Инфрачервено дистанционно управление с Amazon Echo: 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Системата Amazon Echo може да контролира много аспекти на интелигентния дом, но интелигентният контакт може само да се изключва и включва. Много устройства не се включват незабавно чрез просто включване и изискват допълнителни стъпки, като например натискане на бутони на дистанционно или физическо устройство, за да включите или да получите желаните настройки.

В това ръководство Raspberry Pi Zero W ще бъде конфигуриран да действа като интелигентно домашно устройство, което може да се контролира от Amazon Echo, и да изпраща желани IR команди до устройство, когато бъде поискано включване или изключване.

В този конкретен случай Pi ще бъде конфигуриран да изучава IR командите на дистанционно, снабдено с „ClassicFlame 23II310GRA 23„ Инфрачервена кварцова камина “. След това IR LED ще се използва за изпращане на IR команди при поискване и накрая Pi, конфигуриран да подражава на устройство Philips Hue, което може да се контролира от Echo.

Стъпка 1: Материали

Задължително:

• Raspberry Pi Zero W
• 4 GB или по -голяма карта с памет Micro SDHC клас 10 (пример 16 GB)
• MicroUSB
• 1 IR LED
• Адаптер за захранване MicroUSB (препоръчва се 2,1 ампера или по -висок)
• IR LED
• IR приемник VS/1838B
• Резистор 100 ома
• Разни тел

Препоръчва се:

• Жак за слушалки
• 1/8 инчови слушалки/аудио проводник
• 2N2222 NPN транзистор
• 1k ом резистор
• Rapsberry Pi Zero Case

За да завършите първоначалната конфигурация на Raspberry Pi Zero W, ще са необходими няколко допълнителни периферни устройства, но няма да се използват на пълен работен ден от завършения проект

• Мини HDMI към HDMI адаптер: Използва се за свързване на Pi Zero W към телевизор или монитор с пълноразмерен HDMI кабел
• USB OTG кабел: Използва се за преобразуване от микро-USB в пълноразмерен USB порт (и) за свързване на клавиатура и/или мишка
• HDMI кабел: Използва се за свързване към телевизор или монитор заедно с адаптер към mini HDMI

Първите два елемента, както и калъф са включени различни стартови комплекти Pi Zero, като: MakerSpot Mega Kit

Стъпка 2: Настройка на Raspberry Pi

Уебсайтът на Raspberry Pi има отлично ръководство за настройка на Raspbian Stretch OS на Raspberry Pi. Препоръчвам версията Lite за по -малък отпечатък, ако това е само проект, работещ на Pi. Ако искате в бъдеще да имате повече опции за операционна система или по -проста настройка, следването на инструкциите за NOOBS ще ви зареди за нула време. Това ръководство се основава на Raspbian, който е включен в NOOBS

www.raspberrypi.org/learning/software-guide/

След като Raspbian работи, разрешете SSH, за да разрешите отдалечени връзки с устройството, без да е необходимо монитор/клавиатура/мишка да бъдат свързани директно към Pi. Ако желаете по избор да имате отдалечен достъп до GUI, можете също да активирате VNC достъп

www.raspberrypi.org/documentation/remote-access/ssh/

Също така силно се препоръчва да зададете статичен IP адрес в конфигурацията на безжичната мрежа, така че да не се променя с течение на времето. Възможно е IP адресът да не се промени, ако новите устройства не са редовно свързани към безжичната мрежа, но конфигурирането му като статично ще гарантира, че няма.

www.circuitbasics.com/how-to-set-up-a-static-ip-on-the-raspberry-pi/

Стъпка 3: Конфигуриране на LIRC

Следните стъпки са силно базирани на отличните ръководства, намерени тук:

alexba.in/blog/2013/01/06/setting-up-lirc-on-the-raspberrypi/https://camp.isaax.io/en/isaax-examples/ir-control-via- lirc-on-raspberry-pi-zero-w

Това ръководство се основава на Rasbian Stretch и lirc 0.9.4c-9 Други ръководства може да се основават на по-ранни версии и да споменават файл hardware.conf, който вече не е необходим с тази версия и по-нови. Също така открих, че вече не е необходимо в моите системи да променям файла /etc /modules До този момент ще са необходими допълнителни промени за версия на ядрото 4.19, които не са документирани в момента. Моля, уверете се, че сте на 4.14 за този набор от инструкции

Библиотеката за инфрачервено дистанционно управление на Linux (LIRC) се използва за обработка на получаване на IR команди през приемния модул, запазването им във файл и след това изпращане на командите, когато желаете, чрез IR LED.

Първата стъпка е да запишете IR сигналите от съществуващото ни дистанционно управление с помощта на IR приемника и да ги запишете във файл. IR приемникът е необходим само първоначално за изучаване на IR сигналите и след това може да бъде премахнат, така че може да се използва временна връзка.

Свържете IR приемника към Raspberry Pi. Използвайте приложената снимка, за да идентифицирате щифтовете VCC, GND и Signal. Използване на макет, свързващи проводници или творческо огъване на щифтовете към следните връзки

VCC се свързва към 5 -волтов извод GND към заземяващ извод Сигнал към Pin 23

Включете и се свържете с Raspberry Pi чрез отваряне на терминала на локалното устройство или създаване на SSH връзка с помощта на програма като Putty за Windows.

Следните редове могат да бъдат копирани и поставени в SSH сесията. Те ще добавят/променят редове към различни конфигурационни файлове, необходими за работата на lirc.

sudo apt актуализация

sudo apt install -y lirc echo dtoverlay = lirc -rpi, gpio_in_pin = 23, gpio_out_pin = 22 | sudo tee -a /boot/config.txt sudo sed -i '/driver = */cdriver = default' /etc/lirc/lirc_options.conf sudo sed -i '/device = */cdevice =/dev/lirc0'/ etc/lirc/lirc_options.conf sudo shutdown -r сега

Изчакайте устройството да се рестартира и влезте отново.

По избор: Тествайте IR приемника

Монтирайте устройството LIRC, за да потвърдите, че всеки вход може да бъде получен. Може да се наложи да рестартирате Pi след приключване на този тест, за да го направите достъпен за по -късни стъпки.

sudo systemctl stop lircd

mode2 -d /dev /lirc0Насочете IR дистанционно управление към приемника и натиснете бутон и се уверете, че данните се показват на екрана CTRL+C до sto

В този момент програмата LIRC е инсталирана и можем да преглеждаме IR информация.

Стъпка 4: Заснемане на IR кодове

Отдалечен профил може да бъде изтеглен от уебсайта на LIRC

lirc-remotes.sourceforge.net/remotes-table.html

и поставен в /etc/lirc/lircd.confg.d, или потребителски профил може да бъде създаден със собствено дистанционно.

По време на този процес ще въведете името на ключа/бутона, който записвате. Разрешени са само валидни имена, затова изпълнете следната команда, за да видите всички налични имена

unrecord --list-namespace Пример: Използвах името KEY_POWER, когато записвах бутона за захранване на дистанционното и KEY_TIME, когато записвах бутона на таймера

Ако се записват повече от няколко клавиша, препоръчвам да документирате използваните имена на ключове и към кой бутон те се картографират, тъй като може да няма перфектно име за записания бутон. Това ще улесни позоваването в бъдеще.

Генерирайте файл за отдалечена конфигурация

Създайте нов конфигурационен файл за дистанционно управление (използвайки /dev /lirc0)

sudo systemctl stop lircd

cd ~ unrecord -d /dev /lirc0 Ако срещнете грешка, казваща, че не можете да декодирате данни, или нещо се обърка, натиснете CTRL+C, за да отмените и изпълните последната команда asirrecord -f -d /dev /lirc0, това ще принуди записа да работи в необработен режим и трябва да позволи на процеса да непрекъснато

Следвайте указанията на екрана. След като системата бъде инициализирана, въведете името на дистанционното, което записвате (полученият файл ще се основава на това име), след това въведете името на ключа, който ще записвате, и след това натиснете бутона на дистанционното управление, като го насочите към приемника, докато не бъдете подканени за следващото име на бутона. Повторете тази стъпка за всеки бутон на дистанционното, който искате да запишете.

Копирайте новите си конфигурационни файлове в директорията lircd.conf.d и стартирайте lirc отново

sudo cp ~/*. lircd.conf /etc/lirc/lircd.conf.d

sudo systemctl старт lircd

В този момент отдалечени кодове са записани във файл.

Стъпка 5: Жак за слушалки (по избор)

За да направя по -модулни проводниците и да модифицирам Raspberry Pi, аз горещо залепих 1/8 инчов аудио жак за слушалки към кутията и свързах проводници към жака. Кабелите за слушалки със съответстващия щепсел бяха използвани за свързване на IR LED, така че този проводник можеше да бъде насочен към незабележимо местоположение, за да сочи към IR приемника на устройството, което исках да свържа, но лесно можеше да се изключи от Pi, без да е необходимо да се премахва всички проводници.

Това е чисто по избор, но е полезно.

Стъпка 6: Свързване на IR LED (бързо)

Свързването на IR излъчващия светодиод към Raspberry Pi може да стане по няколко начина. Тази стъпка показва бързия начин, по който го свързах, но който разбрах по -късно, може да надхвърли текущото ограничение на щифтовете на Pi. Досега не съм срещал никакви проблеми, но по -идеален начин за свързване е описан в следващата стъпка

Изчислете резистора, необходим за вашия IR LED. https://ledcalculator.net/ може да помогне при определяне на правилната стойност на резистора, ако имате всички спецификации на вашия светодиод. В този случай напрежението на щифт 22 е 3,3 волта, спадът на напрежението на светодиода е 1,2 волта, номиналният ток е 20 ma и е използван 1 светодиод, което води до необходимост от 110 ома резистор. Използвах един 100 -омов резистор.

Забележка: По -късно ми беше обърнато внимание, че максималният ток на всички щифтове във всеки един момент е 16 ma, така че тази конфигурация може да надхвърли това. По -добра конфигурация с транзистор и захранване от 5 волта е описана в следващата стъпка, но след няколко седмици работа в тази конфигурация все още не съм срещнал никакви проблеми.

Пин 22 на Raspberry Pi ще бъде свързан към анода на IR LED, който по подразбиране е по -дългият крак.

По -късият щифт на светодиода се свързва към резистора и след това към заземяващия щифт. Прекъснах по -голямата част от проводника на резистора и го запоявах директно към заземяващ щифт и към заземяващия проводник, отиващ към светодиода.

Стъпка 7: Свързване на IR LED (правилен метод)

За да свържете правилно светодиода, без да надвишавате границата на изтегляне на Raspberry Pi, свържете светодиодите към 5 -волтовото захранване с подходящ резистор, свържете катодния щифт към колекторния щифт на резистор 2N2222, свържете излъчвателния щифт на транзистора към земята, и свържете щифт 22 на Pi към 1K ом резистор към основния щифт на транзистора. Това позволява много малък ток от щифт 22 да свърже светодиода към земята, завършвайки веригата, без да изтегля прекалено много Pi.

В моя пример свързах 2 IR светодиода, за да мога да контролирам околното осветление, както и електрическата камина.

Стъпка 8: Тестване на изпращане на IR команди

За изпращане на IR команда се използва програмата irsend.

Синтаксис: irsend

Пример: irsend SEND_ONCE Spectrafire KEY_POWER Това изпраща веднъж командата на бутона за захранване от дистанционното управление на Spectrafire. Заменете Spectrafire с каквото и да сте нарекли дистанционното. Повторете с други имена на ключове, използвани при запис на файла.

На този етап можете да изпращате команди, записани по -рано, като използвате IR LED, свързан към Raspberry Pi.

Стъпка 9: Инсталиране на Ha-bridge

За да позволим на Echo да може да контролира нашето устройство, ще емулираме крушка Philips Hue, използвайки ha-bridge. След като бъде конфигуриран, Echo ще може да открие това устройство и да му изпрати команди за включване/изключване.

Уебсайтът за ha-bridge ясно очертава процеса за текущата версия и силно се препоръчва за преглед.

github.com/bwssytems/ha-bridge

Копирайте и поставете следните редове в SSH сесия, за да инсталирате и конфигурирате HA Bridge. (Може да се наложи да стартирате самия първи ред, след което да поставите останалите редове

sudo apt install -y oracle-java8-jdk

mkdir/home/pi/habridge cd/home/pi/habridge/rm ha-bridge-*. jar -f wget $ (curl -s https://api.github.com/repos/bwssytems/ha-bridge/releases /най-новото | grep 'browser_' | cut -d / "-f4) mv ha-bridge-*. jar ha-bridge.jar echo [Unit] | sudo tee /etc/systemd/system/habridge.service echo Описание = HA Мост | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo Иска = network.target | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo After = network.target | sudo tee -a/etc /systemd/system/habridge.service echo | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo [Service] | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo Тип = просто | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo WorkingDirectory =/home/pi/habridge | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo ExecStart =/usr/bin/java -jar -Dconfig. file =/home/pi/habridge/data/habridge.config /home/pi/habridge/ha-bridge.jar | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo | sudo tee -a/etc/ systemd/system/hab ridge.service echo [Инсталиране] | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service echo WantedBy = многопотребителска цел | sudo tee -a /etc/systemd/system/habridge.service #Reload System Control and start service, настройка за активиране при стартиране sudo systemctl daemon -reload sudo systemctl start habridge.service sudo systemctl enable habridge.service

Стъпка 10: Имулиране на крушка Philips Hue

При работещ ha-bridge отворете уеб браузър и въведете IP адреса на Raspberry Pi и трябва да се появи интерфейсът за ha-bridge.

Щракнете върху връзката Добавяне/Редактиране в горната част на страницата

Име: Въведете името, което искате да използвате, когато говорите команди

В раздела с надпис „On Items“задайте типа „Execute Command/Script/Program и въведете командата в полето Target Item. Ако желаете няколко команди, щракнете върху бутона Add, за да запазите текущия ред и въведете друга команда. също е възможно да се зададе забавяне и да се повтори команда определен брой пъти. В този случай първо трябва да се натисне бутона за захранване, след това бутонът на таймера да се натисне 3 пъти, за да се настрои таймерът за автоматично изключване за 3 часа.

Повторете същата идея за областта „Изключени елементи“, като щракнете върху Добавяне, когато приключите.

В горната част на страницата кликнете върху „Добавяне на мостово устройство“, за да го запазите като нов елемент, или Актуализиране на мостово устройство, ако променяте съществуващ.

Насочете IR LED към устройството. На страницата Bridge Devices щракнете върху бутона Test ON или Test OFF, за да проверите дали действа по желание.

Стъпка 11: Свързване с Amazon Echo

Последната стъпка е да позволите на Amazon Echo да комуникира с това устройство. Забележка: И двете устройства трябва да са една и съща мрежа.

Вариант 1) кажете „Алекса, открийте устройства за интелигентен дом“

Вариант 2) Отворете приложението Alexa, докоснете Меню> Умен дом и кликнете върху връзката „Откриване на устройства“

След няколко минути устройството трябва да бъде разпознато.

Говорете „Алекса, включете камината в спалнята“и проверете дали устройството се включва според очакванията. Сменете камина в спалнята с каквото и да наречете вашето устройство в ha-bridge. Повторете процеса, за да изключите устройството.

Ако все още не сте монтирали IR LED, намерете незабележимо място, където да го монтирате, като му позволите да сочи в общата посока на IR приемника в устройството. Може да се наложи да го преместите, за да посочите различни области, за да намерите най -доброто място.