HackerBox 0054: Pametni dom: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Pozdrav HackerBox hakerima širom svijeta! HackerBox 0054 istražuje kućnu automatizaciju putem pametnih prekidača, senzora i još mnogo toga. Konfigurirajte Sonoff WiFi pametne prekidače. Izmijenite pametne prekidače kako biste dodali programska zaglavlja i zamjenske firmvere. Postavite Home Assistant, MQTT i integrirajte čvorišta za pametne kuće poput Amazon Alexa ili Google Home. Sastavite DIY WiFi pametne čvorove pomoću Wemos ESP8266 modula. Konfigurirajte WiFi pametne čvorove kao upravljačke točke prekidača, točke senzora ili oboje. Istražite više mogućnosti senzora za rad pametnog doma. Eksperimentirajte s pulsnom oksimetrijom i praćenjem otkucaja srca.

Ovaj vodič sadrži informacije za početak rada s HackerBox -om 0054, koji se može kupiti ovdje dok traju zalihe. Ako želite svaki mjesec primati ovakav HackerBox u poštanski sandučić, pretplatite se na HackerBoxes.com i pridružite se revoluciji!

HackerBoxes je mjesečna pretplatna usluga za hakere hardvera i ljubitelje elektronike i računalne tehnologije. Pridružite nam se i živite HACK LIFE.

Korak 1: Popis sadržaja za HackerBox 0054

• Dva pametna prekidača Sonoff Basic WiFi
• Dva Wemos D1 Mini ESP8266 modula
• Dva Wemos D1 mini relejna štita
• Dva Wemos D1 mini prototip štita
• Dva mrežna adaptera naizmjenične struje do 5V istosmjerne struje
• FTDI serijski USB modul
• MAX30100 Modul otkucaja srca pulsnim oksimetrom
• MH-SR602 PIR Modul senzora pokreta
• Modul senzora vode
• Dva digitalna temperaturna senzora DS18B20
• Dva 4.7K otpornika
• Muško-ženski DuPont džemperi 10 cm
• Ekskluzivna lista špijunskih blokova za vinilne web kamere
• Ekskluzivna HackerBox HackLife Iron-On zakrpa

Još neke stvari koje će vam biti od pomoći:

• Jedan ili dva dvožilna AC produžna kabela
• Lemilica, lemljenje i osnovni alati za lemljenje
• Računalo za pokretanje softverskih alata

Ono što je najvažnije, trebat će vam osjećaj avanture, hakerski duh, strpljenje i znatiželja. Izgradnja i eksperimentiranje s elektronikom, iako vrlo isplativo, ponekad može biti zeznuto, izazovno, pa čak i frustrirajuće. Cilj je napredak, a ne savršenstvo. Kad ustrajete i uživate u avanturi, iz ovog hobija može se steći veliko zadovoljstvo. Polako poduzimajte svaki korak, pazite na detalje i ne bojte se zatražiti pomoć.

Kao i uvijek, tražimo da pregledate FAQ o HackerBoxima. Tamo ćete pronaći mnoštvo informacija za sadašnje i buduće članove. Gotovo sve e-poruke o netehničkoj podršci koje primamo već su odgovorene u FAQ-u, stoga vam jako zahvaljujemo ako pogledate na brzinu.

Korak 2: Automatizacija doma s pametnim prekidačima Sonoff

Sonoff Basic pametni prekidači prekidači za napajanje na daljinsko upravljanje koji podržavaju funkcionalnost pametnog doma uključivanjem gotovo svih električnih uređaja prema porukama poslanim putem WiFi -a. Pametni prekidači Sonoff Basic sadrže WiFi mikrokontroler ESP8266, relej za uključivanje i isključivanje opterećenja i maleni pretvarač izmjenične struje u istosmjernu za napajanje mikrokontrolera i releja s iste linije koja se prebacuje.

OPREZ: Uređaji s pametnim prekidačem spajaju se na kućno napajanje. Mrežno napajanje može biti opasno. Trebali biste razumjeti implikacije povezivanja uređaja na električnu mrežu. Nikada nemojte raditi na uređaju dok je spojen na izvor napajanja. Ne pokušavajte prilagoditi, izmijeniti ili programirati uređaj dok je spojen na izvor napajanja. Ako vam nedostaje iskustva ili udobnosti za siguran rad s mrežom, molimo da vam se pridruži netko s odgovarajućom stručnošću. SIGURNOST NA PRVOM MJESTU

Dobro polazište je sastaviti "izmjenjivi produžni kabel" kako je prikazano na crtežu. Imajte na umu da AC mrežni vod ima N (NEUTRALNI) PROVODNIK koji je obično BIJELI. Također ima L (LINIJSKI, ŽIVI, VRUĆI) PROVODNIK koji je obično CRN. Može postojati i G (UZEMLJENI) PROVODITELJ koji je obično ZELENI ili SITNI METAL. N CONDUCTOR se spaja na širi nož utikača i rebrastu ili označenu izolacijsku omotač. Imajte to na umu prilikom spajanja na L i N vijčane stezaljke Sonoff pametnog prekidača.

Pričvrstite plastične krajeve kućišta Sonoff pametnog prekidača tako da se unutarnji zubi prianjaju na izolacijsku omotač mrežnih vodiča. To osigurava rasterećenje koje pomaže u sprječavanju otpuštanja žice pod naponom što bi moglo uzrokovati oštećenja ili ozljede. Ako kabel ili uređaj koji se uključuje imaju treći ZEMLJANSKI vodič, provjerite jesu li uzemljenje s obje strane Sonoff pametnog prekidača spojene zajedno (zaobilazeći prekidač).

Zadana aplikacija koja komunicira s Sonoff Smart Switchesima i kontrolira ih odmah je eWeLink.

Korak 3: Hakirajte Sonoff

Na ploči unutar pametnog prekidača Sonoff nalaze se rupe za lemljenje zaglavlja. Zaglavlje uključuje napajanje, uzemljenje, TX i RX. Oni se mogu koristiti za reprogramiranje ESP8266. Gumb na pametnom prekidaču Sonoff povezuje se s GPIO0, pa se može koristiti za pokretanje ESP8266 u način programiranja.

Predlaže se korištenje ženskog zaglavlja na ploči Sonoff Smart Switch. Budući da su tijekom rada na ploči visoki naponi, ne želimo da savijeni muški zaglavlje zaglavlja bilo što spoji.

Ne zaboravite potpuno isključiti napajanje prije otvaranja Sonoff pametnog prekidača. Nakon što je prekidač programiran, zatvorite ga do kraja u kućište prije ponovnog priključivanja visokonaponske mrežne mreže

Video: Spajanje na Sonoff Header

Postoji nekoliko različitih firmvera koji se mogu učitati na pametne prekidače zasnovane na ESP8266 za vaše hakersko zadovoljstvo. Jedan od najpopularnijih je Tasmota (pogledajte O Tasmoti na web mjestu projekta).

Video: Učitavanje Tasmote u Sonoff

Video: Cjeloviti vodič do Tasmote

Korak 4: Kućni pomoćnik i MQTT

Softver za kućnu automatizaciju olakšava kontrolu uobičajenih uređaja koji se nalaze u kući, uredu ili ponekad u komercijalnim okruženjima, kao što su svjetla, oprema za HVAC, kontrola pristupa, prskalice i drugi uređaji. Obično predviđa zadatke planiranja, kao što je uključivanje prskalica u odgovarajuće vrijeme i upravljanje događajima, poput uključivanja svjetla kada se detektira kretanje.

Dvije uobičajene platforme za kućnu automatizaciju su Home Assistant i openHAB. Oboje su otvorenog koda i vrlo opremljeni. Više ćemo se pozabaviti kućnim pomoćnikom.

Video: Vodič za početnike za kućne pomoćnike

MQTT (Telemetrija za prijenos poruka u redu poruka) lagani je mrežni protokol za objavljivanje i pretplatu za prijenos poruka između uređaja.

Video: Razumijevanje MQTT -a u kućnom pomoćniku

Video: Povezivanje 8266 uređaja s MQTT -om i Adafruit.io

Video: kućni pomoćnik s Alexa i Google Home

Korak 5: Napravite sami pametni prekidač s Wemos D1 Mini

Wemos D1 Mini popularan je modul ESP8266 s ugrađenom podrškom za WiFi i USB sučeljem. Može se jednostavno programirati putem Arduino IDE -a i drugih platformi koje podržavaju ESP8266.

Modul ESP8266, poput Wemos D1 Mini, može se spojiti na relej kako bi pružio istu funkcionalnost kao i Sonoff Smart Switch. Takva konfiguracija također osigurava dodatne GPIO pinove za opsluživanje. Ovi IO pinovi mogu podržati povezivanje senzora (ulazi), indikatora/aktuatora (izlazi), dodatnih releja i raznih drugih uređaja.

Nadalje, relej se može koristiti za prebacivanje bilo koje vrste signala, ne samo za mrežni napon. Prebacivanje drugih signala može podržati upravljanje klimatizacijskim sustavima, navodnjavanjem/raspršivačima, garažnim vratima, bravama za pristup/zatvaranje vrata i niskonaponskom rasvjetom, poput pejzažnih ili bazena. Na internetu postoji mnogo primjera ovakvih projekata.

Wemos D1 Mini može se napajati bilo kojim odgovarajućim napajanjem od 5 V, poput punjača za telefon "zidne bradavice", putem microUSB priključka. Alternativno, za napajanje se može koristiti mali adapter naizmjenične / istosmjerne struje (vrlo sličan onom ugrađenom u Sonoff Smart Switch). Međutim: Morate biti izuzetno oprezni prilikom pažljivog priključivanja mrežnog napajanja na ispravljač. Također, potrebno je osigurati kućište za zaštitu i izolaciju adaptera za napajanje prije uključivanja mrežnog napajanja.

Projekt: Upravljajte Wemos D1 mini relejem putem WiFi -a

Video: Učitavanje Tasmote na Wemos D1 Mini

Korak 6: Senzori korisni za kućnu automatizaciju

Senzor pokreta

MH-SR602 je pasivni infracrveni senzor (PIR senzor). PIR -ovi mjere infracrveno (IR) svjetlo koje zrači iz objekata u njihovom vidnom polju. Najčešće se koriste u detektorima pokreta temeljenim na PIR-u. PIR senzori obično se koriste u sigurnosnim alarmima i aplikacijama za automatsko osvjetljenje. Svi objekti s temperaturom iznad apsolutne nule emitiraju toplinsku energiju u obliku zračenja. Obično ovo zračenje nije vidljivo ljudskom oku jer zrači infracrvenim valnim duljinama, ali ga mogu otkriti elektronički uređaji poput PIR -a.

Ovaj primjer pokazuje kako se koristi PIR modul senzora pokreta u Arduino projektu. Budući da MH-SR602 PIR senzor pokreta radi u rasponu napona od 3,3V-15V. Može se koristiti s napajanjem i signalizacijom od 3,3 V s Wemos D1 Mini (ESP8266) ili s 5 V Arduinom.

Senzor vode

Ovaj demo projekt za senzor vode prilično govori sam za sebe. Senzorski modul radi na 3.3V ili 5V. Izlaz se može osjetiti pomoću bilo kojeg pin -a za analogni ulaz i funkcije Arduino analogRead ().

Senzor temperature

DS18B20 je temperaturni senzor koji se može koristiti u raznim aplikacijama. Senzor komunicira pomoću 1 -žilne sabirnice (I2C) i za rad mu je potreban samo jedan otpornik od 4,7K. Ovaj primjer projekta pokazuje povezivanje DS18B20 s Wemos D1 Mini.

Korak 7: Pulsni oksimetar i monitor otkucaja srca

Pulsna oksimetrija je neinvazivna metoda za praćenje zasićenja pacijenta kisikom. Iako očitavanje periferne zasićenosti kisikom (SpO2) nije uvijek identično sa poželjnijim očitanjem arterijske zasićenosti kisikom (SaO2) iz analize plina u arterijskoj krvi, to je dvoje dovoljno dobro povezano da je sigurna, prikladna, neinvazivna i jeftina metoda pulsne oksimetrije je vrijedan za mjerenje zasićenja kisikom u kliničkoj uporabi.

MAX30100 (ili MAX30102) je integrirani modul biosenzora pulsne oksimetrije i monitora otkucaja srca. Uključuje unutarnje LED diode, fotodetektore, optičke elemente i elektroniku s niskim šumom s odbacivanjem ambijentalnog svjetla. MAX30100 pruža cjelovito rješenje sustava za olakšavanje procesa projektiranja mobilnih i nosivih uređaja.

Ovaj primjer projekta ilustrira povezivanje modula MAX30100 s Wemos D1 Mini.

OBAVIJEST: Modul MAX30100, kao i svako DIY rješenje, namijenjen je samo obrazovnim eksperimentima i demonstracijama. Ove demonstracijske jedinice apsolutno nisu medicinski uređaji i ne treba se oslanjati na njih za dijagnozu ili bilo koju drugu kliničku svrhu. Za više informacija uvijek se obratite svom licenciranom liječniku.

Korak 8: Hakirajte planet

Nadamo se da uživate u ovomjesečnoj HackerBox avanturi u elektronici i računalnoj tehnologiji. Javite se i podijelite svoj uspjeh u komentarima ispod ili na Facebook grupi HackerBox. Također zapamtite da u bilo kojem trenutku možete poslati e -poruku na [email protected] ako imate pitanje ili trebate pomoć.

Što je sljedeće? Pridružite se revoluciji. Živite HackLife. Svaki mjesec nabavite hladnu kutiju opreme za hakiranje izravno u vaš poštanski sandučić. Pređite na stranicu HackerBoxes.com i prijavite se za mjesečnu pretplatu na HackerBox.