Hardvér a softvér Hack Smart Devices, Tuya a Broadlink LEDbulb, Sonoff, BSD33 Smart Plug: 7 krokov

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

V tomto návode vám ukážem, ako som flashoval niekoľko inteligentných zariadení s vlastným firmvérom, aby som ich mohol ovládať pomocou MQTT prostredníctvom nastavenia Openhab.

Nové zariadenia pridám, keď som ich hackol.

Samozrejme, existujú aj iné softvérové metódy na flashovanie vlastného firmvéru, ako je napríklad prevod Tuya, ale rád rozumiem tomu, ako zariadenie funguje a čo je „pod kapotou“.

Kód je zapísaný a flashovaný pomocou Arduino IDE.

Ovládam svoje zariadenia prostredníctvom Openhab a Google Home (cez Openhab), ak chcete vedieť viac alebo potrebujete súbor.items atď., Dajte mi vedieť v komentároch.

Bezpečnosť predovšetkým

Buďte opatrní, pretože pracujeme na zariadeniach napájaných sieťovým napätím. Pred prácou na nich odpojte zariadenia od napájania.

Mám akékoľvek pochybnosti, či je zariadenie po úprave v bezpečí, zlikvidujte ho.

Zásoby

Na väčšinu hackov potrebujete programátor FDTI pripojený k počítaču so systémom Arduino IDE, niekoľko prepojovacích káblov, spájkovačku, niektoré odpory a moduly ESP8266 alebo ESP8285.

Krok 1: Inteligentná žiarovka Tuya LED RGBW

Úvod

Kúpil som si túto lampu z Aliexpress. S aplikáciou Smart Life to funguje, ale chcel som to ovládať pomocou MQTT od Openhab. Už som vyrobil vlastný firmvér Sonoff B1, takže som sa pokúsil blikať touto lampou s týmto firmvérom.

Bliká

Lampu otvárate opatrným odstránením plastového krytu, rukou silou alebo skrútením skrutkovača medzi kovom a plastom. Môžete vidieť čistý čip ESP8266.

Potrebné pripojenia sú odhalené pomocou malých podložiek na doske plošných spojov (3v3, GND, RX, TX a IO0 (GPIO0))

Najprv som dal trochu spájky na podložky a spájku na drôty a potom som ich spájkoval dohromady. Na pripevnenie drôtov k lampe som použil tiewrap a horúce lepidlo.

GPIO0 je potrebný na uvedenie ESP8266 do programového režimu. Pri napájaní ESP8266 ho pripojte k zemi. ESP8266 môžete napájať a blikať pomocou programátora FTDI.

Firmvér

Firmvér je založený na mojom firmvéri Sonoff B1, ale je upravený, pretože Sonoff B1 používa LED ovládače MY9231, ktoré sú poháňané čipom ESP8285 a v tejto žiarovke Tuya Smart sú 4 kanály (RGBW) poháňané mosfetmi prepínanými signálmi PWM priamo z ESP8266.

Zelený kanál je pripojený k GPIO12, červený k GPIO14, modrý k GPIO13 a biely kanál je pripojený k GPIO4. V kóde vidíte, že ako: #define GREENPIN 12 #define REDPIN 14 #define BLUEPIN 13 #define WHITEPIN 4.

Kompletný kód je na mojom Github.

Krok 2: Generické teplé biele LED žiarovky - časť 1

Úvod

Kúpil som tieto LED žiarovky z Aliexpress Blue/white box a black box. Ovládať sa majú prostredníctvom aplikácie Magic home smart home a Techlife pro. Tieto aplikácie som neskúšal, pretože som chcel ovládať LED žiarovky prostredníctvom MQTT od Openhab. Pretože som už mal firmvér pre žiarovky RGBW, použil som to nie so štyrmi (RGBW) kanálmi, ale iba s jedným kanálom.

Bliká

Lampu otvoríte opatrným odstránením plastového krytu. Zistil som, že uzáver je trochu prilepený na kov, takže som potreboval silu skrutkovača medzi kovom a plastom.

Očakával som, že uvidím čip ESP8266 alebo ESP8285, bol to však modul Broadlink. Modul vyzeral podobne ako modul ESP12, ale zistil som, že kolík je úplne iný. Po odstránení kovového krytu som zistil, že ide o čip RDA 5981AM.

Moje riešenie nahradenia tohto čipu ESP je zobrazené v nasledujúcom kroku.

Krok 3: Generické teplé biele LED žiarovky - časť 2

Moduly sú pripojené k základni žiarovky pomocou 3 kolíkov, pozri prvý obrázok:

• 3V3 (3,3V)
• GND (zem)
• PWM (modulácia šírky impulzu)

Kolík PWM sa používa na nastavenie jasu žiarovky prostredníctvom signálu PWM, ktorý sa môže líšiť od 0 (lampa je vypnutá) do 100 (lampa je úplne zapnutá) a každá hodnota medzi nimi. Na tomto webe nájdete ďalšie informácie o signáloch PWM.

Pretože moduly ESP8266 a ESP8285 bežia na 3,3 V a môžu ľahko generovať signál PWM, zmenil som moduly Broadlink na moduly ESP8266 alebo ESP8285, okolo ktorých som ležal.

Moduly ESP-01S (ESP8266) sú flashované prostredníctvom samostatného programátora, pozri krok 3 tohto návodu. Ženské kolíkové kolíky som spájkoval k lampe so zdvíhacím odporom medzi 3V3 a EN (povoliť). Toto bol môj prvý experiment, neskôr som prešiel na moduly ESP8285.

Moduly ESP-M1, ESP-M3 a ESP-01F (ESP8285) sú prepojené spájkovacími vodičmi na potrebné spojenia (3V3, GND, RX, TX a GPIO0 (pozri krok 1, blikanie inteligentnej žiarovky Tuya). I spájkovaný pull up odpor medzi 3V3 a EN (povoliť).

Pri module ESP-M3 používam na generovanie signálu PWM GPIO4. Najprv som používal GPIO2, ale keď je LED žiarovka vypnutá, nízky GPIO2 má za následok osvetlenie integrovanej LED diódy, ktoré v LED žiarovke vytvára nežiaduce modré žiarenie.

Pridajte kaptonovú pásku, aby ste zlepšili izoláciu medzi modulom a pripojeniami pätice žiarovky.

Upraviť: Zistil som, že modul ESP-01F sa nespustí spoľahlivo, pravdepodobne kvôli nestabilite napájania pri zapnutí. Vyriešil som to pridaním 10 uF tantalového kondenzátora medzi GND a VCC. Je pozoruhodné, že keramický kondenzátor 10 uF nefungoval.

Krok 4: Generické teplé biele LED žiarovky - časť 3

Firmvér

Kód je na mojom Githube.

Firmvér obsahuje webové rozhranie na ovládanie LED žiarovky a má tiež možnosť aktualizovať firmvér OTA prostredníctvom Webupdate

Krok 5: Sonoff alebo BSD33 Smart Plug - časť 1

Úvod

Kúpil som si túto inteligentnú zásuvku WiFi od Aliexpress. S aplikáciou Smart Life to funguje, ale chcel som to ovládať pomocou MQTT od Openhab. Už som si vyrobil vlastný firmvér Sonoff pre inteligentné zástrčky a zásuvky, a tak som sa pokúsil blikať touto lampou s týmto firmvérom.

Tento firmvér som použil aj na flashovanie inteligentných zástrčiek Sonof S20 a Sonoff S26 a inteligentných prepínačov Sonoff basic a Sonoff Basic R3. Ako otvoriť a hardvérovo pripojiť zariadenia Sonoff na blikanie je pre Tasmotu popísané na wiki tasmoty, preto tu nie je popísané.

Otváranie zásuvky

Inteligentná zástrčka je zlepená. Ak ho chcete otvoriť, vložte skrutkovač do výrezu na Zemi a vyvinúť určitú silu tým, že druhú stranu objímky použijete ako otočný bod (tip z netpokin k tejto téme). Takýmto spôsobom by ste ho mali mať možnosť vytlačiť bez poškodenia zásuvky.

Na obrázkoch vidíte vnútro zástrčky. Skladá sa z hlavnej dosky s relé a menšej dosky plošných spojov, na ktorej je namontovaný čip ESP8266 a pamäť. Dosky sú prepojené prístupnými spájkovacími spojmi.

Krok 6: Sonoff alebo BSD33 Smart Plug - časť 2

Bliká

Spätne som skonštruoval spájkovacie spojenia. Popis pripojení nájdete na obrázku. Zistil som, že:

• GPIO2 je pripojený k LED dióde (v tlačidle vidlice).
• GPIO13 je pripojený k samotnému tlačidlu.
• GPIO15 je pripojený k mosfetu, ktorý spína hlavné relé.

ESP8266 môžete napájať a blikať pomocou programátora FTDI. Pripojte duplexné káble k nasledujúcim prípojkám: (VCC (3,3 V), GND, RX, TX a GPIO0)

GPIO0 je potrebný na uvedenie ESP8266 do programového režimu. Pri napájaní ESP8266 ho pripojte k zemi.

Na môj programátor FTDI som pridal kondenzátor 470uF medzi zem a VCC. V inom projekte som zistil, že to zvýšilo stabilitu.

Programátor FTDI má ďalšie nepoužívané piny GND a VCC, môžete ich použiť na pripojenie GPIO0 k GND.

Krok 7: Sonoff alebo BSD33 Smart Plug - časť 3

Firmvér

Môj firmvér je na mojom Github.

Hlavné časti firmvéru

• Pripojenie k serveru WiFi a MQTT
• Manuálne prepínanie online a offline (pri spustení)
• Ak je relé prepnuté manuálne, keď je zariadenie offline, pošle stav cez MQTT po opätovnom pripojení
• Stav relé je uložený v pamäti RTC (pozrite si toto video o pamäti RTC ESP8266)
• Webové rozhranie na ovládanie prepínača a prístup k Webupdate for OTA
• Firmvér je vhodný pre túto inteligentnú zástrčku BSD33, ale aj pre zariadenia Sonoff: Sonoff S20, Sonoff S26, Sonoff basic, Sonof Basic R3

Integrácie openhab

Túto zástrčku používam na ovládanie výkonu môjho kávovaru. Prostredníctvom Openhab a Google Home ho môžem ovládať hlasom.

Implementoval som časovač, ktorý sa po uplynutí prednastaveného času prepne na mojom kávovare, pozrite si obrázok mojej mapy webu Openhab. Predvolený čas je vložený do NodeRed s rôznymi prednastavenými časmi vo všedné dni a víkendové dni.

Príklady položiek, pravidiel a súborov mapy webu nájdete na mojom Githube.