HackerBox 0054: Smart Home: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hilsen HackerBox Hackere rundt om i verden! HackerBox 0054 utforsker hjemmeautomatisering gjennom smarte brytere, sensorer og mer. Konfigurer Sonoff WiFi smarte brytere. Endre smarte brytere for å legge til programmeringshoder og blinke alternative firmwares. Sett opp Hjemassistent, MQTT, og integrer smarte hjemmeknutepunkter som Amazon Alexa eller Google Home. Monter DIY WiFi smarte noder ved hjelp av Wemos ESP8266 -moduler. Konfigurer WiFi smarte noder som bryterkontrollpunkter, sensorpunkter eller begge deler. Utforsk flere sensoralternativer for smarthusoperasjoner. Eksperimenter med pulsoksymetri og pulsmåling.

Denne guiden inneholder informasjon om hvordan du kommer i gang med HackerBox 0054, som kan kjøpes her så lenge lageret rekker. Hvis du ønsker å motta en HackerBox som denne rett i postkassen din hver måned, kan du abonnere på HackerBoxes.com og bli med i revolusjonen!

HackerBoxes er den månedlige abonnementstjenesten for maskinvarehackere og entusiaster innen elektronikk og datateknologi. Bli med oss og lev HACK LIFE.

Trinn 1: Innholdsliste for HackerBox 0054

• To Sonoff Basic WiFi Smart Switches
• To Wemos D1 Mini ESP8266 -moduler
• To Wemos D1 Mini reléskjerm
• To Wemos D1 Mini Prototype Shields
• To nettstrømadaptere til 5V DC
• FTDI seriell USB -modul
• MAX30100 pulsoksymeter pulsmodul
• MH-SR602 PIR bevegelsessensormodul
• Vannsensormodul
• To DS18B20 digitale temperatursensorer
• To 4,7K motstander
• Mann-Kvinne DuPont 10cm Gensere
• Eksklusivt vinylwebkamera for spionblokkering
• Eksklusiv HackerBox HackLife Iron-On Patch

Noen andre ting som vil være nyttige:

• En eller to tokantede skjøteledninger
• Loddejern, lodde og grunnleggende loddeverktøy
• Datamaskin for kjøring av programvareverktøy

Viktigst av alt, trenger du en følelse av eventyr, hackerånd, tålmodighet og nysgjerrighet. Å bygge og eksperimentere med elektronikk, selv om det er veldig givende, kan være vanskelig, utfordrende og til og med frustrerende til tider. Målet er fremgang, ikke perfeksjon. Når du fortsetter og liker eventyret, kan du få mye tilfredshet fra denne hobbyen. Ta hvert trinn sakte, vær oppmerksom på detaljene, og ikke vær redd for å be om hjelp.

Som alltid ber vi deg lese HackerBoxes FAQ. Der finner du et vell av informasjon for nåværende og potensielle medlemmer. Nesten alle de ikke-tekniske support-e-postene vi mottar er allerede besvart i vanlige spørsmål, så vi setter stor pris på det hvis du ser raskt på.

Trinn 2: Hjemmeautomatisering med Sonoff smarte brytere

Sonoff Basic Smart Switches er fjernkontroller strømbrytere som støtter Smart Home -funksjonalitet ved å bytte strøm til nesten hvilken som helst elektrisk enhet i henhold til meldinger som sendes via WiFi. Sonoff Basic Smart Switches består av en ESP8266 WiFi mikrokontroller, et strømrelé for å slå lasten på og av, og en liten AC til DC strømomformer for å forsyne mikrokontrolleren og reléet fra samme linje som blir slått på.

FORSIKTIG: Smart switch -enheter kobles til strømnettet i hjemmet. Nettstrøm kan være farlig. Du bør forstå implikasjonene av å koble enheter til strømnettet. Arbeid aldri på en enhet mens den er koblet til strømnettet. Ikke prøv å justere, endre eller programmere en enhet mens den er koblet til en strømkilde. Hvis du mangler erfaring eller komfort til å arbeide trygt med strøm, kan du få noen med riktig kompetanse til å hjelpe deg. SIKKERHET FØRST

Et godt utgangspunkt er å sette sammen en "byttbar skjøteledning" som vist på tegningen. Vær oppmerksom på at en vekselstrømledning har en N (NEUTRAL) LEDER som vanligvis er HVIT. Den har også en L (LINE, LIVE, HOT) LEDER som vanligvis er SVART. Det kan også være en G (GRUNN) LEDER som vanligvis er GRØNN eller BARNEMETALL. N CONDUCTOR kobles til det bredere pluggbladet og den ribbede eller merkede isolerende jakken. Husk disse når du kobler til L- og N -skrueterminalene på Sonoff Smart Switch.

Sørg for å skru ned plasthusendene på Sonoff Smart -bryteren slik at tennene inni griper om isolasjonsmantelen til strømlederne. Dette gir en strekkavlastning som forhindrer at en strømførende ledning trekkes løs som kan forårsake skade eller skade. Hvis ledningen eller apparatet som byttes har en tredje jordingsleder, må du sørge for at bakken på begge sider av Sonoff Smart -bryteren er koblet til hverandre (omgå bryteren).

Standardappen som kommuniserer med og kontrollerer Sonoff Smart Switches rett ut av esken er eWeLink.

Trinn 3: Hack Sonoff

Det er loddehull for et topptekst på brettet inne i Sonoff smart -bryteren. Overskriften inkluderer strøm, bakken, TX og RX. Disse kan brukes til å omprogrammere ESP8266. Knappen på Sonoff Smart Switch kobles til GPIO0, så den kan brukes til å starte ESP8266 i programmeringsmodus.

Det foreslås å bruke en kvinnelig topptekst på Sonoff Smart Switch -kortet. Siden det er høye spenninger på brettet mens det er i bruk, ønsker vi ikke at en bøyd mannlig topptekst skal kortslippe noe.

Husk å koble strømforsyningen helt før du åpner Sonoff -smartbryteren. Når bryteren var programmert, må du forsegle den helt tilbake i huset før du kobler til høyspenningsnettet igjen

Video: Koble til Sonoff Header

Det finnes en rekke forskjellige firmwares som kan lastes inn på ESP8266-baserte Smart Switches for din hackingglede. En av de mest populære er Tasmota (se Om Tasmota på prosjektets nettsted).

Video: Laster Tasmota til Sonoff

Video: Komplett guide til Tasmota

Trinn 4: Hjemmeassistent og MQTT

Hjemmeautomatiseringsprogramvare forenkler kontroll av vanlige apparater som finnes i et hjem, på kontoret eller noen ganger i kommersielle omgivelser, for eksempel lys, HVAC -utstyr, tilgangskontroll, sprinklere og andre enheter. Det sørger vanligvis for planleggingsoppgaver, for eksempel å slå på sprinklere på riktig tidspunkt og hendelseshåndtering, for eksempel å slå på lys når bevegelse oppdages.

To vanlige hjemmeautomatiseringsplattformer er Home Assistant og openHAB. De er begge åpen kildekode og har veldig mange funksjoner. Vi vil se mer på Home Assistant.

Video: Home Assistant Beginners Guide

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) er en lett, publiser-abonnér nettverksprotokoll for transport av meldinger mellom enheter.

Video: Forstå MQTT i Home Assistant

Video: Koble til 8266 enheter med MQTT og Adafruit.io

Video: Hjemmeassistent med Alexa og Google Home

Trinn 5: DIY Smart Switch med Wemos D1 Mini

Wemos D1 Mini er en populær ESP8266 -modul med innebygd WiFi -støtte og USB -grensesnitt. Det kan enkelt programmeres via Arduino IDE og andre plattformer som støtter ESP8266.

En ESP8266 -modul, for eksempel Wemos D1 Mini, kan kobles til et relé for å gi samme funksjonalitet som Sonoff Smart Switch. En slik konfigurasjon gir også serval ekstra GPIO -pinner. Disse IO -pinnene kan støtte tilkobling av sensorer (innganger), indikatorer/aktuatorer (utganger), ekstra reléer og forskjellige andre enheter.

Videre kan reléet brukes til å bytte hvilken som helst type signal, ikke bare strømforsyningen. Å bytte andre signaler kan støtte kontroll av klimaanlegg, vanning/sprinklere, garasjeporter, tilgangs-/portlåser og lavspenningsbelysning som landskap eller bassenglys. Det er mange eksempler på nett på prosjekter som disse.

Wemos D1 Mini kan drives av en tilstrekkelig 5V forsyning, for eksempel en "veggvort" telefonlader, via microUSB -porten. Alternativt kan en liten AC til DC strømadapter (veldig mye som den som er innebygd i Sonoff Smart Switch) brukes for strøm. Imidlertid: Ekstrem forsiktighet må utvises når nettstrømmen forsiktig kobles til strømadapteren. Det må også finnes et kabinett for å beskytte og isolere strømadapteren før strømmen aktiveres.

Prosjekt: Kontroller et Wemos D1 Mini -relé over WiFi

Video: Laster Tasmota på Wemos D1 Mini

Trinn 6: Sensorer som er nyttige for hjemmeautomatisering

Bevegelsessensor

MH-SR602 er en passiv infrarød sensor (PIR-sensor). PIR måler infrarødt (IR) lys som stråler fra objekter i synsfeltet. De brukes oftest i PIR-baserte bevegelsesdetektorer. PIR -sensorer brukes ofte i sikkerhetsalarmer og automatiske belysningsapplikasjoner. Alle objekter med en temperatur over absolutt null avgir varmeenergi i form av stråling. Vanligvis er denne strålingen ikke synlig for det menneskelige øyet fordi den stråler ved infrarøde bølgelengder, men den kan detekteres av elektroniske enheter som PIR.

Dette eksemplet viser hvordan du bruker en PIR -bevegelsessensormodul i et Arduino -prosjekt. Siden MH-SR602 PIR-bevegelsessensoren opererer i spenningsområdet 3,3V-15V. Den kan brukes med 3,3V forsyning og signalering med Wemos D1 Mini (ESP8266) eller med en 5V Arduino.

Vannsensor

Dette demoprosjektet for vannsensoren taler ganske mye for seg selv. Sensormodulen fungerer med enten 3.3V eller 5V. Utgangen kan føles ved hjelp av en hvilken som helst analog inngangspinne og Arduino analogRead () -funksjonen.

Temperatur sensor

DS18B20 er en temperatursensor som kan brukes i en rekke bruksområder. Sensoren kommuniserer med 1 -leder (I2C) bussen og krever bare en 4,7K trekkmotstand for å fungere. Dette eksempelprosjektet viser grensesnitt mellom DS18B20 og Wemos D1 Mini.

Trinn 7: Pulsoksymeter og pulsmåler

Pulsoksimetri er en ikke -invasiv metode for å overvåke pasientens oksygenmetning. Selv om avlesningen av perifer oksygenmetning (SpO2) ikke alltid er identisk med den mer ønskelige avlesningen av arteriell oksygenmetning (SaO2) fra arteriell blodgassanalyse, er de to korrelert godt nok til at den sikre, praktiske, ikke -invasive, rimelige pulsoksymetri -metoden er verdifull for måling av oksygenmetning i klinisk bruk.

MAX30100 (eller MAX30102) er en integrert pulsoksymetri og pulsmåler biosensormodul. Den inkluderer interne lysdioder, fotodetektorer, optiske elementer og støyfri elektronikk med avvisning av omgivelseslys. MAX30100 gir en komplett systemløsning for å lette designprosessen for mobile og bærbare enheter.

Dette eksempelprosjektet illustrerer grensesnitt mellom MAX30100 -modulen og Wemos D1 Mini.

MERKNAD: MAX30100 -modulen, som med enhver DIY -løsning, er kun beregnet på pedagogiske eksperimenter og demonstrasjonsformål. Disse demonstrasjonsenhetene er absolutt ikke medisinsk utstyr og bør ikke stole på for diagnose eller andre kliniske formål. Rådfør deg alltid med din autoriserte lege for mer informasjon.

Trinn 8: Hack the Planet

Vi håper du nyter denne månedens HackerBox -eventyr innen elektronikk og datateknologi. Nå ut og del suksessen din i kommentarene nedenfor eller på HackerBox Facebook Group. Husk også at du når som helst kan sende en e -post til [email protected] hvis du har spørsmål eller trenger hjelp.

Hva blir det neste? Bli med på revolusjonen. Lev HackLife. Få en kul boks med hackbart utstyr levert rett i postkassen din hver måned. Surf over til HackerBoxes.com og registrer deg for ditt månedlige HackerBox -abonnement.