Wi -Fi na RF - zámok dverí: 3 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Prehľad

Tento návod vám poskytne možnosť zamknúť / odomknúť predné dvere pomocou softvéru pre domácu automatizáciu (ako napríklad OpenHAB - bezplatný softvér pre domácu automatizáciu, ktorý osobne používam) Na obrázku vyššie je ukážka obrazovky aplikácie OpenHAB pre iPhone. Alternatívne môžete používať správy MQTT, ako je popísané nižšie, takmer v akomkoľvek systéme, ktorý si prajete.

Predpoklady

Tento návod predpokladá, že už máte (alebo nastavíte):

• Spustený OpenHAB (bezplatný softvér pre domácu automatizáciu s otvoreným zdrojovým kódom), aj keď, ako už bolo spomenuté, by mal fungovať s akýmkoľvek softvérom pre domácu automatizáciu, ktorý môže obsahovať väzbu MQTT. Alternatívne môžete kód zmeniť sami, aby vyhovoval vašim vlastným potrebám.
• Väzba Mosquitto MQTT je nainštalovaná a nakonfigurovaná pomocou OpenHAB (MQTT je protokol typu na prihlásenie sa na odber/publikovanie, ktorý je ľahký a je vhodný na komunikáciu medzi zariadeniami)
• Že ste už nainštalovali zámok klávesnice na predných dverách na báze RF, ktorý je dodávaný s najmenej jedným diaľkovým ovládačom (väčšina áno) Tieto je možné kúpiť relatívne lacno na Amazone (približne ~ 60 USD, aj keď batérie v tomto modeli vydržia iba ~ 4 mesiacov, tak sa presvedčte, či môžete poskytnúť DC, ktoré napája zámok, alebo minúť trochu viac na slušný model:-))

Ak nespúšťate OpenHAB a brokera MQTT, prečítajte si tento vynikajúci článok na webovej stránke MakeUseOf

Úvod

Tento projekt vám konkrétne ukazuje, ako používať RF zámok na dverách KEY FOB, aby bol oveľa užitočnejší tým, že ho zmeníte na bezdrôtovo, a tým vám poskytne možnosť zamknúť alebo odomknúť dvere prostredníctvom systému automatizácie domácnosti, webového prehliadača, telefónu (prostredníctvom aplikácie OpenHAB) alebo ho dokonca naplánujte na automatické blokovanie v noci pomocou pravidiel v softvéri pre domácu automatizáciu. Pre tento projekt som kúpil „zámok predných dverí klávesnice na báze Mi RF“od Amazonu za približne 60 USD *

(* UPRAVIŤ: batérie tejto konkrétnej značky dverného zámku nevydržia tak dlho! Využíval som ju iba 3 až 4 mesiace, než som musel vymeniť batérie, čo bolo dosť frustrujúce. Odvtedy som túto jednotku vymenil. pre elektronický zámok dverí značky Windsor, ktorého batérie vydržia až 2 roky. Alternatívne, aj keď je to oveľa náročnejšie, zvážte spustenie jednosmerného prúdu cez jadro vašich dverí k zámku)

Na to poskytujú RF (rádiofrekvenčný) zámok dverí so vstavanou klávesnicou a kľúčom na diaľkové zamykanie / odomykanie. Pri RF však musí byť ovládač v dosahu zámku dverí. Tento projekt využije kľúčenku jeho integráciou s Wemos (doska IOT s čipom ESP8266) na bezdrôtové zamykanie / odomykanie, takže je možné ovládať odkiaľkoľvek, kde máte internetové pripojenie.

Čo potrebujem?

Najprv si kúpte a nainštalujte zámok klávesnice na báze RF. Musíte sa ubezpečiť, že je dodávaný s kľúčenkou! Otestujte si ovládač a uistite sa, že stlačením tlačidiel zamknete alebo odomknete dvere pred spustením. Väčšina týchto dverných zámkov by mala vychádzať zo štandardných veľkostí dverí a ofsetov zámkov, takže ak už máte zátku (ako ja), jej výmena je mimoriadne jednoduchá.

Na vytvorenie bezdrôtového ovládača budete potrebovať zdroj nasledujúcich častí:

• Wemos D1 mini V2 (má vstavaný bezdrôtový CHIP ESP8266) alebo len ESP8266 CHIP by to mal urobiť (neodporúčam verziu ESP-01 pre tento projekt, pretože kolík GPIO 0 je potrebné pri zapnutí držať vysoko na to, aby sa spustil z blesku, to však spôsobí spustenie zámku dverí, keď sa ESP8266 zapne potenciálne a odomkne vaše predné dvere! Aj keď existujú riešenia, ktoré pre to môžeme urobiť, ako napríklad použitie časovačov alebo tranzistorov atď., za nízke náklady Wemos a menej komponentov, budeme sa snažiť o jednoduchší prístup)
• Napájací zdroj 5 V DC na napájanie Wemosu a ovládača (batérie už nebudú potrebné) Ak napájate Wemos pomocou kolíka 5 V VCC (namiesto portu USB) a zdroj jednosmerného prúdu je vyšší ako 5 V, budete tiež potrebujete 5V regulátor napätia (napríklad LM7805) plus 2 x kondenzátory, 10V 0,33uF a 10V 0,1uF alebo podobné veľkosti (podľa technického listu LM7805)

• Dva MOSFETy 2N7000 alebo podobné (tieto budú použité na prepínanie ovládača, jeden na zamykanie a druhý na odomykanie. 2N7000 je veľmi bežný a veľmi lacný typ vylepšenia N-kanálového MOSFET typu N, takže by mal byť veľmi ľahko dostupný)

• Dva 10K ohmové odpory (tieto budú použité ako sťahovacie odpory pre každý z MOSFETov, takže zamknutie / odomknutie dverí sa nespustí pri zapnutí!)
• Vzhľadom na to, že sa líšite od ovládača, možno budete musieť zapojiť aj iný kondenzátor (napr. 10V 220uF alebo podobnú veľkosť), ktorý pomôže zvýšiť napájanie ovládača. Dôvody prečo nájdete ďalej v tomto článku.
• Potrebné nástroje: bočné frézy, jednožilový drôt, spájkovačka, tavidlo a voliteľne multimetr

Samotný kľúčik typicky používa 2 x 3V batérie v sérii (6V Vcc). Preto pri použití 5V zdroja s kondenzátorom je dostatočné napätie na napájanie Wemosu a spustenie zamykania / odomykania.

Ak máte ovládač, ktorý funguje na jednu 3V batériu, mali by ste byť schopní do svojho obvodu pridať regulátor napätia 3,3 V, aby sa napätie znížilo na požadovanú hodnotu 3 V. 3V batéria skutočne produkuje približne 3,1 V a väčšina obvodov má nejaký druh vyššej tolerancie napätia, takže v tomto prípade je 3,1 V až 3,3 V +6%. Skombinujte to so skutočnosťou, že Wemos odoberá prúd, takže napätie bude pravdepodobne ešte nižšie. V prípade pochybností zmerajte multimeter a ak je to možné, overte si u dodávateľa zámku maximálne napätie (alebo maximálnu toleranciu), ktoré bude ovládač akceptovať, pretože nepreberám žiadnu zodpovednosť, ak váš ovládač prestane fungovať! Nakoniec ako alternatívne riešenie namiesto toho nastavte obvod deliča napätia.

Krok 1: Montáž

Spájkovanie

Zostavenie komponentov je veľmi jednoduché. Najprv roztrhnite kľúčenku - vyberte batérie a puzdro, pretože vo vnútri potrebujete iba obvodovú dosku. Ďalej spájkujte drôt na každej strane nožičiek tlačidla na kľúčenke. Vykonajte to pre tlačidlo „zamknúť“aj pre tlačidlo „odomknúť“. Ďalej prevráťte prívesok a spájkujte drôt na podložkách + a - na zadnej strane prívesku, ako je to znázornené na obrázkoch. Čím väčšia je podložka +, tým menšia je -

Poznámka: 5V napájací zdroj bude napájať Wemos aj kľúčenku, takže batérie diaľkových ovládačov už nie sú potrebné.

zhromaždenie

Poskytnite Wemos 5V Vcc a GND a pridajte MOSFETy a odpory na dosku podľa obrázku. Rezistory 10K ohmov by mali smerovať od GND k bráne (stredový kolík) MOSFETov. To pritiahne napätie na zem, čím sa zabráni spusteniu MOSFETov pri zapnutí.

Ďalej spustite drôt z D1 na Wemose k bráne prvého MOSFETU a D2 na Wemose k bráne druhého MOSFETU. D1 a D2 sú kolíky GPIO (vstup/výstup na všeobecné účely), ktoré sú v kóde označené ako kolíky VÝSTUP.

Nakoniec zapojte vodiče ovládača na nepájivú dosku, lištu Vcc na 5V, GND až GND, potom vodič na zápornej strane tlačidla na zdrojovú stranu každého MOSFETu a kladnú stranu tlačidla na odtokovú stranu každého MOSFETu ako je znázornené na obrázku (ak si nie ste istí polaritou, použite multimetr)

(EDIT: Náhradný zámok dverí Windsor, o ktorom som sa už zmienil, má kľúč, ktorý spotrebováva o niečo viac napätia ako starý ovládač. To spôsobilo, že Wemos efektívne prestal reagovať kvôli poklesu napätia, keď boli dvere zamknuté/odomknuté. Ak narazíte na ten istý problém, potom opravte drôt v 220uF (alebo podobnom) kondenzátore tesne pred zapojením +/-, ktoré prechádza do ovládača. Kondenzátor sa nabije a pri spustení kondenzátor skôr vybite, než napájajte jednosmerným prúdom)

Teraz zapojte kábel USB do zariadenia Wemos a druhý koniec kábla do počítača.

(Kód vyvedie pin D1 „VYSOKÝ“, aktivuje sa MOSFET, aby sa umožnilo prúdenie napätia z odtoku do zdroja, a preto „zapne“tlačidlo na 1 sekundu, potom výstupný kolík „LOW“opäť zapnete a vypnete. V skutočnosti je to jednoducho simulácia stlačenia tlačidla pomocou kódu)

Arduino IDE

Spustite Arduino IDE. Stiahnite si a otvorte kód (alternatívny odkaz TU) Zaistite, aby boli do IDE zahrnuté ďalšie dosky, pozrite sa sem, ako nastaviť. Potom budete musieť zaistiť, aby bola pre váš projekt nainštalovaná a načítaná správna doska (Nástroje, Dosky, Správca dosky - vyhľadajte „esp8266“a nainštalujte), ako aj vybratý správny port COM (Nástroje, Port, COM…). Budete tiež potrebovať nainštalované príslušné knižnice PubSubClient a ESP8266Wifi (Skica, Správa knižníc, Zahrnúť knižnicu …)

Ďalej zmeňte nasledujúce riadky kódu a nahraďte ich vlastným SSID a heslom pre bezdrôtové pripojenie. Zmeňte tiež adresu IP tak, aby smerovala na vášho vlastného makléra MQTT. Ak nemáte nainštalovaného brokera MQTT, odporúčam použiť Mosquitto. Stiahnite si pre Windows alebo Linux tu.

// Wificonst char* ssid = "your_wifi_ssid_here"; const char* heslo = "your_wifi_password_here"; // MQTT Broker IPAddress MQTT_SERVER (192, 168, 222, 254);

Po zmene overte svoj kód a potom ho nahrajte na dosku Wemos / ESP8266 pomocou kábla USB.

Krok 2: Testovanie a konfigurácia OpenHAB

Testovanie MQTT

MQTT je systém zasielania správ „predplatné / zverejnenie“. Jedno alebo viac zariadení môže hovoriť s „maklérom MQTT“a „prihlásiť sa na odber“určitej témy. Všetky prichádzajúce správy z akéhokoľvek iného zariadenia, ktoré sú „publikované“na rovnakú tému, budú sprostredkovateľom vytlačené na akékoľvek iné zariadenie, ktoré sa prihlásilo na odber tejto témy. Je to extrémne ľahký a ľahko použiteľný protokol a je perfektný ako jednoduchý spúšťací systém, akým je napríklad tento. V blokovom diagrame nájdete hrubú predstavu o tom, ako to funguje.

Na testovanie si môžete prezerať prichádzajúce správy MQTT od Wemos svojmu maklérovi MQTT spustením nasledujúceho príkazu na serveri Mosquitto (Mosquitto je jedným z mnohých dostupných softvérov MQTT Broker). Tento príkaz sa prihlási k odberu prichádzajúcich udržiavacích správ:

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/status

Prichádzajúce správy prichádzajúce od Wemos by ste mali vidieť každých 30 sekúnd s číslom „1“(čo znamená „žijem“) Ak vidíte konštantné „0“(alebo žiadna odpoveď), potom neexistuje žiadna komunikácia. Akonáhle uvidíte prichádzať číslo 1, znamená to, že Wemos komunikuje s maklérom MQTT (ďalšie informácie o tom, ako to funguje, hľadajte v „MQTT Last Will and Testament“, alebo si pozrite tento skutočne dobrý článok na blogu)

Keď ste dokázali, že komunikácia je funkčná, môžete teraz sledovať skutočnú správu „spúšťača“(uzamknutie/odomknutie). Najprv sa prihláste na odber nasledujúcej témy.

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/trigger

Teraz otvorte druhé okno príkazového riadka a spustite nasledujúci príkaz publikovania, čím sa téme odošle správa „LOCK“alebo „UNLOCK“. V prvom okne by sa mala zobraziť zodpovedajúca správa a tiež by ste mali vidieť červené LED svetlo blikať na ovládači a mechanizmus dverí sa podľa potreby zamyká alebo odomyká.

mosquitto_pub -t openhab/frontdoor/trigger -m ZAMKNUTIE

(-t znamená 'téma', -m znamená 'správa', -v znamená 'podrobný' výstup)

Poznámka: Ak sa dvere odošlú pri odoslaní zámku alebo sa zamknú pri odoslaní príkazu na odomknutie, jednoducho vymeňte káble D1 a D2.

Konfigurácia OpenHAB

Pre OpenHAB sú potrebné nasledujúce zmeny:

súbor 'items':

Prepnúť frontdoorTrigger „Front Door“(gDoors) {mqtt = "> [mqttbroker: openhab/frontdoor/trigger: command: ON: LOCK],> [mqttbroker: openhab/frontdoor/trigger: command: OFF: UNLOCK]"} Number frontdoorStatus "Front Door [MAP (status.map):%d]" (gDoors) {mqtt = "<[mqttbroker: openhab/frontdoor/status: state: default]"}

súbor „mapa webu“:

Prepnúť položku = mapovanie predných dveríTrigger = [ON = "Lock", OFF = "Unlock"] Textová položka = frontdoorStatus

Súbor „status.map“(v priečinku transformácie):

0 = Dole1 = Živý- = neznámy

Možno budete musieť vyššie uvedenú konfiguráciu OpenHAB mierne zmeniť, aby vyhovovala vášmu vlastnému nastaveniu, napríklad časť „mqttbroker:“, ktorá odkazuje na nakonfigurované meno makléra MQTT.

Konečný obrázok zobrazuje komponenty na doske plošných spojov. V tomto prípade, pretože používam zdroj jednosmerného prúdu, ktorý je> 5V (v mojom prípade 9V), doska obsahuje aj regulátor napätia LM7805, ako aj kondenzátor 0,33uF pre napájanie zo strany a 0,1uF kondenzátor na strane výstupu. pomôcť vyhladiť a stabilizovať napätie. V opačnom prípade sú ostatné pripojenia rovnaké, ako bolo popísané vyššie.

Riešenie problémov

- Ak máte problémy, pri ktorých Wemos nepretržite zamyká alebo odomyká dvere (napr.: vysiela RF signál a LED kontrolka na diaľkovom ovládači stále svieti), skontrolujte vodiče VCC a GND k Wemos. Je pravdepodobné, že jeden alebo oba nie sú správne prepojené.

Krok 3: Spájajte komponenty na dosku plošných spojov

Nakoniec som spájkoval všetky súčiastky až na dosku plošných spojov, pričom som všetky diely spojil pomocou drôtov a/alebo spájkovacích dráh. Potom som dostal starú DC bradavicu a orezal som z nej drôt o niečo kratší. Potom som to priviedol k bloku konektorov, ktorý som spájkoval s PCB. Potom sa zapojí napájanie 5V regulátora / kondenzátorov napätia a potrebných komponentov. Jednoducho som modro prilepil zadnú stranu dosky plošných spojov k bradavici a zapojil ju do napájacieho bodu v jednej zo svojich skríň. Teraz funguje asi 9 mesiacov bez akýchkoľvek problémov!