Wifi na RF - dveřní zámek: 3 kroky (s obrázky)

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

Přehled

Tento návod vám poskytne možnost zamknout / odemknout přední dveře pomocí softwaru pro domácí automatizaci (například OpenHAB - bezplatný software pro domácí automatizaci, který osobně používám) Na výše uvedeném obrázku je ukázkový snímek obrazovky aplikace OpenHAB pro iPhone. Alternativně můžete používat zprávy MQTT, jak je popsáno níže, téměř v jakémkoli systému, který si přejete.

Předpoklady

Tento pokyn předpokládá, že již máte (nebo budete nastavovat):

• OpenHAB (bezplatný open source software pro domácí automatizaci) spuštěný, i když, jak již bylo zmíněno, měl by fungovat s jakýmkoli softwarem pro domácí automatizaci, který může obsahovat vazbu MQTT. Alternativně můžete kód sami upravit tak, aby vyhovoval vašim vlastním potřebám.
• Vázání Mosquitto MQTT nainstalované a nakonfigurované pomocí OpenHAB (MQTT je protokol typu přihlášení k odběru/publikování, který je lehký a skvělý pro komunikaci mezi zařízeními)
• Že jste již nainstalovali zámek klávesnice na předních dveřích založený na RF, který je dodáván s alespoň jedním dálkovým ovladačem na klíč (většina ano) Ty lze zakoupit relativně levně na Amazonu (přibližně ~ 60 USD, ačkoli baterie v tomto modelu vydrží jen ~ 4 měsíce, tak se podívejte, jestli můžete poskytnout DC, které napájí zámek, nebo utratit trochu víc za slušný model:-))

Pokud nespouštíte OpenHAB a brokera MQTT, podívejte se na tento vynikající článek na webu MakeUseOf

Úvod

Tento projekt vám konkrétně ukazuje, jak používat RF dveřní zámek KEY FOB, aby byl mnohem užitečnější tím, že jej převedete na bezdrátový provoz, a tím vám poskytne možnost zamknout nebo odemknout dveře pomocí systému domácí automatizace, webového prohlížeče, telefonu (prostřednictvím aplikace OpenHAB) nebo dokonce naplánovat automatické noční zamykání pomocí pravidel v softwaru pro domácí automatizaci. Pro tento projekt jsem od Amazonu koupil „zámek předních dveří klávesnice na bázi Mi RF“za přibližně 60 USD *

(* EDIT: baterie u této konkrétní značky dveřního zámku nevydrží tak dlouho! Vydržel jsem z ní pouhé 3–4 měsíce, než jsem musel vyměnit baterie, což začalo být docela frustrující. Od té doby jsem tuto jednotku vyměnil u elektronického dveřního zámku Windsor, u kterého baterie vydrží až 2 roky. Alternativně, i když je to mnohem náročnější, zvažte spuštění stejnosměrného proudu přes jádro vašich dveří k zámku)

K tomu poskytují RF (rádiovou frekvencí) ovládaný dveřní zámek s vestavěnou klávesnicí a klíčenkou pro dálkové zamykání / odemykání. U RF však musí být klíčenka v dosahu zámku dveří. Tento projekt využije klíčenku tím, že ji integruje s Wemos (deska IOT s čipem ESP8266) k bezdrátovému zamykání / odemykání, takže je lze ovládat odkudkoli, kde máte připojení k internetu.

Co potřebuji?

Nejprve si zakupte a nainstalujte zámek klávesnice na bázi RF. Musíte zajistit, aby byl dodáván s klíčenkou! Otestujte přívěsek a ujistěte se, že stisknutím tlačítek zamknete nebo odemknete dveře před spuštěním. Většina těchto dveřních zámků by měla vycházet ze standardních velikostí dveří a ofsetů zámků, takže pokud již máte závoru (jako já), její výměna je výjimečně snadná.

K vytvoření bezdrátového ovladače budete potřebovat zdroj následujících částí:

• Wemos D1 mini V2 (má vestavěný bezdrátový čip ESP8266) nebo jen ESP8266 CHIP by měl dělat (verzi ESP-01 pro tento projekt nedoporučuji, protože pin GPIO 0 je třeba při zapnutí držet vysoko aby se spustil z blesku, nicméně to způsobí, že se zámek dveří spustí, když se ESP8266 zapne potenciálně odemkne vaše přední dveře! I když existují řešení, můžeme to udělat, například pomocí časovačů nebo tranzistorů atd., za nízkou cenu Wemos a méně komponentů, budeme usilovat o jednodušší přístup)
• 5V DC napájecí zdroj pro napájení Wemos a Keyfob (baterie již nebudou potřeba) Pokud Wemos napájíte pomocí 5V VCC pinu (místo USB portu) a DC napájecí zdroj je vyšší než 5V, budete také potřebujete 5V regulátor napětí (jako je LM7805) plus 2 x kondenzátory, 10V 0,33uF a 10V 0,1uF nebo podobné velikosti (podle datového listu LM7805)

• Dva MOSFETy 2N7000 nebo podobné (ty budou použity pro přepnutí ovladače, jeden pro zamykání, druhý pro odemykání. 2N7000 je velmi běžný a velmi levný typ vylepšení N-Channel MOSFET, takže by měl být velmi snadno dostupný)

• Dva 10K ohmové odpory (ty budou použity jako stahovací odpory pro každý z MOSFETů, takže při zapnutí se nespustí zamykání / odemykání dveří!)
• V závislosti na ovladači může být také nutné připojit jiný kondenzátor (například 10 V 220 uF nebo podobné velikosti), který pomůže zvýšit napájení ovladače. Důvody proč najdete dále v tomto článku.
• Potřebné nástroje: boční frézy, jednožilový drát, páječka, tavidlo a volitelně multimetr

Klíčenka sama obvykle používá 2 x 3V baterie v sérii (6V Vcc). Proto při použití 5V zdroje s kondenzátorem je dostatečné napětí jak pro napájení Wemos, tak pro spuštění zamykání / odemykání.

Pokud máte klíčenku, která funguje z jedné 3V baterie, měli byste do svého obvodu přidat regulátor napětí 3,3 V, který sníží napětí blízké požadovaným 3 V. 3V baterie ve skutečnosti vychází kolem 3,1V a většina obvodů má nějaký druh vyšší tolerance napětí, takže v tomto případě je 3,1V až 3,3V +6%. Zkombinujte to se skutečností, že Wemos odebírá proud, takže napětí bude pravděpodobně ještě nižší. Pokud máte pochybnosti, změřte multimetr a pokud je to možné, ověřte si u dodavatele zámku maximální napětí (nebo maximální toleranci), které bude klíčenka akceptovat, protože nenesu žádnou odpovědnost, pokud klíčenka přestane fungovat! Nakonec jako alternativní řešení místo toho nastavte obvod děliče napětí.

Krok 1: Montáž

Pájení

Sestavení komponent je velmi jednoduché. Nejprve otevřete klíčenku - vyjměte baterie a pouzdro, protože uvnitř potřebujete pouze desku s obvody. Dále připájejte drát na každé straně nohou tlačítka klíčenky. Udělejte to jak pro tlačítko „zamknout“, tak pro tlačítko „odemknout“. Poté otočte přívěskem a připájejte vodič na podložky + a - na zadní straně přívěsku, jak je znázorněno na obrázcích. Čím větší podložka je +, tím menší je -

Poznámka: 5V napájecí zdroj bude napájet Wemos i klíčenku, takže baterie dálkového ovladače již nejsou potřeba.

Shromáždění

Poskytněte Wemos 5V Vcc a GND a přidejte MOSFETy a odpory na prkénko podle obrázku. Rezistory 10K ohmů by měly běžet od GND k bráně (středový kolík) MOSFETů. To přitáhne napětí k zemi a zastaví MOSFETy spuštěné při zapnutí.

Dále veďte drát z D1 na Wemos k bráně prvního MOSFETu a D2 na Wemosu k bráně druhého MOSFETU. D1 a D2 jsou piny GPIO (vstup/výstup pro obecné účely), které jsou v kódu označeny jako vývody OUTPUT.

Nakonec zapojte vodiče ovladače na prkénko, kolejnici Vcc na 5V, GND až GND, poté vodič na záporné straně tlačítka na zdrojovou stranu každého MOSFETu a kladnou stranu tlačítka na odtokovou stranu každého MOSFETu jak je znázorněno na obrázku (pokud si nejste jisti polaritou, použijte multimetr)

(EDIT: Náhradní zámek dveří Windsor, o kterém jsem se zmínil dříve, má klíč, který spotřebovává o něco více napětí než starý klíč. To způsobilo, že Wemos účinně přestal reagovat kvůli poklesu napětí, když byly dveře zamčeny/odemčeny. Pokud setkáte se se stejným problémem, pak k nápravě vodiče v 220uF (nebo podobném) kondenzátoru těsně před zapojením +/-, které jde do ovladače. Kondenzátor se nabije a při spuštění vybijte kondenzátor místo přímého stejnosměrného napájení)

Nyní zapojte USB kabel do Wemosu a druhý konec kabelu do počítače.

(Kód vyvede pin D1 „VYSOKÝ“, spustí MOSFET, aby se zapnul, aby napětí mohlo proudit z odtoku ke zdroji, a proto „zapne“tlačítko na 1 sekundu, než výstupní kolík „LOW“opět uvede a vypne Ve skutečnosti to jednoduše simuluje stisknutí tlačítka pomocí kódu)

Arduino IDE

Spusťte Arduino IDE. Stáhněte si a otevřete kód (alternativní odkaz ZDE) Ujistěte se, že jsou v IDE zahrnuty další desky, viz zde, jak nastavit. Poté budete muset zajistit, aby byla pro váš projekt nainstalována a načtena správná deska (Nástroje, Desky, Správce desek - vyhledejte „esp8266“a nainstalujte), jakož i správný vybraný port COM (Nástroje, Port, COM…). Budete také potřebovat nainstalované příslušné knihovny PubSubClient a ESP8266Wifi (Skica, Správa knihoven, Zahrnout knihovnu…)

Dále změňte následující řádky kódu a nahraďte je svým vlastním SSID a heslem pro bezdrátové připojení. Také změňte IP adresu tak, aby odkazovala na vašeho vlastního makléře MQTT. Pokud nemáte nainstalovaného brokera MQTT, doporučuji použít Mosquitto. Stáhnout pro Windows nebo Linux zde.

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

Po změně ověřte kód a poté jej nahrajte na desku Wemos / ESP8266 pomocí kabelu USB.

Krok 2: Testování a konfigurace OpenHAB

Testování MQTT

MQTT je systém zasílání zpráv „přihlásit se k odběru / publikovat“. Jedno nebo více zařízení může mluvit s „makléřem MQTT“a „přihlásit se k odběru“určitého tématu. Všechny příchozí zprávy z jakéhokoli jiného zařízení, které jsou „publikovány“na stejné téma, budou zprostředkovatelem vytlačeny na jakékoli jiné zařízení, které se k tomuto tématu přihlásilo. Je to extrémně lehký a snadno použitelný protokol a perfektní jako jednoduchý spouštěcí systém, jako je ten zde. Podívejte se na vývojový diagram na přibližnou představu o tom, jak funguje.

Pro testování si můžete zobrazit příchozí zprávy MQTT od Wemos vašemu brokerovi MQTT spuštěním následujícího příkazu na vašem serveru Mosquitto (Mosquitto je jedním z mnoha dostupných softwarů MQTT Broker). Tento příkaz se přihlašuje k příchozím udržovacím zprávám:

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/status

Měli byste vidět příchozí zprávy přicházející od Wemos přibližně každých 30 sekund s číslem „1“(což znamená „jsem naživu“) Pokud vidíte konstantní „0“(nebo žádná odpověď), pak neprobíhá žádná komunikace. Jakmile uvidíte číslo 1, které přichází, pak to znamená, že Wemos komunikuje s makléřem MQTT (další informace o tom, jak to funguje, hledejte „Poslední vůle a svědectví MQTT“, nebo se podívejte na tento opravdu dobrý příspěvek na blog)

Jakmile prokážete, že je komunikace funkční, můžete nyní sledovat skutečnou zprávu „spouštění“(zamykání/odemykání). Nejprve se přihlaste k následujícímu tématu.

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/trigger

Nyní otevřete druhé okno příkazového řádku a spusťte následující příkaz publikování a odešlete tématu zprávu „LOCK“nebo „UNLOCK“. V prvním okně by se měla zobrazit odpovídající zpráva a také byste měli vidět červené LED světlo blikat na ovladači a mechanismus dveří se podle potřeby zamyká nebo odemyká.

mosquitto_pub -t openhab/frontdoor/trigger -m LOCK

(-t znamená 'téma', -m znamená 'zpráva', -v znamená 'podrobný' výstup)

Poznámka: Pokud se dveře odemknou při odeslání zámku nebo se zamknou při odeslání příkazu k odemknutí, jednoduše změňte vodiče D1 a D2 kolem

Konfigurace OpenHAB

Pro OpenHAB jsou vyžadovány následující změny:

soubor 'items':

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

soubor „mapa webu“:

Přepnout položku = mapování frontdoorTrigger = [ON = "Lock", OFF = "Unlock"] Textová položka = frontdoorStatus

Soubor 'status.map' (ve složce transformace):

0 = Dolů1 = Živý- = neznámý

Možná budete muset výše uvedenou konfiguraci OpenHAB mírně změnit, aby vyhovovala vašemu vlastnímu nastavení, jako je například část „mqttbroker:“, která odkazuje na název nakonfigurovaného makléře MQTT.

Konečný obrázek ukazuje komponenty na desce plošných spojů. V tomto případě, protože používám stejnosměrný napájecí zdroj, který je> 5V (v mém případě 9V), deska také obsahuje regulátor napětí LM7805 a kondenzátor 0,33uF pro boční napájení a 0,1uF kondenzátor na výstupní straně pomoci vyhladit a stabilizovat napětí. Jinak jsou ostatní připojení stejná, jak bylo popsáno dříve.

Odstraňování problémů

- Pokud máte problémy, kdy Wemos nepřetržitě zamyká nebo odemyká dveře (např: vysílá RF signál a LED dioda na klíčence svítí), zkontrolujte své VCC a GND vodiče k Wemos. Je pravděpodobné, že jeden nebo oba z nich nejsou správně připojeny.

Krok 3: Pájejte součásti na desku plošných spojů

Nakonec jsem všechny součásti pájel až na desku plošných spojů, ke spojení všech součástek jsem použil pouze dráty a/nebo pájecí dráhy. Potom jsem dostal starou DC bradavici a odřízl z ní drát o něco kratší, potom jsem to spustil do konektorového bloku, který jsem připájel k DPS. Napájení se poté vypne na 5V regulátoru napětí / kondenzátorech a nezbytných součástech. Jednoduše jsem modře připevnil zadní část desky plošných spojů ke bradavici a zapojil ji do napájecího bodu uvnitř jedné ze skříní. Nyní běží asi 9 měsíců bez jakýchkoli problémů!