Automatizácia domácnosti s Androidom a Arduino: Otvorte bránu, keď sa dostanete domov: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Tento návod sa týka nastavenia systému automatizácie domácnosti, ktorý je možné ovládať prostredníctvom smartfónu pomocou internetového pripojenia, aby bol k nemu prístup odkiaľkoľvek, kde ho potrebujete. Okrem toho bude vykonávať určité činnosti vždy, keď sú splnené kritériá (napríklad zapnutie svetla, keď sa smartfón pripojí k domácej sieti Wi -Fi, otvorenie brány pri zadaní oblasti určenej systémom GPS alebo všetko ostatné, čo by ste mohli chcieť).

Použije sa existujúca aplikácia pre Android, ktorá vyžaduje najmenšie možné množstvo kódovania: stačí nahrať kód a je hotovo. Mozog - mikrokontrolér - bude doska kompatibilná s Arduino alebo Arduino, napríklad Aruino Uno s ethernetovým štítom alebo NodeMCU ESP8266.

Na spustenie systému, keď je splnená podmienka (poloha GPS, čas, atď. …), použijeme notoricky známy Tasker; o tom neskôr.

Pri implementácii systému sme mali na pamäti nasledujúce kľúčové body:

• Musí to byť lacné.
• Musí byť prístupný zvonku miestnej domácej siete (t. J. Vašej siete Wi -Fi).
• Musí byť OPRAVDU ľahký a rýchly na stavbu a nastavenie.
• Musí byť spoľahlivý.

Celý projekt však bude stáť asi 20 € (7,50 € za ESP8266, 8 € za reléovú dosku, zvyšok za ďalší hardvér) a jeho nastavenie vám zaberie zhruba 30 minút - nie je to vôbec zlé..

Ak vás teda zaujíma, riaďte sa týmto jednoduchým a rýchlym sprievodcom a vytvorte si vlastný!

Krok 1: Nastavenie hardvéru

Keď zhromaždíte všetky svoje súčasti, prvú vec, ktorú musíte urobiť, je zapojiť všetko.

V tomto prípade zapojíme žiarovku do ESP8266; majte na pamäti, že pri práci s hlavným napätím musíte byť veľmi opatrní - domy používajú napätie 220 V, ktoré vás môže zabiť! Pred prácou na zariadení vždy odpojte napájanie a ak si nie ste istí, vyhľadajte odbornú pomoc!

To znamená, že na zvládnutie takýchto úrovní napätia a prúdu (ktoré spália malý ESPR8266) musíme použiť vhodné relé (napríklad toto, čo je 5V logika, vhodné pre štandardné Arduino, alebo toto, 3,3V logické reléové relé, vhodné pre vývod 3,3 V ESP82666); pripojenia sú veľmi jednoduché, postupujte podľa schémy, ktorú sme priložili.

Všimnite si toho, že niektoré reléové dosky (ako tie, ktoré sme prepojili) sú AKTÍVNE NÍZKE; to znamená, že musíte relé pripojiť k zemi, aby sa zaplo, a naopak. Ak je to váš prípad, Homotica ponúka pekné riešenie; uvidíme, ktoré v nasledujúcom odseku.

Krok 2: Konfigurácia ESP8266

Teraz, keď sme nastavili hardvér automatizačného systému, musíme naprogramovať mikrokontrolér.

Aby sme to mohli urobiť, budeme potrebovať softvér Arduino na nahranie poskytnutej skice do ESP8266; Prejdite teda na stránku sťahovania Arduino a vyberte si verziu, ktorá vám najviac vyhovuje.

Po stiahnutí ho nainštalujte.

Teraz, keď máme nainštalované naše IDE, potrebujeme knižnicu potrebnú na to, aby skica fungovala; Ak ho chcete nainštalovať, otvorte aplikáciu Github Repo a zo zeleného tlačidla na pravej strane vyberte položku Stiahnuť.

Prejdite na počítači do priečinka Stiahnutie a pomocou softvéru ako WinRar alebo WinZip rozbaľte súbor; otvorte novovytvorený priečinok „homotica-master“a skopírujte vnútorný priečinok s názvom „Homotica“do priečinka Arduino Editor Libraries (zvyčajne ho nájdete pod položkou C: / Users / your_user_name / Documents / Arduino / libraries). Zostávajúce súbory vymažte v "homotica-master", nebudeme ich potrebovať

Pri odosielaní kódu do ESP8266 chýba jeden krok: potrebujeme knižnicu, aby Arduino IDE komunikovalo s doskou, pretože nie je oficiálne podporovaná.

Postupujte podľa týchto krokov (kredity: Github ES8266 Arduino Repo):

• Spustite Arduino a otvorte okno Súbory> Predvoľby.
• Do poľa „Ďalšie adresy URL správcu tabule“zadajte „https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json“(bez úvodzoviek). Môžete pridať viacero adries URL a oddeliť ich čiarkami.
• Otvorte Správcu dosiek z ponuky Nástroje> Board a nainštalujte platformu esp8266 (vyhľadajte „esp8266“a stiahnite si „esp8266 od komunity ESP8266“).

Všetko je nastavené. Postarajme sa o kód skice.

Otvorte súbor> Príklad> Homotica> Homotica ESP8266, skopírujte VŠETKY kódy do nového náčrtu a upravte nasledujúce parametre:

• ssid: sem zadajte názov vašej bezdrôtovej siete
• heslo: vaše heslo na wifi
• ip, brána, podsieť: týchto nastavení sa pravdepodobne nebudete musieť dotknúť; zmeňte ip, ak chcete, aby váš ESP8266 mal inú adresu
• mUdpPort: port, ktorý neskôr otvoríme v smerovači; ak neviete, čo to je, nedotýkajte sa toho
• kód: jedinečný 8-znakový kód, ktorý bude použitý na autentifikáciu vašej aplikácie; môžeš si vybrať čo chceš.

Ak používate nastavenie ACTIVE LOW, nezabudnite zavolať na homotica.setActiveLow (), ako ukazuje ukážkový kód!

Dokončite to: pridajte homotica.addUsedPin (5) (ako je znázornené na príklade), aby ste ESP8266 povedali, ktoré GPIO musí zvládnuť, medzi slučkou while a homotica.set (mUdpPort, kód); odstráňte všetky riadky homotica.simulateUdp (…).

Toto je kód, ktorý by vám mal zostať:

#zahrnúť

#include #include const char* ssid = "mywifiname"; const char* heslo = "wifipassword"; IP adresa ip (192, 168, 1, 20); Brána IPAddress (192, 168, 1, 1); Podsieť IPAddress (255, 255, 255, 0); nepodpísané int mUdpPort = 5858; statický kód reťazca = "aBc159"; Homotica homotica; void setup () {WiFi.config (ip, gateway, subnet); WiFi.begin (ssid, heslo); while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {oneskorenie (500); } homotica.addUsedPin (5); homotica.setActiveLow (); // <- iba ak to potrebujete homotica.set (mUdpPort, kód); } prázdna slučka () {homotica.refresh (); }

Keď je všetko správne nastavené, zmeňte nastavenia kompilátora v ponuke Nástroje podľa priloženej snímky obrazovky a v ponuke Nástroje> Port vyberte port, ku ktorému je váš ESP8266 pripojený k počítaču.

Teraz kliknite na nahrať. Váš mikrokontrolér je nastavený a pripravený na spustenie!

Krok 3: Router a IP

Aby sme mohli komunikovať s ESP8266 z každej siete, budeme musieť routeru povedať, aby zadal príkaz, ktorý mu pošleme.

Ak to chcete urobiť, prejdite na konfiguračnú stránku smerovača (zvyčajne 192.168.1.1) a vyhľadajte niečo ako „virtuálny server“alebo „presmerovanie portov“; presné nastavenia pre váš model smerovača môžete vyhľadať v službe Google.

Pri presmerovaní portov vytvorte nové pravidlo, ktoré umožní všetky pripojenia k ESP8266 (predtým nakonfigurované) cez port ESP8266 (opäť k predchádzajúcemu). Pomenujte ho Homotica, do poľa IP vložte ESP8266 IP a uložte.

Ak vám to router, ktorý používate, neumožňuje, nebojte sa: aplikáciu nebudete môcť používať z mobilnej siete, ale bude fungovať úplne v poriadku z domácej siete Wi -Fi.

Teraz, aby sme sa mohli odvolať na náš router z vonkajšieho sveta, musíme poznať jeho verejnú IP; Nevýhodou je, že väčšina poskytovateľov internetu vám neposkytuje statickú IP, ale dynamickú IP adresu, ktorá sa časom mení.

Ale počkajte, môžeme to vyriešiť!

Choďte na NoIp, vytvorte si nový účet a potom vytvorte nový názov hostiteľa (pozri priložený obrázok). Všimnite si, aké meno hostiteľa máte (v mojom prípade: https://yourhostname.ddns.net), a pokračujte ďalším krokom.

(Poznámka: možno budete chcieť, aby váš počítač automaticky synchronizoval IP vášho smerovača s vašim hostiteľským menom NoIp: stiahnite si ich bezplatnú aplikáciu, aby to urobili)

Krok 4: Konfigurácia aplikácie

Postarajme sa o aplikáciu, áno?

Stiahnite si aplikáciu zo stránky Obchodu Play a otvorte ju.

Otvorte ľavú ponuku, vyberte položku Dosky a vytvorte novú. Vyplníme parametre, ktoré sme predtým definovali v kóde náčrtu ESP8266:

• Názov Arduino: čo chcete (nech je to ESP8266)

• Host IP: môže to byť

  • statická IP smerovača odkazovaná prostredníctvom odkazu NoIp
  • ESP8266 IP, ak ho chcete používať iba zvnútra vašej domácej wifi siete 192.168.1.20
• Hostiteľský port: ten, ktorý sme nastavili a otvorili predtým 5858
• Autentický kód: 8-znakový kód, ktorý sme definovali v náčrte aBc195

Uložiť. Znova otvorte ponuku, vytvorte nové zariadenie; na ukážku pripojíme žiarovku:

• Názov: svetlo
• Názov tlačidla: použijeme Zapnuté, vyberte si, čo uprednostňujete
• Číslo kolíka: kolík, ku ktorému sme pripevnili žiarovku. Buď opatrný! Na ESP8266 štítky pinov (D1, D2 …) NEZodpovedajú názvu pinu GPIO! Vyhľadajte na Googli, aby ste určili, ktorý pin je GPIO (v našom prípade: pin 5 je označený D1)
• Správanie: Môžete si vybrať medzi zapnutím, vypnutím, zmenou stavu „zatlačenia“(zapnutím a vypnutím) zariadenia.

Uložiť. Ak ste doteraz všetko správne nastavili, rozsvieti sa žiarovka stlačením tlačidla Zapnúť.

Super, nie?

Teraz sa môžete zabaviť pridávaním ďalších zariadení, ešte viac dosiek a ich aranžovaním do scén.

Ale aby ste mohli naplno využiť to, čo ste práve vytvorili, budeme musieť použiť Tasker.

Krok 5: Integrácia Tasker

Ak vlastníte Tasker alebo si ho chcete kúpiť, čítajte ďalej! Použijeme to na to, aby sme Homotici povedali, čo má a kedy má urobiť.

V tomto prípade zapneme svetlo vždy, keď sa pripojíme k domácej sieti Wi -Fi A čas je medzi 16:00 a 18:00.

Otvorte Tasker; vytvorte novú úlohu (pomenujme ju Zapnúť svetlo), vyberte položku Pridať> Doplnok> Homotica, stlačením ceruzky nakonfigurujte doplnok. Vyberte položku Svetlo> Zapnuté a Uložiť. Späť do hlavného menu vytvorte nový profil, zvoľte Štát> Pripojené WiFi, do poľa SSID zadajte názov Wifi prehliadky; stlačte späť a ako zadanie aktivity vyberte položku Zapnúť svetlo. Teraz dlho stlačte ľavú časť novovytvoreného profilu, vyberte položku Pridať> Čas> Od 16:00 do 18:00 a potom zatvorte.

Sme hotoví. Naše svetlo sa rozsvieti, keď prídeme domov v nastavenom čase.

To je praktické!

Teraz ste na rade: buďte kreatívni s Homotica a Tasker a nezabudnite nám ukázať, čo ste vytvorili!