Մարտկոցով աշխատող դռան և կողպման տվիչ, արևային, ESP8266, ESP-Now, MQTT: 4 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Այս Instructable- ում ես ձեզ ցույց եմ տալիս, թե ինչպես եմ պատրաստել մարտկոցով աշխատող տվիչ ՝ իմ հեռակառավարվող հենարանի դռան և կողպման կարգավիճակը վերահսկելու համար: Ես հոսանք չունեմ, ուստի մարտկոցից սնվում եմ: Մարտկոցը լիցքավորվում է փոքր արևային վահանակով:

Մոդուլը նախատեսված է ցածր էներգիայի շահագործման համար և աշխատում է ESP-07S- ով խոր քնի մեջ, որն արթնանում է և ամեն րոպե ստուգում դուռը և կողպեքի դիրքը: Այնուամենայնիվ, երբ դուռը բացվում է, մոդուլը արթնանում է մի պարզ ապարատային սխեմայի միջոցով `անմիջապես« բաց դռների »մասին տեղեկատվությունը ուղարկելու համար: Մոդուլը հաղորդակցվում է ESP-Now- ի միջոցով, որի ընթացքում փոխանցման ժամանակը շատ կարճ է `պահանջելով միայն փոքր քանակությամբ էներգիա:

Openhab- ի և Mosquitto- ի վրա աշխատող իմ տան ավտոմատացումը վարում է հաղորդագրությունները և տագնապալի հաղորդագրություն է ուղարկում Telegram- ի միջոցով, եթե ահազանգը միացված է:

Պարագաներ

Բոլոր բաղադրիչները գնում են Aliexpress- ից:

• ESP-07S մոդուլն ընտրված է արտաքին ալեհավաքի հեշտ միացման համար `ESP-Now տիրույթը բարձրացնելու համար:
• TP4056 լիցքավորման տախտակ `մարտկոցի պաշտպանությամբ
• 18650 LiPo մարտկոց
• Եղեգի անջատիչ (ՉԻ դռան դիրքի վերահսկման համար)
• Կոնտակտային անջատիչ (մոնիտորի կողպման դիրքը)
• Արևային վահանակ (6V, 0.6W)
• Տրանզիստորներ, դիմադրիչներ, դիոդներ, միակցիչներ (տես սխեմատիկ)

Քայլ 1: Սարքավորումներ

Կառուցված սխեմատիկան ներառված է որպես նկար: Ես նախ նախատիպը կազմեցի մի տախտակի վրա: Հետո ես զոդեցի բոլոր բաղադրիչները պերֆ տախտակի վրա:

Ես օգտագործում եմ ESP-07S ESP8266 մոդուլը, քանի որ այն ունի արտաքին ալեհավաքի միացում: Քանի որ իմ հեծանիվների տակդիրը դրսում է, WiFi ազդանշանը պետք է անցնի բետոնե պատի միջով: Ես պարզեցի, որ արտաքին ալեհավաքը կտրուկ մեծացնում է ESP-Now- ի տիրույթը: Միանգամայն տրամաբանական է, քանի որ դա WiFi ազդանշան է:

Դռան սենսորի համար ես օգտագործել եմ եղեգի անջատիչ `NO և NC միացումներով: Երբ դուռը փակ է, մագնիսը, որը կցված է, բացում է անջատիչը: Մոդուլը յուրաքանչյուր 60 վայրկյանը մեկ ստուգում է դուռը և կողպեքի վիճակը, սակայն, երբ դուռը բացվում է, ես ուզում եմ անմիջապես տեղեկացվել, դրա համար ես իրականացրեցի վերակայման միացում, տե՛ս ստորև:

Կողպեքի սենսորի համար ես օգտագործել եմ կոնտակտային անջատիչ `botn NO և NC միացումներով: Երբ կողպեքը փակ է, կողպեքի պտուտակը բացում է անջատիչը: Այսպիսով, և դռների սենսորը, և կողպեքի սենսորը սովորաբար բացվում են (NO):

Մարտկոցը լիցքավորվում է TP4056 լիցքավորման տախտակի միջոցով, մարտկոցի պաշտպանությամբ, որը կցված է փոքր 6V արևային վահանակին:

Ստորև կբացատրեմ շրջանի որոշ հատվածներ:

Վերագործարկեք միացում

2N7000 Mosfet- ի հետ զրոյական սխեման միացված է ESP8266- ի վերականգնման փինին: Եթե դուռը փակ է, շփումը բաց է, և՛ դարպասը, և՛ տրանզիստորի աղբյուրը բարձր են, և խցիկը անջատված է: Դարպասին միացված կոնդենսատորն ունի դրական լիցք: ESP8266- ը GPIO12- ի եղեգնուտ է որպես HIGH = փակ:

Երբ դուռը բացվում է, մոսֆեթի աղբյուրը միացված է գետնին: Քանի որ դարպասը բարձր է, mosfet- ը միացված է և ձգում է վերակայման քորոցը գետնին, ինչի արդյունքում ESP8266- ը վերակայվում է: Կոնդենսատորը լիցքաթափվում է R7- ի միջոցով, այնուհետև անջատում է mosfet- ը: Տեսեք իմ օսլիլոսկոպի սքրինշոթը ՝ 50 մգ ցածր զարկերակի համար: Իմպուլսից հետո ESP8266- ը բարձրանում է: ESP8266- ը GPIO12- ի եղեգը ներկայացնում է LOW = բաց:

Երբ դուռը կրկին փակվում է, R6 դիմադրությունը քաշում է աղբյուրը և GPIO12- ը դեպի վեր:

Մարտկոցի մոնիտորինգ

Մարտկոցի լարումը կարդացվում է VBat- ի և GND- ի միջև լարման բաժանարարի միջոցով: Այնուամենայնիվ, ես չեմ ցանկանում մշտական կապ VBat- ի և GND- ի միջև, քանի որ այն լիցքաթափում է մարտկոցը: Այսպիսով, ես լարման բաժանարարի բարձր կողմում դրեցի P-channel mosfet, և mosfet- ի դարպասը քաշվեց դեպի վեր, այնպես որ mosfet- ն անջատված է: Միայն այն դեպքում, երբ GPIO14- ը ցածր է, mosfet- ը միացված է, և ESP8266- ը ADC- ով կարող է լարումն անջատել:

Քայլ 2: Softwareրագրակազմ

ESP8266 մոդուլը հիմնականում գտնվում է խոր քնի ռեժիմում `էներգիա խնայելու համար:

Յուրաքանչյուր 60 վայրկյանը մեկ մոդուլը գործարկվում է անջատված WiFi- ով և չափում է կողպեքի և դռան դիրքը և ստուգում է, թե արդյոք այդ դիրքերը փոխվել են RTC հիշողության մեջ պահված արժեքների համեմատ: Եթե դիրքը փոխվել է, մոդուլը քնում է նվազագույն ժամանակ և արթնանում է WiFi- ով միացված ՝ ESP-Now- ի միջոցով նոր դիրք ուղարկելու համար: Եվ իհարկե նոր դիրքերը պահվում են RTC- հիշողության մեջ: Եթե ոչինչ չի փոխվել, մոդուլը պարզապես նորից քնում է և արթնանում WiFi- ով անջատված:

Տեսեք իմ մյուս Instructable- ը, որում ես բացատրում եմ, թե ինչպես եմ ESP-Now- ն օգտագործում հաղորդագրություն փոխանցելու և դրանք MQTT հաղորդագրությունների վերածելու համար:

Եթե «OTA-circuit»-ը ձեռքով փակված է թռիչքի միջոցով, մոդուլն արթնանում է և միանում իմ WiFi ցանցին `սպասելու OTA- ի թարմացմանը ESP8266HTTPUpdateServer- ի միջոցով:

Ամեն 30 րոպեն մեկ մարտկոցի լարումը չափվում և հրապարակվում է:

Այն աշխատում է որպես պետական մեքենա: Նահանգները սահմանվում են իմ Github- ում հրապարակված ծրագրում:

STATE_CHECK. Արթնացեք անջատված ռադիոյով (WiFi- ն անջատված է), պարզապես ստուգեք, արդյոք ինչ -որ բան փոխվե՞լ է

STATE_INIT. Արթնացեք Radio- ով (WiFi- ն միացված է) և փոխանցեք դռան և կողպման վիճակները

STATE_DOOR. Արթնացեք Radio- ով միացված, հաջորդ անգամ այն բարձրանալիս հրապարակեք դռների ժամը

STATE_LOCK. Արթնացեք Radio- ով միացված, հաջորդ անգամ երբ այն գործարկվի, հրապարակեք lockstate- ը

STATE_VOLTAGE. Արթնացեք Radio- ով միացված, հաջորդ անգամ երբ այն բարձրանա, հրապարակեք լարումը

STATE_OTA 5. Արթնացեք ռադիոյի միջոցով, գնացեք OTA ռեժիմ

Քայլ 3: Հավաքեք

Ես օգտագործում եմ պտուտակային տերմինալներ և DC արական/իգ միակցիչներ, որպեսզի կարողանամ հավաքել և ապամոնտաժել իմ նախագիծը: Բոլոր մասերը դնում եմ փոքր ABS տուփի մեջ, տես նկարները: Ես մասերն ամփոփեցի Kapton ժապավենի մեջ ՝ էլեկտրական մեկուսացման համար

Ես միացնում եմ արևային վահանակը արական DC- վարդակից (5.5 x 2.1) 1N5817 դիոդով, որն ունի ցածր առաջային լարում:

Եղեգի անջատիչը սոսնձված է տուփի մեջ և մագնիսը սոսնձված է դռան վրա `ճիշտ դիրքում:

Կողպեքի կոնտակտը մուտքագրվում է կողքից, տես նկարը:

Քայլ 4: Աշխատանքային մոդուլ

Ստացված տվյալները կարդում է իմ Openhab տան ավտոմատացումը: Ինձ դուր է գալիս, ես կարող եմ տեղադրել Openhab ֆայլերը:

Ես վերահսկում եմ.

• Մարտկոցի լարումը (համառությամբ, այնպես որ ես ժամանակի ընթացքում տեսնում եմ լարումը գրաֆիկի մեջ):
• Դռան և կողպեքի դիրքերը:
• Theամանակները, երբ դիրքորոշումը փոխվել է:

Այս կերպ, երբ գնում եմ քնելու, ես հեշտությամբ տեսնում եմ, թե արդյոք բոլոր տնակները կողպված են:

Օգտագործման սկզբում մարտկոցը լիցքավորվեց պայծառ օր, և մոտ մեկ շաբաթ անց մարտկոցը լիովին լիցքավորվեց: Այժմ աշնանը մարտկոցը մնում է լիցքավորված: Ըստ երևույթին, մոդուլը շատ տնտեսական է և շատ ավելի քիչ էներգիա է օգտագործում, քան փոքր արևային վահանակ է արտադրում: Տավարի մարտկոցը, հավանաբար, ուժ ունի մի քանի ամսվա խավարի համար: Եկեք տեսնենք, թե ինչպես է մոդուլը գործում այս ձմռանը, երբ ջերմատանը ջերմաստիճանը շատ ավելի ցածր է: