HackerBox 0054: Smart Home: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Hilsen til HackerBox Hackere rundt om i verden! HackerBox 0054 udforsker hjemmeautomatisering gennem smarte kontakter, sensorer og mere. Konfigurer Sonoff WiFi smart switches. Rediger smarte switches for at tilføje programmeringshoveder og blinke alternative firmwares. Opsæt Home Assistant, MQTT, og integrer smart home -hubs som Amazon Alexa eller Google Home. Saml DIY WiFi -smarte noder ved hjælp af Wemos ESP8266 -moduler. Konfigurer WiFi -smarte noder som switch -kontrolpunkter, sensorpunkter eller begge dele. Udforsk flere sensorindstillinger til smarte hjemmeopgaver. Eksperimenter med pulsoximetri og pulsmåling.

Denne vejledning indeholder oplysninger om, hvordan du kommer i gang med HackerBox 0054, som kan købes her, så længe lager haves. Hvis du gerne vil modtage en HackerBox som denne direkte i din postkasse hver måned, skal du abonnere på HackerBoxes.com og deltage i revolutionen!

HackerBoxes er den månedlige abonnementskassetjeneste for hardware -hackere og entusiaster inden for elektronik og computerteknologi. Deltag i os og lev HACK LIFE.

Trin 1: Indholdsliste til HackerBox 0054

• To Sonoff Basic WiFi Smart Switches
• To Wemos D1 Mini ESP8266 moduler
• To Wemos D1 Mini relæskærme
• To Wemos D1 Mini Prototype Shields
• To lysnetadaptere til AC til 5V DC
• FTDI serielt USB -modul
• MAX30100 Pulsoximeter pulsmodul
• MH-SR602 PIR bevægelsessensormodul
• Vand sensor modul
• To DS18B20 digitale temperatursensorer
• To 4,7K modstande
• Han-Kvinde DuPont 10cm Jumpere
• Eksklusivt Vinyl Webcam Spy Blocker Sheet
• Eksklusiv HackerBox HackLife Iron-On Patch

Nogle andre ting, der vil være nyttige:

• En eller to AC-forlængerledninger med to ben
• Loddejern, lodde og grundlæggende loddeværktøjer
• Computer til at køre softwareværktøjer

Vigtigst af alt har du brug for en følelse af eventyr, hackerånd, tålmodighed og nysgerrighed. At bygge og eksperimentere med elektronik, selvom det er meget givende, kan til tider være svært, udfordrende og endda frustrerende. Målet er fremskridt, ikke perfektion. Når du vedvarer og nyder eventyret, kan der opnås stor tilfredshed fra denne hobby. Tag hvert trin langsomt, vær opmærksom på detaljerne, og vær ikke bange for at bede om hjælp.

Som altid beder vi dig om at gennemgå ofte stillede spørgsmål om HackerBoxes. Der finder du et væld af oplysninger til nuværende og potentielle medlemmer. Næsten alle de ikke-tekniske supportmails, vi modtager, besvares allerede i FAQ, så vi sætter stor pris på det, hvis du kigger hurtigt.

Trin 2: Hjemmeautomatisering med Sonoff Smart Switches

Sonoff Basic Smart Switches er fjernbetjeningsafbrydere, der understøtter Smart Home -funktionalitet ved at skifte strøm til næsten enhver elektrisk enhed i henhold til meddelelser, der sendes via WiFi. Sonoff Basic Smart Switches består af en ESP8266 WiFi mikrokontroller, et strømrelæ til at tænde og slukke for belastningen og en lille AC til DC effektomformer til at forsyne mikrokontrolleren og relæet fra den samme linje, der skiftes.

FORSIGTIG: Smart switch -enheder tilsluttes dit hjemlige strøm. Elnettet kan være farligt. Du bør forstå konsekvenserne af at forbinde enheder til lysnettet. Arbejd aldrig på en enhed, mens den er sluttet til lysnettet. Forsøg ikke at justere, ændre eller programmere en enhed, mens den er tilsluttet en strømkilde. Hvis du mangler erfaring eller komfort til sikkert at arbejde med lysnettet, skal du have en med den rette ekspertise til at hjælpe dig. SIKKERHED FØRST

Et godt udgangspunkt er at sammensætte en "udskiftelig forlængerledning" som vist på tegningen. Bemærk, at en vekselstrømledning har en N (NEUTRAL) LEDER, som normalt er HVID. Den har også en L (LINE, LIVE, HOT) LEDER, der normalt er SORT. Der kan også være en G (GRUND) LEDER, der normalt er GRØN eller BARE METAL. N CONDUCTOR tilsluttes det bredere stikblad og den riflede eller markerede isolerende kappe. Husk disse, når du tilslutter L- og N -skrueterminalerne på Sonoff Smart Switch.

Sørg for at skrue plasthusets ender af Sonoff Smart Switch ned, så tænderne indeni griber fat i isolatorkappen på netledningerne. Dette giver en trækaflastning, der hjælper med at forhindre en spændingsførende ledning i at blive trukket løs, hvilket derefter kan forårsage skade eller personskade. Hvis ledningen eller apparatet, der skiftes, har en tredje JORDLEDER, skal du sørge for, at jorden på begge sider af Sonoff Smart -kontakten er forbundet med hinanden (omgå kontakten).

Standardappen, der kommunikerer med og styrer Sonoff Smart Switches lige ud af boksen, er eWeLink.

Trin 3: Hack Sonoff

Der er loddehuller til et hoved på tavlen inde i Sonoff smart switch. Overskriften inkluderer strøm, jord, TX og RX. Disse kan bruges til at omprogrammere ESP8266. Knappen på Sonoff Smart Switch opretter forbindelse til GPIO0, så den kan bruges til at starte ESP8266 i programmeringstilstand.

Det foreslås at bruge en kvindelig header på Sonoff Smart Switch -kortet. Da der er høje spændinger på tavlen, mens den er i brug, ønsker vi ikke, at en bøjet hanstik til kort skal kortslutte noget.

Husk at afbryde strømforsyningen helt, inden du åbner Sonoff smartkontakten. Når kontakten var blevet programmeret, skal den forsegles helt tilbage i huset, før højspændingsnettet tilsluttes igen

Video: Tilslutning til Sonoff Header

Der er en række forskellige firmwares, der kan indlæses på ESP8266-baserede Smart Switches for din hacking fornøjelse. En af de mest populære er Tasmota (se Om Tasmota på projektets websted).

Video: Indlæser Tasmota til Sonoff

Video: Komplet guide til Tasmota

Trin 4: Hjemmeassistent og MQTT

Hjemmeautomatiseringssoftware letter kontrol af almindelige apparater, der findes i et hjem, på kontoret eller nogle gange i kommercielle omgivelser, f.eks. Lys, HVAC -udstyr, adgangskontrol, sprinklere og andre enheder. Det sørger normalt for planlægningsopgaver, såsom at tænde sprinklere på det relevante tidspunkt og håndtering af hændelser, såsom at tænde lys, når der registreres bevægelse.

To almindelige hjemmeautomatiseringsplatforme er Home Assistant og openHAB. De er begge open source og meget fyldige. Vi vil se mere på Home Assistant.

Video: Hjemassistent Begynderguide

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) er en let, publicer-abonnér netværksprotokol til transport af meddelelser mellem enheder.

Video: Forståelse af MQTT i Home Assistant

Video: Tilslutning af 8266 enheder med MQTT og Adafruit.io

Video: Hjemmeassistent med Alexa og Google Home

Trin 5: DIY Smart Switch Med Wemos D1 Mini

Wemos D1 Mini er et populært ESP8266 -modul med indbygget WiFi -understøttelse og USB -interface. Det kan let programmeres via Arduino IDE og andre platforme, der understøtter ESP8266.

Et ESP8266 -modul, såsom Wemos D1 Mini, kan tilsluttes et relæ for at give den samme funktionalitet som Sonoff Smart Switch. En sådan konfiguration giver også serval ekstra GPIO -ben. Disse IO -ben kan understøtte tilslutning af sensorer (indgange), indikatorer/aktuatorer (udgange), yderligere relæer og forskellige andre enheder.

Desuden kan relæet bruges til at skifte enhver form for signal, ikke kun strømforsyningen. Skift af andre signaler kan understøtte styring af klimaanlæg, kunstvanding/sprinklere, garageporte, adgangs-/portlåse og lavspændingsbelysning såsom landskabs- eller poollys. Der er mange eksempler online på projekter som disse.

Wemos D1 Mini kan drives af enhver tilstrækkelig 5V forsyning, f.eks. En "vægvorte" telefonoplader, via microUSB -porten. Alternativt kan en lille AC til DC strømadapter (meget gerne den, der er indbygget i Sonoff Smart Switch) bruges til strøm. Dog: Der skal udvises ekstrem forsigtighed, når netforsyningen omhyggeligt tilsluttes strømadapteren. Der skal også være et kabinet til beskyttelse og isolering af strømadapteren, før lysnettet aktiveres.

Projekt: Styr et Wemos D1 Mini -relæ over WiFi

Video: Indlæser Tasmota på Wemos D1 Mini

Trin 6: Sensorer nyttige til hjemmeautomatisering

Bevægelsessensor

MH-SR602 er en passiv infrarød sensor (PIR-sensor). PIR'er måler infrarødt (IR) lys, der stråler fra objekter i deres synsfelt. De bruges oftest i PIR-baserede bevægelsesdetektorer. PIR -sensorer bruges almindeligvis i sikkerhedsalarmer og automatiske belysningsapplikationer. Alle objekter med en temperatur over absolut nul udsender varmeenergi i form af stråling. Normalt er denne stråling ikke synlig for det menneskelige øje, fordi den stråler ved infrarøde bølgelængder, men den kan detekteres af elektroniske enheder som PIR'er.

Dette eksempel demonstrerer, hvordan man bruger et PIR -bevægelsessensormodul i et Arduino -projekt. Da MH-SR602 PIR-bevægelsessensoren fungerer i spændingsområdet 3,3V-15V. Den kan bruges med 3.3V forsyning og signalering med Wemos D1 Mini (ESP8266) eller med en 5V Arduino.

Vand sensor

Dette demoprojekt for vandsensoren taler stort set for sig selv. Sensormodulet fungerer med enten 3.3V eller 5V. Outputtet kan registreres ved hjælp af en hvilken som helst analog indgangsstift og Arduino analogRead () -funktionen.

Temperatur måler

DS18B20 er en temperatursensor, der kan bruges i en række forskellige applikationer. Sensoren kommunikerer ved hjælp af 1 -leder (I2C) bussen og kræver kun en 4,7K trækmodstand for at fungere. Dette eksempelprojekt viser, at DS18B20 er forbundet med Wemos D1 Mini.

Trin 7: Pulsoximeter og pulsmåler

Pulsoximetri er en ikke -invasiv metode til overvågning af en patients iltmætning. Selvom dens aflæsning af perifer iltmætning (SpO2) ikke altid er identisk med den mere ønskelige aflæsning af arteriel iltmætning (SaO2) fra arteriel blodgasanalyse, er de to korreleret godt nok til, at den sikre, bekvemme, ikke -invasive, billige pulsoximetri -metode er værdifuld til måling af iltmætning i klinisk brug.

MAX30100 (eller MAX30102) er en integreret pulsoximetri og pulsmåler biosensormodul. Det inkluderer interne lysdioder, fotodetektorer, optiske elementer og støjsvag elektronik med afvisning af omgivende lys. MAX30100 giver en komplet systemløsning for at lette design-in processen til mobile og bærbare enheder.

Dette eksempelprojekt illustrerer tilslutning af MAX30100 -modulet til Wemos D1 Mini.

BEMÆRK: MAX30100 -modulet, som med enhver DIY -løsning, er kun beregnet til uddannelsesmæssige eksperimenter og demonstrationsformål. Disse demonstrationsenheder er absolut ikke medicinsk udstyr og bør ikke påberåbes til diagnose eller andre kliniske formål. Kontakt altid din autoriserede læge for at få flere oplysninger.

Trin 8: Hack the Planet

Vi håber, at du nyder denne måneds HackerBox -eventyr inden for elektronik og computerteknologi. Nå ud og del din succes i kommentarerne herunder eller på HackerBox Facebook Group. Husk også, at du når som helst kan e -maile [email protected], hvis du har et spørgsmål eller har brug for hjælp.

Hvad er det næste? Deltag i revolutionen. Live HackLife. Få en kølig æske med hackbart udstyr leveret direkte til din postkasse hver måned. Surf over til HackerBoxes.com og tilmeld dig dit månedlige HackerBox -abonnement.