Wifi til RF - Dørlås: 3 trinn (med bilder)

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

Oversikt

Denne instruksen gir deg muligheten til å låse / låse opp inngangsdøren din via din hjemmeautomatiseringsprogramvare (for eksempel OpenHAB - gratis hjemmeautomatiseringsprogramvare som jeg personlig bruker) Bildet ovenfor viser et eksempel på et skjermbilde av OpenHAB iPhone -appen. Alternativt kan du bruke MQTT -meldingen som beskrevet nedenfor i nesten alle systemer du ønsker.

Antagelser

Denne instruksen forutsetter at du allerede har (eller vil konfigurere):

• OpenHAB (gratis åpen kildekode hjemmeautomatiseringsprogramvare) kjører, men som nevnt bør den fungere med hvilken som helst hjemmeautomatiseringsprogramvare som kan inneholde en MQTT -binding. Alternativt kan du endre koden selv for å passe dine egne behov.
• Mosquitto MQTT binding installert og konfigurert med OpenHAB (MQTT er en meldings abonnement/publiser type protokoll som er lett og flott for kommunikasjon mellom enheter)
• At du allerede har montert en RF -basert tastaturlås på inngangsdøren som følger med minst én fjernkontroll (de fleste gjør) Disse kan kjøpes relativt billig på Amazon (ca. ~ 60 dollar, selv om batteriene på denne modellen bare varer ~ 4 måneder, så se om du kan tilby DC som driver låsen eller bruke litt mer på en grei modell:-))

Hvis du ikke kjører OpenHAB og en MQTT -megler, kan du se denne utmerkede artikkelen på MakeUseOf -nettstedet

Introduksjon

Dette prosjektet viser deg spesifikt hvordan du bruker en RF -basert dørlås KEY FOB for å være betydelig mer nyttig ved å konvertere den til å fungere trådløst, og gir deg derfor muligheten til å låse eller låse opp døren din via ditt hjemmeautomatiseringssystem, en nettleser, telefonen (via OpenHAB-appen) eller til og med planlegge den for å automatisk låse om natten ved å bruke regler i hjemmeautomatiseringsprogramvaren. For dette prosjektet kjøpte jeg en "Mi RF -basert tastatur foran dørlås" fra Amazon for omtrent USD 60 *

(* EDIT: batteriene på dette merket dørlås varer ikke så lenge! Jeg brukte bare 3-4 måneder før jeg måtte bytte batterier, noe som ble ganske frustrerende. Jeg har siden byttet ut enheten for en Windsor -merket elektronisk dørlås som batteriene varer i opptil 2 år. Alternativt, om enn mye mer arbeid, bør du vurdere å kjøre likestrøm gjennom kjernen på døren til låsen)

For det gir de en RF (radiofrekvens) betjent dørlås med innebygd tastatur og en nøkkelholder for ekstern låsing / opplåsing. Med RF må nøkkelfoben imidlertid være innenfor dørlåsens rekkevidde. Dette prosjektet vil bruke nøkkelfoben ved å integrere den med et Wemos (IOT -kort med ESP8266 -brikke) for å låse / låse opp trådløst, og kan derfor kontrolleres hvor som helst du har en Internett -tilkobling.

Hva trenger jeg?

Først må du kjøpe og installere den RF -baserte tastaturlåsen. Du må sørge for at den kommer med en nøkkelring! Test fob og sikre at ved å trykke på knappene, vil den låse eller låse opp døren før du starter. Flertallet av disse dørlåsene bør være basert på standard dørstørrelser og låseforskyvninger, så hvis du allerede har en dødbolt (som jeg gjorde), er det svært enkelt å bytte det.

For å lage den trådløse kontrolleren må du skaffe følgende deler:

• Wemos D1 mini V2 (har en innebygd ESP8266 trådløs CHIP) eller bare en ESP8266 CHIP bør gjøre (jeg anbefaler ikke ESP-01-versjonen for dette prosjektet, ettersom GPIO 0-pinnen må holdes høyt ved oppstart for å for at den skal starte fra blits, men dette vil føre til at dørlåsen aktiveres når ESP8266 slår seg på og muligens låser opp inngangsdøren din! av en Wemos og færre komponenter, vil vi sikte på den enklere tilnærmingen)
• En 5V likestrømskilde for å drive Wemos og fjernkontrollen (batterier vil ikke lenger være påkrevd). trenger også en 5V spenningsregulator (for eksempel en LM7805) pluss 2 x kondensatorer, 10V 0.33uF og en 10V 0.1uF eller lignende i størrelse (i henhold til databladet LM7805)

• To 2N7000 eller lignende MOSFET-er (disse brukes til å bytte fjernkontroll, den ene for låsing, den andre for å låse opp. 2N7000 er en veldig vanlig og veldig billig ekstrautstyrstype N-kanal MOSFET, så den burde være veldig enkel å få tak i)

• To 10K ohm motstander (disse vil bli brukt som nedtrekkbare motstander for hver av MOSFETene, slik at dørlåsen / opplåsing ikke utløses ved oppstart!)
• Når det kommer på fjernkontrollen, må du kanskje koble til en annen kondensator (for eksempel en størrelse på 10V 220uF eller lignende) for å øke strømmen til fjernkontrollen. Se årsaker til hvorfor senere i denne artikkelen.
• Nødvendig verktøy: sidekuttere, enkeltkjernetråd, loddejern, flux og eventuelt en multimeter

Selve nøkkelfoben bruker vanligvis 2 x 3V batterier i serie (6V Vcc) Derfor er bruk av en 5V forsyning med kondensator imidlertid tilstrekkelig spenning til både å drive Wemos og utløse låsing / opplåsing.

Hvis du har en fjernkontroll som fungerer på et enkelt 3V batteri, bør du kunne legge til en 3.3V spenningsregulator i kretsen din for å slippe spenningen nær 3V som kreves. Et 3V batteri leverer faktisk rundt 3.1V, og de fleste kretser har en slags høyere spenningstoleranse, så i dette tilfellet er 3.1V til 3.3V +6%. Kombiner det med det faktum at Wemos trekker strøm, så spenningen er sannsynligvis enda mindre. Hvis du er i tvil måler du med et multimeter og hvis mulig, sjekk med låseleverandøren maks spenning (eller maksimal toleranse) som fjernkontrollen vil godta, da jeg ikke tar noe ansvar hvis fjernkontrollen slutter å fungere! Til slutt, som en alternativ løsning, oppsett en spenningsdelerkrets i stedet.

Trinn 1: Montering

Lodding

Montering av komponentene er veldig enkelt. Først må du åpne nøkkelbrikken - ta ut batteriene og etuiet, ettersom du bare trenger kretskortet inne. Deretter loddes en ledning på hver side av bena på nøkkelknoppen. Gjør dette for både "lås" -knappen og "låse opp" -knappen. Snu deretter fob og lodd en ledning på + og - putene på baksiden av fob, som vist på bildene. Den større puten er +, den mindre er -

Merk: 5V strømforsyningen vil drive både Wemos og Key fob, så fob batteriene er ikke lenger nødvendig.

montering

Gi 5V Vcc og GND til Wemos og legg til MOSFETene og motstandene på brødbrettet i henhold til bildet. 10K ohm -motstandene skal løpe fra GND til porten (midtstiftet) til MOSFET -ene. Dette vil trekke spenningen til bakken og stoppe MOSFETene som utløses ved oppstart.

Deretter kjøres en ledning fra D1 på Wemos til porten til den første MOSFET og D2 på Wemos til porten til den andre MOSFET. D1 og D2 er GPIO (general purpose input/output) pins som er betegnet som OUTPUT pins i koden.

Til slutt kobler du fjernkontaktledningene til brødbrettet, Vcc til 5V skinne, GND til GND, deretter ledningen på den negative siden av knappen til kildesiden til hver MOSFET og den positive siden av knappen til avløpssiden av hver MOSFET som vist på bildet (bruk et multimeter hvis du er usikker på polaritet)

(EDIT: Den nye Windsor -dørlåsen jeg nevnte tidligere, har en fjernkontroll som forbrukte litt mer spenning enn den gamle fjernkontrollen. Dette fikk Wemos til å slutte å svare på grunn av spenningsfallet til den, når døren var låst/låst opp. Hvis du opplever det samme problemet, for deretter å løse ledningen i en 220uF (eller lignende) kondensator like før +/- ledningene som går ut til fjernkontrollen. Kondensatoren vil lade opp og tappe kondensatoren i stedet for direkte likestrøm når den utløses)

Koble nå USB -kabelen til Wemos og den andre enden av kabelen til datamaskinen.

(Koden sender ut pin D1 "HIGH", noe som får MOSFET til å slå seg på slik at spenning kan bevege seg fra avløp til kilde, og derfor "slå på" knappen i 1 sekund før utgangspinnen "LOW" bringes igjen og slås av. I virkeligheten er det bare å simulere et tastetrykk på knappen via kode)

Arduino IDE

Start Arduino IDE. Last ned og åpne koden (alternativ lenke HER) Sørg for at tilleggstavlene er inkludert i IDE, se her hvordan du konfigurerer. Du må da sørge for at det korrekte kortet er installert og lastet inn for prosjektet ditt (Verktøy, tavler, styreleder - søk "esp8266" og installer), så vel som riktig COM -port valgt (Verktøy, port, COM …). Du trenger også de riktige bibliotekene PubSubClient og ESP8266Wifi installert (Sketch, Manage Libraries, Include Library …)

Endre deretter følgende kodelinjer, og erstatt med din egen SSID og passord for den trådløse tilkoblingen. Endre også IP -adressen for å peke til din egen MQTT -megler. Hvis du ikke har en MQTT -megler installert, anbefaler jeg å bruke Mosquitto. Last ned for Windows eller Linux her.

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

Når den er endret, må du bekrefte koden og deretter laste den opp til Wemos / ESP8266 -kortet via en USB -kabel.

Trinn 2: Testing og OpenHAB -konfigurasjon

MQTT -testing

MQTT er et "abonnér / publiser" meldingssystem. En eller flere enheter kan snakke med en "MQTT -megler" og "abonnere" på et bestemt emne. Alle innkommende meldinger fra en hvilken som helst annen enhet som er "publisert" til det samme emnet, blir presset ut av megleren til en hvilken som helst annen enhet som har abonnert på det emnet. Det er en ekstremt lett og brukervennlig protokoll og perfekt som et enkelt utløsersystem som det her. Se flytdiagrammet for en grov ide om hvordan det fungerer.

For testing kan du se innkommende MQTT -meldinger fra Wemos til din MQTT -megler ved å kjøre følgende kommando på Mosquitto -serveren din (Mosquitto er en av mange MQTT Broker -programvare som er tilgjengelig). Denne kommandoen abonnerer på innkommende keepalive -meldinger:

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/status

Du bør se innkommende meldinger som kommer inn fra Wemos hvert 30. sekund eller så med tallet "1" (som betyr "Jeg lever") Hvis du ser konstante "0 -er" (eller ingen respons), er det ingen kommunikasjon. Når du ser tallet 1 komme inn, betyr det at Wemos kommuniserer med MQTT -megleren (søk "MQTT Last Will and Testament" for mer informasjon om hvordan dette fungerer, eller se denne virkelig gode bloggoppføringen)

Når du har bevist at kommunikasjonen er funksjonell, kan du nå spore den faktiske "utløseren" (lås/lås opp) meldingen. Abonner først på følgende emne.

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/trigger

Åpne nå et nytt kommandolinjevindu og kjør følgende kommando for publisering, og sender emnet en melding om enten "LÅS" eller "LÅS". Du bør se den tilsvarende meldingen vises i det første vinduet, og du bør også se den røde LED -lampen blinke på fjernkontrollen og dørmekanismen låses eller låses opp etter behov.

mosquitto_pub -t openhab/frontdoor/trigger -m LOCK

(-t betyr 'emne', -m betyr 'melding', -v betyr 'omfattende' utgang)

Merk: Hvis døren låses opp når du sender lås eller låser når du sender kommando for opplåsing, bytter du bare D1- og D2 -ledningene rundt

OpenHAB -konfigurasjon

Følgende endringer kreves for OpenHAB:

'items' fil:

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

'nettstedskart' -fil:

Bytt element = frontdoorTrigger mappings = [ON = "Lock", OFF = "Unlock"] Tekst element = frontdoorStatus

'status.map' -fil (i transform -mappe):

0 = Down1 = Alive- = ukjent

Du må kanskje endre OpenHAB -konfigurasjonen ovenfor litt for å passe til ditt eget oppsett, for eksempel delen "mqttbroker:" som refererer til det konfigurerte MQTT -meglernavnet ditt.

Det siste bildet viser komponentene på en PCB. I dette tilfellet, fordi jeg bruker en likestrømforsyning som er> 5V (i mitt tilfelle 9V) inkluderer kortet også en LM7805 spenningsregulator samt en 0,33uF kondensator for strøm i siden og 0,1uF kondensator på strømmen ut for å jevne og stabilisere spenningen. Ellers er resten av tilkoblingene de samme som beskrevet tidligere.

Feilsøking

- Hvis du har problemer der Wemos kontinuerlig låser eller låser opp døren (f.eks. Sender et RF -signal og LED -lampen til nøkkelfoben forblir på), sjekk VCC- og GND -ledningene til Wemos. Sjansen er stor for at en eller begge disse ikke er riktig tilkoblet.

Trinn 3: Lodd opp komponentene til en PCB

Jeg endte opp med å lodde alle komponentene opp til en PCB, bare ved å bruke ledninger og/eller loddespor for å koble sammen alle komponentene. Jeg fikk en gammel DC -veggvorte og kuttet ledningen fra den litt kortere, og kjørte den deretter til en kontaktblokk som jeg hadde loddet til PCB. Strømmen går deretter til 5V spenningsregulator / kondensatorer og nødvendige komponenter. Jeg blåste ganske enkelt baksiden av kretskortet mot veggvorten, og koblet det til et strømpunkt inne i et av skapene mine. Den har kjørt nå i omtrent 9 måneder uten problemer!