexa, zapni krb v spálni“a overte, či sa zariadenie zapína podľa očakávania. Vymeňte spálňový krb za čokoľvek, čo v ha-bridge pomenujete pre svoje zariadenie. Opakovaním postupu vypnite zariadenie.

Ak ste infračervenú LED diódu ešte nemontovali, nájdite nenápadné miesto na jej namontovanie a zároveň jej nechajte ukazovať všeobecným smerom infračerveného prijímača v zariadení. Na nájdenie najlepšieho umiestnenia ho možno budete musieť presunúť, aby ukazoval na rôzne oblasti.