„Pasidaryk pats“namų automatizavimo sistemos planavimas: 12 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šios instrukcijos tikslas nėra pasakyti, kaip galite padaryti viską, ko norite, kad jūsų namai darytų. Vietoj to ji buvo parašyta tam, kad idėja taptų realybe, bet ir beprotybę paverstų sveiku protu, suprasdama ribas (technologija, kaina, reikalingas laikas, saugumas …).

Žiniatinklyje yra daug labai gerų vadovų ir straipsnių, kad būtų galima daug ką suprasti labai išsamiai. Mes to nenorime. Mes norime bendro vaizdo. Kokius pagrindinius įgūdžius galime išmokti ar patobulinti. Ką turėtume paliesti.

Tai apima pagrindinius dalykus, tokius kaip:

• Kas yra namų automatika? Pirmiausia patikrinkite, ar tai tikrai atitinka jūsų lūkesčius.
• Nuo ko pradėti? Gana paprasta, pradėkite nuo to, kur esate, tikriausiai namuose. Ar žinai tai iš vidaus?
• Ką aš galiu padaryti? Apie viską, bet reikia planuoti ir žinoti savo ribas. Tai apima išlikimą gyvam (dirba bet kurią dieną, įskaitant vakarus).
• Kokios yra šios dėlionės dalys? Sudėtingiau, yra daug formų ir labai lengva prarasti kai kuriuos gabalus. Mes stengsimės išlaikyti sveiką protą.
• Kaip tai sujungti? Tai tampa vis konkrečiau, mes iš tikrųjų tai darome. H*taip!

Be to, šį nurodymą dabar taip pat galite rasti mano asmeniniame puslapyje:

1 žingsnis: kas yra namų automatizavimas?

„Google“namų automatizavimas grąžino 33 milijonus rezultatų. Tai arba daugiau nei pakankamai, arba tiesiog per daug.

Pirmasis rezultatas, žinoma, Wikipedia straipsnyje:

„Namų automatika arba išmanusis namas [1] (dar žinomas kaip„ domotika “arba„ domotika “) yra pastatų automatikos išplėtimas gyvenamajame name ir apima apšvietimo, šildymo (pvz., Išmaniųjų termostatų), vėdinimo, oro kondicionavimo (ŠVOK) ir saugumą, taip pat buitinę techniką, pvz., skalbimo mašiną/džiovyklę, orkaitę ar šaldytuvą/šaldiklį, kurie nuotoliniam stebėjimui naudoja „WiFi“. Šiuolaikines sistemas paprastai sudaro jungikliai ir jutikliai, prijungti prie centrinio mazgo, kartais vadinamo „vartais“, iš kurių valdoma sistema su vartotojo sąsaja, kuri yra sąveikaujama su sieniniu terminalu, mobiliojo telefono programine įranga, planšetiniu kompiuteriu ar žiniatinklio sąsaja, dažnai, bet ne visada, naudojant interneto debesies paslaugas “.

Ką tai sako?

• Išmanieji namai: priversti namus „suvokti“save arba suteikti jiems galimybę atlikti tam tikrus veiksmus.
• Gyvenamasis: sutelkdami dėmesį į „pasidaryk pats“, nebandykite to daryti darbe:) Atrodo, kad tai, ką norime aprėpti.
• Pastatų automatika: Iš tiesų, kaip tingus geikas, noriu, kad kompiuteris padarytų tai, ko nenoriu daryti pats. Paprastai tikrinami garažo vartai, įjungiamas/išjungiamas šildymas ir pan. Puiku!
• Jungikliai ir jutikliai: pažvelkite į tai kaip į namų akis ir pirštus, be abiejų, tai nieko nepadarys.
• Centrinis centras: Taigi protingiems namams reikia smegenų? Įdomus. Vienos smegenys valdo viską. Tai bus kontrolierius.
• Sąveika: Namai gali turėti savo gyvenimą, bet mes norime būti jo dalimi. Tai mūsų vieta. Palaukite, kaip kalbėtis su namu? Tai yra įrenginiai/mazgai.
• Interneto debesies paslaugos: man tai nepatinka, kai kuri mašina kažkur neturėtų žinoti apie tai, kad įjungiau skalbyklę. Bet tai asmeniška. Nepamirškite „nėra tokio dalyko kaip debesis, jo svetimas kompiuteris“. Palaukite, paslauga yra daug daugiau nei kompiuteris. Keliauti lėktuvu yra daugiau nei turėti savo lėktuvą. Tačiau „pasidaryk pats“aspektas susilaikys nuo išorinės pagalbos/sukčiavimo.

Taigi, jei apibendrinsime, galų gale turėčiau pasakyti: noriu įdėti ekraną, kad buitinė technika padarytų tai, ko noriu. Maždaug to, ko tikėjomės.

Primename draugiškai, kad nenagrinėsime techninių aspektų, tokių kaip protokolai, pardavėjai, tiekėjai ir panašūs dalykai. Tai „pasidaryk pats“projektas. Būdamas mėgėjas, nežinau visų detalių apie tą galaktiką sudarančius daiktus. Žinojimas apie mano namus yra vieta, kur noriu pradėti. Todėl daugiausia pasidalinsiu savo asmenine patirtimi.

Tačiau aš tiesiog ignoruosiu visus rinkos sprendimus, nes mes to nenorime. Šis vadovas vis tiek gali būti naudingas, jei norite tiesiog susipažinti su pagrindinėmis sąvokomis.

Pastaba: mums nerūpi jūsų namų dydis. Dangus yra riba. Dauguma šio straipsnio buvo parašyta turint kelis įrenginius ant mano stalo.

2 žingsnis: didelis vaizdas

Kontrolinis sąrašas:

• Ar jau turite kokių nors idėjų?
• Išvardinkite, ką norite modeliuoti: pastatas, grindys, kambariai, sistemos, prietaisai…
• Išvardinkite, kas jums nepatinka: galbūt norite praleisti apsaugos įrangą ar prieigos kontrolę.
• Išdėstykite prioritetus: norėdami pasidaryti tikrą „pasidaryk pats“, didžiąją laiko dalį būsi vienas. Sutelkite dėmesį į pasiekimus.
• Įvertinkite išlaidas: pašalinkite tai, kas, jūsų manymu, yra per brangu arba neverta.
• Įvertinkite įgūdžius: šiuo metu negaliu nieko kurti 3D formatu, tačiau tai yra įgūdis, kurį norėčiau įgyti.

Jei esate taip toli, dabar turėtumėte gana gerai įsivaizduoti, ko norite pasiekti. Norėdami tai padaryti, aš darau prielaidą apie savo patirtį:

• Namuose yra apie 15 kambarių. Tai yra gana daug „ką nors pradėti“.
• Aš sutelksiu dėmesį į šildymą: stebėkite temperatūrą ir įjunkite/išjunkite šildymą.
• Aš naudoju pigius „D1 Mini“klonus iš „Ali Express“. Prieš kelis mėnesius net neturėjau lituoklio.
• Aš noriu tai iš tikrųjų panaudoti, pabandysiu pasiekti „aplink namus įrengtus 3D spausdintus korpusus“. Dar nepasiekta…
• Yra tam tikras „žmonos priėmimo“aspektas. Tai turi būti naudinga ir naudinga.

Atminkite, kad anksčiau aš sukūriau garažo durų atidarytuvą, pagrįstą „Raspberry Pi“, LCD ekranu, pora jungiklių ir relė. Kai kurie „Python“kodai tai sujungia. Tam tikru mastu man įdomu tai sujungti į šią instrukciją, kad būtų tinkama architektūra. Tai yra „žmonos priėmimo“dalis, namų automatizavimas turėtų būti atliekamas naudojant vieną sąsają.

3 žingsnis: modeliuokite savo vietą

Kažkokia teorija

Namų automatika daro prielaidą, kad valdikliui leidžiama apie viską žinoti. Jis taip pat persiųs jūsų užsakymus į namus.

Prietaisai bus paskleisti visur. Geriau žinokite, kur norite, kad jie būtų.

Kai vietoje turime išmanųjį valdiklį, jis turi sugebėti bendrauti su įrenginiais.

„Wi -Fi“yra natūralus būdas, net jei ne toks įprastas. Aplink yra tiek daug protokolų, kuriuos sunku pasirinkti.

Atsisakymas

Taip, tai tampa technine, atsiprašau. Bet kokiu atveju noriu parodyti tikrus dalykus, todėl mums reikia fizinių ir programinės įrangos komponentų. Dar kartą paminėju, ką iš tikrųjų naudoju. Atsiprašome, yra daug būdų, kaip išspręsti tokias temas: -O

Perkelti tai į kitą lygį

Dabar yra daug būdų bendrauti tarp „valdiklio“ir skirtingų „mazgų“. Kalbant apie planavimą, jau apibrėžkite, kaip tai turėtų veikti jūsų namuose. Ryšio terpės apibrėžimas padės apibrėžti, kur įdėti valdiklį ir įrenginius.

• Ryšiai tarp valdiklio ir įrenginių: belaidis ar laidinis?
• Maitinimo šaltinis: iš sieninio lizdo, maitinamas baterijomis ar saulės energija?
• Atvejis: ar tai bandymas ant jūsų suoliuko, alfa aparatūra, kurioje galima nutiesti kabelius, ar norite jį integruoti į baldus/prietaisus?

Kaip paaiškinta toliau, mėginyje naudosime „Homie-ESP8266“. Tai programinė įranga, skirta ESP8266 valdikliams, naudojantiems „WiFi“ir MQTT. Autorius jį apibūdina taip:

"Fizinės aparatinės įrangos pavyzdys (" Arduino ", ESP8266 …) vadinamas įrenginiu. Įrenginys turi įrenginio savybių, pvz., Dabartinį vietinį IP," Wi-Fi "signalą ir tt Įrenginys gali atskleisti kelis mazgus. Pavyzdžiui, orų įtaisas gali atskleisti temperatūros mazgą ir drėgmės mazgą. Mazgas gali turėti keletą mazgų savybių. Pavyzdžiui, temperatūros mazgas gali parodyti laipsnio ypatybę, kurioje yra tikroji temperatūra, ir vieneto ypatybę. Mazgų ypatybės gali būti diapazonai. Pavyzdžiui, jei turite šviesos diodų juostą, galite turėti mazgo ypatybę, kuri svyruoja nuo 1 iki 10, kad nepriklausomai valdytų šviesos diodus. Mazgų ypatybes galima nustatyti. Pavyzdžiui, nenorite, kad jūsų laipsnių savybė būtų nustatyta, jei temperatūros jutiklis: tai priklauso nuo aplinkos ir nebūtų prasmės jo keisti. Tačiau norėsite, kad termostato atveju būtų galima nustatyti laipsnio ypatybę."

Santrauka

Tau reikia:

• Vienas centrinis valdiklis, priglobiantis jūsų namų automatikos serverį. Aš naudoju „PiDome“„Raspberry Pi“.
• Vienas ar daugiau jūsų namų stebėjimo ir sąveikos įrenginių. Aš naudoju „D1 Mini“ir „Homie“.
• Tinklas, jungiantis visa tai.
• Nuspręskite, kaip maitinti įrenginius (akumuliatorių, adapterį, iš pagrindinio prietaiso …). Bandymams naudoju kompiuterio USB prievadą (ir nuoseklų derinimą) arba telefono įkroviklį.

9 veiksmas: apie valdiklį …

Techninė dalis

Mes naudosime „Raspberry Pi“, kad galėtume būti namų šeimininkai. RPi bus atsakingas už:

• Duomenų apie namus saugojimas
• Surinkti duomenis iš įrenginių
• Duomenų pateikimas vartotojui
• Užsakymų siuntimas į įrenginius

Aparatinės įrangos požiūriu, norint tai padaryti, pakanka vien RPi. Jis yra beveik savarankiškas ir veiks laimingai iš jūsų rūsio (Ei! Ar tai pirmas jūsų namų duomenų centras rūsyje ?!:-D).

Gaukite paketą (RPi, maitinimo šaltinį, SD kortelę …) ir viskas.

Pastaba apie „WiFi“: RPi galima paleisti per „WiFi“, tačiau manau, kad kur kas stabiliau jį prijungti prie namų maršrutizatoriaus naudojant standartinį RJ45 kabelį.

Pastaba apie „RPi Zero“: tikslus aparatinės įrangos pasirinkimas priklauso nuo to, ko norite. Atrodo, kad „RPi Zero“taip pat yra toks pat geras kaip „RPi 3“šiam darbui. „Zero“yra daug pigesnis, tačiau darbui atlikti reikia daug daugiau smulkių dalių. Tačiau tai yra geriausias pasirinkimas, kai kalbama apie įterptus įrenginius. Naujausiame „Raspberry Pi Zero W“dabar netgi yra „WiFi“ir „Bluetooth“!

Programinės įrangos dalis

Kadangi RPi yra vienos plokštės kompiuteris, jo disko/procesoriaus/RAM kiekis yra gana ribotas. Šiuo tikslu mes pasikliaujame lengva Linux orientuota operacine sistema. Šiam darbui „Raspbian“tikriausiai yra geriausias mūsų pasirinkimas, nes tai yra numatytoji RPi OS.

Kalbant apie namų automatizavimą, jums reikia tos papildomos programinės įrangos, kad galėtumėte valdyti įrenginius. Mano pasirinkimas yra „PiDome“(atsisiųsti).

10 veiksmas: apie įrenginius

Techninė dalis

Tolesni veiksmai bus pagrįsti „Wemos D1 Mini“(arba pigesniais klonais:)). Šie mikrovaldikliai yra pagrįsti ESP-8266 moduliais. Šis paketas yra vienoje mažoje plokštėje (34,2 mm * 25,6 mm): WIFI, procesorius, RAM, „Flash“, skaitmeniniai kaiščiai ir analoginis kaištis 10 gr pakuotėje. Jei jums reikia daugiau blykstės vietos, patikrinkite „Wemos D1 Mini Pro“. Galite nusipirkti skydus, kad pridėtumėte relių, DHT22, mygtuką, OLED ekraną … Vienas iš jų yra akumuliatoriaus skydas, leidžiantis įrenginiui veikti visiškai belaidžiu būdu.

Turėdami keletą mini lituoklių neturinčių duonos lentų ir trumpųjų laidų, padėsite sukurti būsimų namų prototipą. Jei norite savo prietaisams pritaikytų dėklų, žinios apie 3D dizainą ir prieiga prie 3D spausdintuvo dar labiau padidins jūsų geiškumo lygį. Bet kas gali būti namų automatika, jei negaunate kai kurių jutiklių, šviesos diodų, rezistorių, kondensatorių ir pan.?

Į nuotrauką įtraukiau savo „biuro įrenginį“, tai paprasta duonos lenta + D1 Mini + DHT22 + OLED ekranas. LED ir IR elementai šiuo metu nenaudojami.

Programinės įrangos dalis

Kadangi ESP-8266 yra gana dažnas lustas, rasite daug jo eskizų. Aš tiesiog tingėsiu ir naudosiu puikią „Homie for ESP-8266“programinę įrangą iš Marvino Rogerio. Tačiau šis nurodymas nėra Homie vadovas.

11 veiksmas: prietaisų gaubtas

Priedai yra tai, ko tikitės. Aš jau minėjau tokius dalykus kaip duonos lenta, kartonas (kaip mano „Garage Opener“alfa modelis), pakeltos dėžutės (mano garažo atidarytuvas varžto dėžutėje), projektų dėžutės ar 3D spausdintuvo gaubtai. Kaip įprasta, riba yra jūsų vaizduotė.

Atminkite, kad turėsite tilpti į planuojamą diegti elektroniką. Nesvarbu, koks jis gali būti didesnis, mažesnis reiškia neveikimą.

Jei stebite aplinkos elementus, pvz., Temperatūrą ar šviesą, įsitikinkite, kad jie išdėstyti protingai. Tikėtina, kad norite (beveik) bet kokia kaina užkirsti kelią jutikliui tiesiog saulėje. PIR jutiklio įdėjimas yra ta pati istorija, įsitikinkite, kad diapazonas yra geras ir ar jis apima viską, ko tikitės.

Žemiau pateiktos prielaidos grindžiamos autonominiu, baterijomis maitinamu, temperatūros / drėgmės monitoriumi.

Įprastas įrenginys turės būti sujungtas:

• Mikrovaldiklis, mūsų pavyzdžiams, tai D1 Mini, dydis: 34,2 mm * 25,6 mm
• Nuo 0 iki daugelio jutiklių paimkime DHT22: 27 mm x 59 mm x 13,5 mm
• Maitinimo šaltinis, „D1 Mini“reikalauja 5 V įtampos, naudojant „Battery Shield“atrodo kaip planas: 34,2 mm * 25,6 mm
• Akumuliatorius, skirtas akumuliatoriaus skydui, mes pažvelgsime į 3,7 V ličio baterijų paketą: 40 mm * 25 mm * 6 mm
• Šiek tiek vietos laidams, jungikliams, šviesos diodams … Tiesiog paimkite keletą „AliExpress“asortimentų (šviesos diodai, trumpieji laidai, rezistoriai).

Vėlgi, tiesiog pasirinkote tai, kaip jaučiatės patogiai.

Pastaba sau: laikas išmokti 3D dizaino:-(

12 žingsnis: paskutiniai žodžiai

Kai atėjo laikas parašyti šį paskutinį skyrių, man buvo įdomu „Kas buvo pasiekta?“.

Atsakymas yra gana paprastas ir seka temą: Sutaupykite šiek tiek laiko ir planuokite dalykus. Tai padarys visą projektą daug nuoseklesnį. Namų automatizavimas nėra toks paprastas, kaip vietinėje parduotuvėje nusipirkti belaidį maitinimo lizdą. Tai yra daug daugiau.

Šiame etape aš vis dar galvoju, ką galima sutaupyti. Ar mums tai tikrai rūpi?

Ar tai buvo pamokanti? Gana daug, pasiekimų pasiekta!

Prašome patikrinti kitus mano nurodymus, planuoju parašyti daugiau praktinių. Man labai patiko skirti laiko šiam straipsniui parašyti.