Ovládejte svou automatickou posuvnou bránu pomocí Home Assistant a ESPHome: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Následující článek přináší zpětnou vazbu o mých osobních zkušenostech s ovládáním automatické posuvné brány, kterou jsem nainstaloval na svůj dům. Tato brána, označená jako „V2 Alfariss“, byla vybavena několika dálkovými ovladači Phox V2, které ji ovládají. Mám také zvonek Google Nest Hello, který bohužel nelze zapojit do ovladače posuvné brány pro vzdálené otevření brány z mobilní aplikace. Pro mě byl jedním ze způsobů, jak vyřešit toto omezení, najít způsob, jak připojit automatický ovladač posuvné brány k internetu. Díky této nové, propojené bráně mohu odpovídat na případy použití, jako je ovládání posuvné brány pomocí mobilního telefonu. Toho jsem dosáhl pomocí Home Assistant, ESPhome a několika elektronických součástek.

Cílem tohoto článku není poskytnout vám něco připraveného k použití, ale spíše vás inspirovat. Pamatujte, že pokud nemáte úplně stejnou automatickou bránu, nezapomeňte si stáhnout a přečíst technickou dokumentaci svého modelu. Přizpůsobit a vylepšit. Varování: Buďte opatrní a nezapomeňte před otevřením hlavního ovladače vypnout elektrické napájení. Užívat si!

Zásoby

• Nástroje:

  • Šroubovák
  • Páječka
  • Multimetr

• Díly:

  • Raspberry PI 3 (kompletní sada: 2A alim + 32 GB sd karta)
  • ESP8266 Wemos D1 mini
  • 2 reléové moduly
  • 2 odpory 10k
  • PCB pro prototypování
  • Dráty

Krok 1: Jak to funguje?

Hlavní výzvou je zde připojení automatické posuvné brány k chytrému telefonu. K tomu udělejme z automatické posuvné brány zařízení IOT. Samozřejmě existuje několik způsobů, jak toho dosáhnout. V mém případě jsem se po několika experimentech rozhodl jít s:

• Použití Home Assistant jako rozbočovače pro ovládání portálu a přijímání požadavků od uživatele.
• Instalace ESPHome jako firmwaru uvnitř ESP8266.

• Elektronické součástky:

  • Prototyp desky plošných spojů pro pájení součástí a jejich připojení
  • Dvě relé pro simulaci tlačítka pro otevření nebo zavření brány
  • Starý 5V napájecí zdroj pro napájení ESP8266
  • Dva odpory k rozdělení napětí ze snímače otevření/zavření
• Internetové připojení pomocí routeru (vyžaduje funkci konfigurace pravidel NAT)
• Účet DuckDNS umožňující překlad názvu vašeho Home Assistant
• Mobilní telefon k instalaci aplikace Home Assistant a widget na obrazovce

Proud

Pro lepší pochopení se podívejte na schéma.

1. Z mobilního telefonu stisknete widget pro mobilní aplikaci Home Assistant
2. Na webovou adresu vašeho Home Assistant je odeslán požadavek (vyřešen DuckDNS a TLS šifrováním).
3. Váš internetový směrovač směruje požadavek do aplikace Home assistant
4. Home Assistant odešle akci požadavku na ESPHome
5. ESPHome spouští motor automatické posuvné brány
6. Šampaňské!

Krok 2: Nainstalujte a nastavte Home Assistant na Raspberry PI

Home Assistant lze považovat za centrum pro všechny vaše domácí IOT věci. Bude to dobré místo pro ovládání všech připojených zařízení a přidání mnoha funkcí. Nejvíce se mi líbí hlavní panel, API a rozmanitost doplňků.

Instalace

Zjevně nemám žádné přidané hodnoty, které by vám řekly, jak nastavit a nainstalovat Home Assistant. Ve skutečnosti jsem před tímto projektem tento software neznal. Klíčové články jsou:

• Nainstalujte si Home Assistant pomocí tohoto článku

• Konfiguraci sítě pro Home Assistant najdete zde:

  github.com/home-assistant/operating-system…

• Nainstalujte ESPHome pomocí tohoto:
• Nainstalujte si doplněk DuckDNS pro Home Assistant:
• Nainstalujte si plugin File Editor (užitečný):

Po všech těchto bodech máte na svém Raspberry PI spuštěného pěkného Home Assistant. Musíte se k němu dostat přes HTTP a místní IP nebo zkuste https://homeassistant.local: 8123.

Konfigurace

Nakonfigurujte DuckDNS s vaší doménou a pomocí tokenu. Například na obrázcích můžete vidět kousek mé konfigurace. Nezapomeňte akceptovat_podmínky s „true“.

Let_encrypt:

accept_terms: true certfile: fullchain.pem keyfile: privkey.pem token: 92f56bb2-2c26-4802-8d4d-xxxxxxxxxxxxxxains:-nameofyourchoice.duckdns.org seconds: 300

Rozhodl jsem se konfigurovat HA se statickou IP, protože je to jednodušší a jste si jisti, že IP bude po restartu stejná a pravidla pro přesměrování portů budou nadále fungovat: https://github.com/home-assistant/ operační systém…

V mém případě přidám část konfigurace do souboru configuration.yaml, protože DuckDNS nespravuje https, jen zašifrujme certifikát a aktualizaci DuckDns:

http:

ssl_certificate: /ssl/fullchain.pem ssl_key: /ssl/privkey.pem base_url:

Krok 3: Vlastní elektronická deska pro vylepšení automatické posuvné brány

Možná to pro mě byla ta nejneobvyklejší část, protože obvykle vylepšuji softwarové věci než hardwares. Začal jsem s prkénkem a velmi základním obvodem, jen abych zkontroloval, zda jsem schopen nahrát program do Wemos D1 mini a blikat LED. Poté jsem změnil firmware pro ESPhome a sleduji tento perfektní úvodní článek:

Po několika iteracích, abych našel správný obvod, jsem to zdokumentoval pomocí Fritzing. U tohoto kroku určitě strávte čas, protože když je vše připájeno, není cesty zpět (ne zrovna, ale ne snadné vrácení). Pokusil jsem se simulovat vstupní senzor z automatické posuvné brány, ale to byla chyba (později vysvětlím proč). Osobně jsem zjistil, že Fritzing je dobrý nástroj pro dokumentaci toho, co připojíte na prkénko.

Poznámka: Zde najdete dobrý výchozí bod v ESPhome FAQ, pokud nemůžete ESPHome připojit k Home Assistant pro první inicializaci. Po nahrání firmwaru budete moci nahrávat „vzduchem“(OTA).

Relé pro aktivaci spouště otevření/zavření

V technické specifikaci automatické posuvné brány je uvedeno, že musíte zavřít obvod mezi „START“a „COM“, aby se spustila akce otevření/zavření brány (úplné otevření). Blízký obvod mezi „START. P“a „COM“spustí akci pro otevření/zavření brány pro chodce. Nepoužíval jsem „STOP“, ale toto je stejný koncept, ale zastavit bránu při otevírání nebo zavírání.

Pokud jde o výběr elektronických součástek, rozhodl jsem se místo tranzistoru použít relé. Tranzistory jsou pěkné, ale neposkytují záruku, že obvod je dokonale blízko. Myslím, že mohou v obvodu nechat proudit velmi nízký proud. Další výhodou relé je, že když testujete svůj obvod, v podstatě slyšíte, když je kontakt blízko, se zvukem „clic“.

Získejte stav otevřeného senzoru

Na začátku jsem uvažoval o použití nějakých magnetických senzorů k detekci stavů otevření nebo zavření brány. Ale uvědomil jsem si, že na ovladači je zástrčka, která zmiňuje „limitní senzor“. Očividně není určen k použití (geekem jako já), s testerem kontaktů jsem zjistil, že mohu číst stav otevřený nebo zavřený, když otevřu bránu. Udělal jsem velkou chybu, když jsem si myslel, že stav byl nějaký druh logického napětí TTL (3,3 V). V takovém případě je můžete přímo připojit ke vstupu Wemos. Ve skutečnosti však při otevření brány existuje výstupní napětí 6,3 V. Chcete -li použít tento signál, musíte rozdělit napětí s tímto druhem obvodu https://www.learningaboutelectronics.com/Article/H… Řešení je celkem jednoduché, protože napětí je třeba dělit dvěma. Takže jsem použil dva 10 kohmové odpory mezi výstupem limitního snímače a vstupem Wemos (opět se podívejte na přiložené obrázky na schéma).

Levný 5v napájecí zdroj

K napájení všech těchto komponent používám starý napájecí zdroj pro mobilní telefon. Otevřel jsem a změnil zástrčku na malý zástrčkový kabel se šroubem. Také jsem se rozhodl sloučit dvě PCB (esp a napájecí zdroj) horkým lepidlem (ano, vím, toto je trochu špinavé, ale funguje to:-). Není to nejčistší věc, ale snadnější manipulace a vyhýbání se dotyku 220v.

To je k hardwarové části vše.

Krok 4: Firmware ESPHome pro spuštění na prototypu PCB

Logika uvnitř ESP8266 se vstřikuje prostřednictvím doplňku Home Assistant portálu ESPHome. Kódujete logiku, kterou ESPHome spouští. Velmi malý typ aplikace musí být kódován syntaxí ESPHome. Je to opravdu snadné a zábavné, protože s několika řádky YAML se váš ESP8266 rychle stane chytrou věcí. Úplný zdrojový kód je k dispozici zde: https://gist.github.com/toomone/819112ea1b04937912… Pojďme se zaměřit na důležitou část kódu.

Ovládání relé

Jak jsem již řekl, automatický ovladač posuvné brány může spustit akci otevření nebo zavření pouhým krátkým impulzem (zavírací obvod) mezi dvěma vstupy. Chcete -li to provést, musíte nakonfigurovat sekci přepínače s malou konfigurací. Zaměřme se například na část, která aktivuje (otevírá nebo zavírá) částečné otevření brány (třeba pro chodce).

přepínač:

- platforma: gpio pin: D3 // číslo PIN, ze kterého bude signál vyveden na Wemos id: relé restore_mode: ALWAYS_OFF - platforma: název šablony: "Gate Pedestrian Remote" ikona: "mdi: walk" turn_on_action: // the logiku, kterou má provést ESPHome k simulaci pulsu - spínač.zapnout_zapnuto: relé - zpoždění: 500ms - přepnout.zapnout_vypnout: relé

Předchozí kód vygeneruje přepínač a šablonu. Tyto dva koncepty umožňují ESPHome nabídnout vylepšený mechanismus bez skutečného kódování. Zvu vás k přečtení dokumentace ESPHome k prohloubení nabízených funkcí. https://esphome.io/cookbook/relay.html a

Čtení otevřeného zavíracího stavu snímače

binary_sensor:

- platforma: gpio pin: číslo: D1 převrácené: skutečné jméno: ID „otevřeného senzoru“: open_sensor zařízení_třída: garážové dveře

Tato část skriptu říká desce wemos, aby přečetla stav na otevřeném senzoru na D1. Chcete -li najít D1, stačí si přečíst na desce Wemos. K převrácení hodnoty signálu jsem použil parametr „převrácený“na hodnotu true. Nepamatuji si jasný důvod, ale domnívám se, že bylo snadné zobrazit zavření nebo otevření podle stavu portálu na palubní desce HA.

Povolení volání API do ESPHome

Chcete -li ve svém telefonu používat widget Domácí asistent, musíte přidat tento malý kousek kódu:

# Povolte API Home Assistant

api: services: - service: open_portal_pedestrian then: - switch.turn_on: relé - zpoždění: 500ms - switch.turn_off: relé

Tímto způsobem konfigurátor aplikace Home assistant zobrazí seznam akcí k otevření portálu. Vybral jsem pouze ten pro chodce, protože ten používám nejvíce.

Krok 5: Vystavte svého domácího asistenta světu

Protože chcete mít možnost otevřít svou automatickou posuvnou bránu odkudkoli na planetě, a nejen z domova, musíte vystavit svůj HA světu. Mimochodem, nezapomeňte použít silné ověřování heslem. Na svém internetovém routeru musíte nakonfigurovat pravidlo pro směrování veškerého provozu přicházejícího z konkrétního portu na konkrétní IP a také port. Například konfiguraci, kterou jsem provedl, najdete na routeru poskytovatele (omlouvám se, je ve francouzštině), ale všimnete si, že je to opravdu jednoduchá konfigurace. Pravidlo musí vašemu routeru sdělit, aby přijal veškerý protokol na portu xxxx, aby šel na IP Home Assistant s portem 8123 (pokud jste jej nezměnili).

To je vše. Neváhejte klást otázky, protože jsem určitě zapomněl přidat podrobnosti o konkrétní části. Systém funguje každý den bez problémů. Také se mi líbí skutečnost, že mohu mít z telefonu otevřený nebo zavřený stav portálu.