Wifi към RF - заключване на вратата: 3 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Общ преглед

Тази инструкция ще ви даде възможност да заключите / отключите входната си врата чрез вашия софтуер за домашна автоматизация (като OpenHAB - безплатен софтуер за домашна автоматизация, който аз лично използвам) Изображението по -горе показва примерна екранна снимка на приложението OpenHAB iPhone. Алтернативно можете да използвате съобщенията MQTT, както е описано по -долу, в почти всяка система, която желаете.

Предположения

Тази инструкция предполага, че вече имате (или ще настроите):

• OpenHAB (безплатен софтуер за домашна автоматизация с отворен код) работи, въпреки че, както бе споменато, той трябва да работи с всеки софтуер за домашна автоматизация, който може да включва MQTT свързване. Алтернативно, можете сами да промените кода според вашите собствени нужди.
• Mosquitto MQTT свързване, инсталирано и конфигурирано с OpenHAB (MQTT е протокол за абонамент/публикуване на съобщения, който е лек и чудесен за комуникация между устройства)
• Това, че вече сте монтирали ключалка за клавиатура на предни врати, базирана на RF, която се предлага с поне едно дистанционно ключодържател (повечето го правят) Те могат да бъдат закупени сравнително евтино в Amazon (приблизително ~ 60 щ.д., въпреки че батериите на този модел издържат само ~ 4 месеци, така че вижте дали можете да предоставите DC, който захранва ключалката, или да похарчите малко повече за приличен модел:-))

Ако не използвате OpenHAB и MQTT брокер, вижте тази отлична статия на уеб сайта MakeUseOf

Въведение

Този проект конкретно ви показва как да използвате RF ключалка за врата KEY FOB, за да бъдете значително по -полезни, като я конвертирате да работи безжично, като по този начин ви дава възможност да заключвате или отключвате вратата си чрез вашата система за домашна автоматизация, уеб браузър, вашия телефон (чрез приложението OpenHAB) или дори да го планирате за автоматично заключване през нощта, като използвате правила в софтуера за домашна автоматизация. За този проект купих „заключване на предната врата на базата на Mi RF“от Amazon за около 60 щатски долара *

(* РЕДАКТИРАНЕ: батериите на тази марка заключване на вратите не издържат толкова дълго! Използвах само 3-4 месеца, преди да се наложи да сменя батериите, което стана доста разочароващо. Оттогава смених този модул за електронно заключване на вратата с марка Windsor, на което батериите издържат до 2 години. Алтернативно, макар и много повече работа, помислете за пускане на DC захранване през сърцевината на вратата до ключалката)

За това те осигуряват брава за врати с радиочестота (радиочестота) с вградена клавиатура и ключодържател за дистанционно заключване / отключване. При RF обаче ключодържателят трябва да е в обхвата на ключалката на вратата. Този проект ще използва ключодържателя, като го интегрира с Wemos (IOT платка с чип ESP8266), за да направи заключването / отключването безжично, следователно може да се контролира от всяко място, където имате интернет връзка.

От какво се нуждая?

Първо закупете и инсталирайте ключалка за клавиатура, базирана на RF. Трябва да сте сигурни, че идва с ключодържател! Тествайте fob и се уверете, че чрез натискане на бутоните, той ще заключи или отключи вратата преди стартиране. По -голямата част от тези брави за врати трябва да се основават на стандартни размери на вратите и компенсиране на ключалките, така че ако вече имате блокировка (както направих аз), смяната й е изключително лесна.

За да създадете безжичния контролер, ще трябва да закупите следните части:

• Wemos D1 mini V2 (има вграден безжичен CHIP ESP8266) или просто ESP8266 CHIP (не препоръчвам версията ESP-01 за този проект, тъй като щифтът GPIO 0 трябва да се държи високо при включване, за да може за да стартира от флаш, но това ще доведе до задействане на заключването на вратата, когато ESP8266 задейства потенциално отключване на входната ви врата! на Wemos и по -малко компоненти, ще се стремим към по -простия подход)
• Източник на захранване 5V DC за захранване на Wemos и Keyfob (батериите вече няма да са необходими) Ако захранвате Wemos с помощта на 5V VCC щифт (а не чрез USB порта) и източникът на DC захранване е по -висок от 5V, ще също се нуждаят от регулатор на напрежение 5V (като LM7805) плюс 2 x кондензатори, 10V 0.33uF и 10V 0.1uF или сходни по размер (съгласно таблицата с данни LM7805)

• Два 2N7000 или подобни MOSFET (те ще се използват за превключване на ключодържателя, единият за заключване, другият за отключване. 2N7000 е много често срещан и много евтин подобрителен N-Channel MOSFET, така че трябва да бъде много лесен за източник)

• Два 10K ома резистора (те ще се използват като издърпващи се резистори за всеки от MOSFET, така че заключването / отключването на вратата не се задейства при включване!)
• В зависимост от ключодържателя, може да се наложи да свържете и друг кондензатор (например 10V 220uF или подобен по размер), за да увеличите захранването на брелока. Вижте причините защо по -късно в тази статия.
• Необходими инструменти: странични фрези, едножилен проводник, поялник, флюс и по избор мултиметър

Самият ключодържател обикновено използва 2 x 3V батерии последователно (6V Vcc). Следователно използването на 5V захранване с кондензатор обаче е достатъчно напрежение за захранване на Wemos и задействане на заключването / отключването.

Ако имате ключодържател, който работи от една 3V батерия, тогава трябва да можете да добавите 3.3V регулатор на напрежението във вашата верига, за да намалите напрежението близо до необходимото 3V. 3V батерия всъщност извежда около 3.1V и повечето схеми имат някакъв вид по -висок толеранс на напрежение, така че в този случай 3.1V до 3.3V е +6%. Комбинирайте това с факта, че Wemos черпи ток, така че напрежението вероятно ще бъде още по -малко. Ако имате съмнения, измерете с мултицет и ако е възможно, проверете с доставчика на заключване максималното напрежение (или максимален толеранс), което ключодържателят ще приеме, тъй като не поемам отговорност, ако вашият ключодържател спре да работи! И накрая, като алтернативно решение вместо това настройте верига с делител на напрежение.

Стъпка 1: Монтаж

Запояване

Сглобяването на компонентите е много просто. Първо, отворете ключодържателя - извадете батериите и кутията, тъй като имате нужда само от платката вътре. След това запоявайте жица от всяка страна на краката на бутона за ключодържател. Направете това както за бутона „заключване“, така и за бутона „отключване“. След това обърнете фобула и запоявайте проводник върху подложките + и - в задната част на fob, както е показано на изображенията. По -голямата подложка е +, по -малката е -

Забележка: 5V захранването ще захранва както Wemos, така и ключодържателя, така че батериите за fob вече не са необходими.

Монтаж

Осигурете 5V Vcc и GND към Wemos и добавете MOSFET и резистори към макета според изображението. Резисторите 10K ohm трябва да преминават от GND до портата (централен щифт) на MOSFET. Това ще издърпа напрежението към земята, спирайки задействането на MOSFET при включване.

След това прекарайте проводник от D1 на Wemos към портата на първия MOSFET и D2 на Wemos към портата на втория MOSFET. D1 и D2 са GPIO (вход/изход с общо предназначение) щифтове, които са обозначени като изходи PUT в кода.

Накрая, включете кабелите на брелока към макета, Vcc към 5V шина, GND към GND, след това проводника от отрицателната страна на бутона към източната страна на всеки MOSFET и положителната страна на бутона към източващата страна на всеки MOSFET както е показано на изображението (използвайте мултицет, ако не сте сигурни в полярността)

(РЕДАКТИРАНЕ: Заместващата ключалка на вратата на Windsor, която споменах по -рано, има ключодържател, който консумира малко по -голямо напрежение от стария ключодържател. Това накара Wemos да спре ефективно да реагира поради спада на напрежението към него, когато вратата беше заключена/отключена. изпитвате същия проблем, след това да отстраните проводника в 220uF (или подобен) кондензатор точно преди +/- окабеляването, което излиза към брелока. Кондензаторът ще се зареди и при задействане източете кондензатора, а не директно DC захранване)

Сега включете USB кабела в Wemos, а другия край на кабела във вашия компютър.

(Кодът ще изведе щифт D1 "ВИСОК", задействайки включването на MOSFET, което позволява на напрежението да преминава от канализацията към източника и следователно, "включване" на бутона за 1 секунда, преди да изведе изходния щифт "LOW" отново и да го изключи На практика това е просто симулиране на натискане на клавиш чрез кода)

Arduino IDE

Стартирайте Arduino IDE. Изтеглете и отворете кода (алтернативна връзка ТУК) Уверете се, че допълнителните платки са включени в IDE, вижте тук как да настроите. След това ще трябва да се уверите, че правилната платка е инсталирана и заредена за вашия проект (Инструменти, дъски, мениджър на борда - потърсете „esp8266“и инсталирайте), както и дали е избран правилния COM порт (Инструменти, Порт, COM …). Ще ви трябват и инсталирани подходящи библиотеки PubSubClient и ESP8266Wifi (Sketch, Manage Libraries, Include Library …)

След това променете следните редове код и го заменете със собствен SSID и парола за вашата безжична връзка. Също така променете IP адреса, за да сочи към вашия собствен MQTT брокер. Ако нямате инсталиран брокер MQTT, препоръчвам да използвате Mosquitto. Изтеглете за Windows или Linux тук.

// Wificonst char* ssid = "your_wifi_ssid_here"; const char* password = "your_wifi_password_here"; // IP адрес на MQTT брокер MQTT_SERVER (192, 168, 222, 254);

След като бъде променен, проверете кода си и го качете на платката Wemos / ESP8266 чрез USB кабел.

Стъпка 2: Тестване и OpenHAB конфигурация

MQTT тестване

MQTT е система за съобщения "абониране / публикуване". Едно или повече устройства могат да говорят с „MQTT брокер“и да се „абонират“за определена тема. Всички входящи съобщения от всяко друго устройство, които са „публикувани“по същата тема, ще бъдат изтласкани от брокера на всяко друго устройство, което се е абонирало за тази тема. Той е изключително лек и лесен за използване протокол и перфектен като проста система за задействане като тази тук. Вижте схемата на потока за груба представа как работи.

За тестване можете да преглеждате входящите MQTT съобщения от Wemos към вашия MQTT брокер, като изпълните следната команда на вашия сървър Mosquitto (Mosquitto е един от многото налични софтуери за MQTT Broker). Тази команда се абонира за входящи keepalive съобщения:

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/status

Трябва да виждате входящи съобщения, идващи от Wemos на всеки 30 секунди с числото "1" (което означава "жив съм") Ако виждате постоянни "0" (или няма отговор), тогава няма комуникация. След като видите, че номер 1 идва, това означава, че Wemos комуникира с брокера на MQTT (потърсете „MQTT Last Will and Testament“за повече информация как работи това, или вижте този наистина добър запис в блога)

След като сте доказали, че комуникацията е функционална, сега можете да проследите действителното съобщение за "задействане" (заключване/отключване). Първо се абонирайте за следната тема.

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/спусък

Сега отворете втори прозорец на командния ред и изпълнете следната команда за публикуване, изпращайки на темата съобщение или "LOCK" или "UNLOCK". Трябва да видите съответното съобщение, което се появява в първия прозорец, а също така трябва да видите червената LED светлина да мига на брелока и механизмът на вратата да се заключва или отключва според изискванията.

mosquitto_pub -t openhab/frontdoor/trigger -m LOCK

(-t означава "тема", -m означава "съобщение", -v означава "подробен" изход)

Забележка: Ако вратата се отключи, когато изпращате ключалка, или се заключва, когато изпращате команда за отключване, просто сменете проводниците D1 и D2 около

Конфигурация на OpenHAB

За OpenHAB са необходими следните промени:

'items' файл:

Превключете frontdoorTrigger "Предна врата" (gDoors) {mqtt = "> [mqttbroker: openhab/frontdoor/trigger: команда: ON: LOCK],> [mqttbroker: openhab/frontdoor/trigger: command: OFF: UNLOCK]"} Номер frontdoorStatus "Предна врата [MAP (status.map):%d]" (gDoors) {mqtt = "<[mqttbroker: openhab/frontdoor/status: state: default]"}

файл на „sitemap“:

Превключване на елемент = frontdoorTrigger mappings = [ON = "Lock", OFF = "Unlock"] Текстов елемент = frontdoorStatus

'status.map' файл (в папка за трансформиране):

0 = Down1 = Alive- = неизвестно

Може да се наложи леко да промените горната конфигурация на OpenHAB, така че да отговаря на вашите собствени настройки, например частта "mqttbroker:", която се отнася до вашето конфигурирано име на MQTT брокер.

Крайното изображение показва компонентите на печатна платка. В този случай, тъй като използвам DC захранване, което е> 5V (в моя случай 9V), платката включва и регулатор на напрежението LM7805, както и кондензатор 0,33uF за захранване отстрани и 0,1uF кондензатор отстрани на захранването за изглаждане и стабилизиране на напрежението. В противен случай останалите връзки са същите, както е описано по -рано.

Отстраняване на неизправности

- Ако имате проблеми, при които Wemos непрекъснато заключва или отключва вратата (например: изпраща радиочестотен сигнал и LED светлината на ключодържателя остава включена), проверете вашите VCC и GND проводници към Wemos. Вероятно е едното или и двете да не са свързани правилно.

Стъпка 3: Запоявайте компонентите към печатна платка

В крайна сметка запоявах всички компоненти до печатна платка, просто използвах проводници и/или спойки, за да се присъединя към всички компоненти. След това взех стара DC стена брадавица и отрязах жицата от нея малко по -къса, след което я прекарах към съединителен блок, който бях запоял към печатната платка. След това захранването преминава към 5V регулатора на напрежението / кондензаторите и необходимите компоненти. Просто закрепих задната част на печатната платка към брадавицата на стената и я включих в захранваща точка в един от шкафовете ми. Работи сега от около 9 месеца без никакви проблеми!