ESP Easy: xây dựng hệ thống tự động hóa ngôi nhà của riêng bạn

Tự chế tạo cảm biến tự động hóa tại nhà không khó hay tốn kém. Bạn cần một bộ cảm biến và một bảng vi điều khiển truyền không dây dữ liệu cảm biến đến bộ điều khiển tự động hóa tại nhà của bạn. Trong bài viết này, chúng tôi kết nối các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm và áp suất không khí và màn hình LCD với Mô-đun WiFi ESP8266. Chúng tôi cài đặt chương trình cơ sở ESP Easy trên đó và tích hợp cảm biến của chúng tôi với hệ thống tự động hóa nhà Domoticz mã nguồn mở, để bạn có thể đọc dữ liệu đo lường trong bảng điều khiển của bộ điều khiển tự động hóa gia đình của mình. Hệ thống tự động hóa ngôi nhà của riêng bạn trong 17 bước!

01 ESP8266

Trái tim của cảm biến tự động hóa gia đình bao gồm một bảng điều khiển đọc dữ liệu cảm biến và chuyển tiếp nó đến bộ điều khiển tự động hóa gia đình của bạn. Một lựa chọn phổ biến của những người tự làm là bo mạch dựa trên Mô-đun WiFi ESP8266, do công ty Espressif Systems của Trung Quốc sản xuất. Bộ điều khiển hoạt động trên tần số xung nhịp 80 hoặc 160 MHz, có 64 kilobyte bộ nhớ lệnh và 96 kilobyte bộ nhớ dữ liệu, 512 kilobyte đến 4 megabyte ram, Wi-Fi 802.11 b / g / n và 16 chân gpio để giao tiếp với thế giới bên ngoài. Bảng điều khiển AI-Thinker đặc biệt phổ biến, đặc biệt là ESP-01 tối giản với 6 chân có thể sử dụng và ESP-12E với 20 chân có thể sử dụng.

02 ESP Dễ dàng

Bạn đang ở đâu chỉ với phần cứng: phần sụn chạy trên mô-đun ESP xác định chức năng của bảng điều khiển. Ban đầu, phần sụn NodeMCU là một lựa chọn phổ biến cho ESP8266, nhưng phần mềm Arduino hiện cũng được hỗ trợ. Điều thú vị về phần sau là bạn có thể phát triển các chương trình cho mô-đun ESP với Arduino IDE. Và các nhà phát triển chương trình cơ sở ESP Easy còn giúp chúng tôi dễ dàng hơn: ESP Easy biến mô-đun ESP của bạn thành một thiết bị đa cảm biến mà bạn có thể dễ dàng định cấu hình thông qua giao diện web.

03 Tải xuống chương trình cơ sở

Tại thời điểm viết bài, các nhà phát triển của ESP Easy đang đại tu phần mềm của họ. Do đó, chúng tôi không chọn bản phát hành ổn định mà chọn phiên bản phát triển của phiên bản 2.0 được viết lại hoàn toàn. Tải xuống tệp zip (trong trường hợp của chúng tôi là ESPEasy_v2.0.0-dev11.zip, hóa ra là rất ổn định trong thực tế) và giải nén nó. Ngoài mã nguồn, bạn cũng sẽ thấy tất cả các loại tệp bin. Đó là phiên bản nhị phân của phần sụn. Tên cho biết rõ bạn cần cái nào: bình thường chỉ chứa các plugin ổn định, kiểm tra các plugin thử nghiệm và nhà phát triển cũng các plugin vẫn đang được phát triển. 1024 dành cho mô-đun ESP với flash 1 MB và 4096 dành cho mô-đun ESP như ESP-12E với flash 4 MB.

04 Flash Firmware

Chúng tôi minh họa bài viết này bằng ESP-12E, có đầu nối micro USB với bộ chuyển đổi USB-to-serial tích hợp để giao tiếp nối tiếp với PC của bạn. Trước tiên, hãy tải xuống trình điều khiển CP2102 từ trang web của Phòng thí nghiệm Silicon. Sau đó, kết nối mô-đun ESP với PC của bạn qua USB. Nếu bạn sử dụng một kiểu mô-đun ESP khác, bạn vẫn cần một bộ chuyển đổi USB-to-TTL mà bạn kết nối với các chân gpio của mô-đun của bạn. Xem trang ESP Easy wiki để biết thêm thông tin. Quá trình flash firmware được thực hiện bằng công cụ FlashESP8266.exe trong tệp zip chứa firmware. Chọn cổng nối tiếp (ví dụ COM0) và tệp bin với phần sụn mong muốn.

05 cấu hình Wifi

Khi mô-đun ESP mới nhấp nháy khởi động (nhấn nút RST trên bảng sau khi nhấp nháy xong), nó hoạt động như một điểm truy cập không dây với ssid ESP_Easy_0. Kết nối với nó qua điện thoại thông minh của bạn hoặc thiết bị WiFi khác và nhập làm mật khẩu configesp trong. Sau đó, mở trình duyệt web của bạn, trình duyệt này sẽ chuyển hướng bạn đến cổng cố định của mô-đun ESP. Chọn ssid bạn muốn mô-đun ESP kết nối và nhập mật khẩu tương ứng. nhấn Liên kết để thiết lập kết nối.

06 Mật khẩu

Nếu mô-đun ESP đã quản lý để kết nối với WiFi của bạn, bạn sẽ được hiển thị địa chỉ IP. Bây giờ hãy kết nối lại điện thoại thông minh của bạn với WiFi thông thường và sau đó truy cập trình duyệt web của bạn (hiện có thể thực hiện được trên PC của bạn, màn hình lớn hơn bây giờ thuận tiện hơn) địa chỉ IP của mô-đun ESP cho phần còn lại của cấu hình. Trong tab Cấu hình Điều đặc biệt quan trọng ở đây là bạn phải đặt tên duy nhất cho mô-đun của mình và chọn mật khẩu quản trị viên để không phải ai trong mạng cục bộ của bạn cũng có thể thay đổi cấu hình. Nhấn ở dưới cùng Nộp.

07 Thêm bộ điều khiển Domoticz

Trong tab bộ điều khiển Theo mặc định, một bộ điều khiển đã được thêm vào với giao thức Domoticz. Nhấp vào bên cạnh nó chỉnh sửa. Như giao thức bạn cho phép Domoticz HTTP để đứng. Nhập địa chỉ IP và cổng (8080 theo mặc định) của bộ điều khiển Domoticz của bạn. Nếu bạn đã bảo vệ giao diện web Domoticz bằng tên người dùng và mật khẩu, hãy nhập tên người dùng và mật khẩu đó vào đây. Cuối cùng đánh dấu Đã bật vào và nhấp vào Nộp. Khi bạn nhấn Close sau đó, bạn sẽ thấy bộ điều khiển Domoticz của mình trong danh sách bộ điều khiển.

08 Đèn LED trạng thái

Trong tab Phần cứng xác định những gì bạn sử dụng chân gpio cho. Bạn có thể tìm thấy một tính năng hữu ích mới trong phiên bản 2.0 của phần sụn trong Đèn LED trạng thái Wi-Fi. Nếu bạn nhập vào đó số pin mà đèn LED được kết nối, ESP Easy sẽ hiển thị trạng thái của WiFi trên đèn LED đó. Và điều đó cũng có thể thực hiện được với đèn LED tích hợp của mô-đun ESP. Chọn cái đó GPIO-2 (D4) và đánh dấu LED ngược vì đèn led đó hoạt động ở mức thấp. Nhấp vào ở dưới cùng Nộp. Nếu ESP Easy không được kết nối với Wi-Fi, đèn LED lúc này sẽ nhấp nháy nhanh giữa sáng và dịu.

09 Cảm biến và màn hình

Bây giờ lấy một bảng mạch và đặt mô-đun ESP (không được kết nối với nguồn điện!) Và bảng cảm biến BMP180 trên đó. Sau đó là một bảng mạch in với cảm biến nhiệt độ và áp suất không khí. Bây giờ kết nối VIN trên BMP180 với 3V3 trên mô-đun ESP, GND với GND, SCL với D1 và SDA với D2. Bây giờ lấy cảm biến nhiệt độ và độ ẩm AM2302 (DHT22), kết nối dây màu đỏ với VIN, dây màu đen với GND và dây màu vàng với D5. Cuối cùng, kết nối màn hình OLED với bộ điều khiển SDD1306: VCC tới VIN, GND tới GND, SCL tới D1 và SDA tới D2. Sau đó kết nối lại nguồn điện mô-đun ESP.

10 cảm biến ảo trong Domoticz

Tạo cảm biến giả trong giao diện web Domoticz. Để làm điều này, hãy mở menu Cài đặt / Phần cứng, chọn phần cứng mới từ danh sách loại hình nộm, đặt tên cho thiết bị và đảm bảo Tích cực được kiểm tra. bấm vào Thêm vào. Sau đó bấm vào thiết bị ảo Tạo cảm biến ảo. Đặt tên cho cảm biến và chọn loại Nhiệt độ + Hum. bấm vào VÂNG để tạo cảm biến. Sau đó, xác định vị trí cảm biến trong Cài đặt / Thiết bị và viết số vào cột idx. Đây là ID của cảm biến. Sau đó, thêm một loại cảm biến theo cách tương tự Nhiệt độ + Baro.

11 Định cấu hình cảm biến DHT

Bây giờ hãy mở giao diện web ESP Easy. Bấm vào tab Thiết bị ở hàng đầu tiên trên chỉnh sửa. Chọn tại Thiết bị ở đằng trước Môi trường - DHT11 / 12/22. Đặt tên cho cảm biến và kiểm tra Đã bật tại. Chọn làm Chân GPIO GPIO-14 (D5) và như loại cảm biến DHT 22. Nhập ID của cảm biến trong Domoticz tại IDX và đảm bảo rằng Gửi tới Bộ điều khiển được kiểm tra. Sau đó nhấp vào Nộp. Sau đó bấm vào gần, sau đó bạn sẽ thấy cảm biến trong danh sách thiết bị, bao gồm nhiệt độ và độ ẩm hiện tại. Bạn cũng sẽ thấy dữ liệu trong Domoticz.

12 Định cấu hình cảm biến BMP

Cảm biến BMP180 giao tiếp với mô-đun ESP thông qua giao diện I2C. Vì vậy, trước tiên hãy xem trong tab Phần cứng từ ESP Dễ dàng xác minh rằng giao diện I2C được định cấu hình chính xác: GPIO-4 (D2) tại SDA và GPIO-5 (D1) tại SCL. Đây cũng là những kết nối bạn đã thực hiện trên breadboard. Sau đó chuyển đến tab Thiết bị và nhấp vào hàng thứ hai chỉnh sửa. Chọn làm thiết bị Môi trường - BMP085 / 180. Đặt tên cho cảm biến, kiểm tra Đã bật và nhập độ cao của vị trí của bạn tính bằng mét (để bù cho áp suất không khí). Nhập ID chính xác của cảm biến ảo trong Domoticz và nhấp vào Nộp.

13 Tạo quy tắc của riêng bạn

Trong quá trình đóng biên tập, có một lỗi khác trong ESP Easy khiến phần sụn không gửi chính xác áp suất không khí từ cảm biến BMP đến Domoticz. May mắn thay, ESP Easy đủ linh hoạt để giải quyết vấn đề này. Để làm điều này, trước tiên hãy kiểm tra cảm biến BMP của bạn Gửi đến Bộ điều khiển tắt và nhấp Nộp. Sau đó, mở tab Công cụ, bấm vào Nâng cao, Finch Quy tắc vào và nhấp vào Nộp. Một tab mới bây giờ sẽ xuất hiện Quy tắc. mở thứ này. Bây giờ bạn có thể dễ dàng thêm các quy tắc của riêng mình trong trường văn bản.

14 Hẹn giờ

Trong trường văn bản, hãy thêm tập lệnh bên dưới. Thay thế địa chỉ IP, số cổng và ID bằng các giá trị cho tình huống của bạn. Tập lệnh này gửi dữ liệu cảm biến đến Domoticz mỗi phút. Khởi động lại mô-đun ESP sau đó Công cụ / Khởi động lại.

Trên Hệ thống # Khởi động do

timerSet, 1,60

kết thúc vào

Trên Quy tắc # Hẹn giờ = 1 làm

SendToHTTP, 192.168.1.101,8080, / json.htm? Type = command & param = udevice & idx = 230 & nvalue = 0 & svalue = [BMP # Nhiệt độ]; [BMP # Áp suất]; BAR_FOR; ALTITUDE

timerSet, 1,60

kết thúc vào

15 Cấu hình màn hình OLED

Sau đó, chúng tôi chỉ phải cấu hình màn hình OLED để chúng tôi cũng có thể xem dữ liệu cảm biến trên đó. Lần đầu tiên nhấp vào tab Công cụ trên Quét I2C và xem địa chỉ I2C mà màn hình oled sử dụng, 0x3c theo mặc định. Sau đó, tạo thiết bị thứ ba trong tab Thiết bị và chọn làm loại Màn hình - OLED SSD1306. Chọn tên, đánh dấu Đã bật và kiểm tra xem địa chỉ I2C có được nhập đúng hay không. Đồng thời chọn đúng cách xoay (bình thường hoặc lộn ngược) và kích thước màn hình.

16 Hiển thị dữ liệu cảm biến

Trong phần còn lại của cấu hình màn hình OLED, bạn chọn những gì xuất hiện trên màn hình. Bạn có 8 dòng gồm 16 ký tự để điền. Điền vào dòng 1 T: [BMP # Nhiệt độ] ^ C trong, trên dòng 2 H: [AM2302 # Độ ẩm]% và trên dòng 3 P: [BMP # Áp suất] hPa. Chúng tôi sử dụng nhiệt độ của BMP180 vì nó chính xác hơn DHT22. bấm vào Nộp. Sau một phút (độ trễ mặc định), bạn sẽ thấy dữ liệu cảm biến trên màn hình.

17 Cảm biến và thiết bị truyền động khác

Tất nhiên, các cảm biến và màn hình mà chúng tôi kết nối trong hội thảo này không phải là những thiết bị được hỗ trợ duy nhất. Tại đây bạn sẽ tìm thấy danh sách tất cả các plugin. Tại đây, bạn cũng có thể xem những trình cắm nào được bao gồm trong chương trình cơ sở thông thường và bạn cần chương trình cơ sở thử nghiệm hoặc phát triển. Trang wiki của plugin cho bạn biết cách kết nối thiết bị và cách định cấu hình plugin trong ESP Easy.

Cảm biến IoT chạy bằng pin

ESP Easy rất hữu ích để biến một mô-đun ESP thành một thiết bị IoT. Nhưng bạn không muốn lúc nào cũng treo nó trên tường với bộ chuyển đổi nguồn USB. May mắn thay, mô-đun ESP cũng có thể được cung cấp năng lượng bằng pin. Bạn phải thực hiện một số thủ thuật để hạn chế tiêu thụ điện năng. Đọc trang này trên ESP Easy wiki. Nói chung, điều này có nghĩa là mô-đun ESP của bạn phải ở chế độ ngủ càng lâu càng tốt. Ví dụ: bạn chỉ đo giá trị cảm biến mỗi giờ một lần và chỉ sau đó bật WiFi. Đồng thời chọn đúng mô-đun ESP. Ví dụ, Wemos D1 mini là một mô hình kinh tế tiếp tục hoạt động trong một năm với ba pin AA với một số nỗ lực.

bài viết gần đây