Wifi ל- RF - נעילת דלת: 3 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

סקירה כללית

מדריך זה ייתן לך את היכולת לנעול / לפתוח את דלת הכניסה שלך באמצעות תוכנת האוטומציה הביתית שלך (כגון OpenHAB - תוכנת אוטומציה ביתית חינם שבה אני משתמש באופן אישי) התמונה למעלה מציגה צילום מסך לדוגמא של אפליקציית OpenHAB iPhone. לחילופין תוכל להשתמש בהודעות MQTT כמתואר להלן כמעט בכל מערכת שתרצה.

הנחות

הוראה זו מניחה שכבר יש לך (או תתקין):

• OpenHAB (תוכנת אוטומציה ביתית קוד פתוח בחינם) פועלת, אם כי כאמור, היא אמורה לעבוד עם כל תוכנת אוטומציה ביתית שיכולה לכלול כריכת MQTT. לחלופין, אתה יכול לשנות את הקוד בעצמך כך שיתאים לצרכים שלך.
• כריכת MQTT של Mosquitto מותקנת ומוגדרת עם OpenHAB (MQTT הוא פרוטוקול מנוי/פרסום מסוג העברת הודעות קל משקל ונהדר לתקשורת בין מכשירים)
• שכבר התקנת מנעול מקשים לדלת הכניסה המבוססת על RF שמגיע עם שלט מפתח אחד לפחות (הרוב כן) ניתן לרכוש אותם בזול יחסית באמזון (בערך 60 $, למרות שהסוללות בדגם זה מחזיקות רק 4 ~ חודשים אז בדוק אם אתה יכול לספק DC שמניע את המנעול או להוציא קצת יותר על דגם הגון:-))

אם אינך מפעיל OpenHAB ומתווך MQTT, עיין במאמר מצוין זה באתר MakeUseOf

מבוא

פרויקט זה מראה לך באופן ספציפי כיצד להשתמש במנעול דלת מבוסס RF KEY FOB להיות שימושי בהרבה על ידי הפיכתו לעבודה אלחוטית, ולכן נותן לך את היכולת לנעול או לפתוח את הדלת באמצעות מערכת האוטומציה הביתית שלך, דפדפן אינטרנט, הטלפון שלך (באמצעות אפליקציית OpenHAB) או אפילו לתזמן אותה לנעילה אוטומטית בלילה באמצעות כללים בתוכנת האוטומציה הביתית. לפרויקט זה, קניתי "נעילת דלת כניסה מבוססת לוח מקשים מבוססת Mi RF" באמזון תמורת כ -60 דולר *

(* עריכה: הסוללות במותג הדלתות של מנעול הדלת הזה לא מחזיקות כל כך הרבה זמן! יצא לי להשתמש בה רק 3-4 חודשים לפני שהייתי צריך להחליף את הסוללות שהפכו למתסכלות למדי. מאז החלפתי את היחידה הזו עבור מנעול דלת אלקטרוני מווינדזור שהסוללות מחזיקות עד שנתיים. לחלופין, אם כי הרבה יותר עבודה, שקול להפעיל חשמל DC דרך ליבת הדלת שלך למנעול)

לשם כך הם מספקים מנעול דלת RF (תדר רדיו) עם לוח מקשים מובנה וכף מפתח לנעילה / נעילה מרחוק. אולם עם RF, מפתח המפתחות צריך להיות בטווח נעילת הדלת. פרויקט זה ישתמש בכפתור המפתחות על ידי שילובו עם Wemos (לוח IOT עם שבב ESP8266) לביצוע נעילה / ביטול נעילה באופן אלחוטי, ולכן ניתן לשלוט בו מכל מקום שיש לך חיבור לאינטרנט.

מה אני צריך?

ראשית, רכשו והתקינו את נעילת לוח המקשים המבוססת על RF. עליך לוודא שהוא מגיע עם מפתח מפתח! בדוק את הנרתיק וודא כי על ידי לחיצה על הכפתורים, הוא ינעל או יפתח את הדלת לפני שתתחיל. רוב מנעולי הדלתות האלה צריכים להיות מבוססים על גדלי דלתות סטנדרטיים וקיזוז נעילה, כך שאם כבר יש לך הברגה (כמוני) החלפה היא קלה במיוחד.

כדי ליצור את הבקר האלחוטי, יהיה עליך למקור את החלקים הבאים:

• Wemos D1 מיני V2 (בעל שבב אלחוטי ESP8266 מובנה) או רק שבב ESP8266 צריך לעשות (אני לא ממליץ על גרסת ESP-01 לפרויקט זה, מכיוון שסיכת GPIO 0 צריכה להיות גבוהה בזמן ההפעלה על מנת כדי לאתחל אותו מהבזק, אולם פעולה זו תגרום לנעילת הדלת לפעול כאשר ה- ESP8266 יפעיל את הדלת הקדמית שלך! למרות שיש דרכים לעקיפת הבעיה, כגון שימוש בטיימרים או טרנזיסטורים וכו ', במחיר הנמוך. של Wemos ופחות רכיבים, נכוון לגישה הפשוטה יותר)
• מקור מתח של 5V DC להנעת ה- Wemos וה- Keyfob (כבר לא יידרשו סוללות) אם אתה מפעיל את ה- Wemos באמצעות סיכת ה- 5V VCC (במקום יציאת ה- USB) ומקור החשמל DC גבוה מ- 5V, אתה צריך גם ווסת מתח 5V (כגון LM7805) בתוספת 2 קבלים, 10V 0.33uF ו- 10V 0.1uF או בגודל דומה (בהתאם לגליון הנתונים של LM7805)
• שני מכשירי MOSFET מסוג 2N7000 או דומים (אלה ישמשו להחלפת כפתור המנעול, אחד לנעילה, השני לביטול נעילה. ה- 2N7000 הוא MOSFET N-Channel מסוג שיפור נפוץ מאוד וזול מאוד ולכן צריך להיות קל מאוד לאתר אותו)

• שני נגדים של 10K אוהם (אלה ישמשו כנגדים נפתחים עבור כל אחד מ- MOSFET כך שמנעול / נעילת הדלת לא מופעלת בעת ההפעלה!)

• בהתאם למרכז הכפתור שלך, ייתכן שיהיה עליך גם לחבר קבל אחר (כגון גודל 10V 220uF או דומה) בכדי לסייע בהגברת הכוח למכשיר הכפתור. ראה סיבות מדוע בהמשך מאמר זה.
• כלים נחוצים: חותכי צד, חוט ליבה אחת, מגהץ, שטף ואופציה רב מטר

מפתח המפתחות עצמו משתמש בדרך כלל בסוללות 2 x 3V בסדרה (6V Vcc) לכן שימוש במתאם 5V עם קבל אולם מתח מספיק כדי להניע את הוומוס ולהפעיל את הנעילה / ביטול הנעילה.

אם יש לך כפתור כפתור שעובד באמצעות סוללת 3V יחידה, אתה אמור להיות מסוגל להוסיף ווסת מתח 3.3V במעגל שלך כדי להוריד מתח קרוב ל -3V הנדרש. סוללת 3V למעשה פולטת בסביבות 3.1V, ולרוב המעגלים יש עמידות במתח גבוה יותר, כך שבמקרה זה 3.1V עד 3.3V הוא +6%. שלב את זה עם העובדה שהוומוס שואבים זרם, כך שהמתח צפוי להיות אפילו פחות. אם יש ספק, מדוד עם מולטימטר ואם אפשר, בדוק מול ספק המנעולים את המתח המרבי (או הסובלנות המרבית) שמקבל כפתור הכפתור, מכיוון שאני לא לוקח אחריות אם כף הטלפון שלך תפסיק לפעול! לבסוף, כפתרון חלופי הגדרת מעגל מחלק מתח במקום.

שלב 1: הרכבה

הַלחָמָה

הרכבת הרכיבים פשוטה מאוד. ראשית, קרע את פתח המפתח - הסר את הסוללות ואת המארז מכיוון שאתה רק צריך את הלוח בפנים. לאחר מכן הלחמה חוט בכל צד של רגלי כפתור המפתח. בצע זאת הן ללחצן הנעילה והן לכפתור הנעילה. לאחר מכן, הפוך את הרגל והלחם חוט על רפידות + ו- - בחלק האחורי של הפוב, כפי שמוצג בתמונות. המשטח הגדול יותר הוא +, הקטן הוא -

הערה: ספק הכוח 5V יניע את ה- Wemos ואת ה- fob key, כך שכבר אין צורך בסוללות fob.

הַרכָּבָה

ספקו ל- Vemos 5V Vcc ו- GND והוסיפו את ה- MOSFET והנגדים ללוח הלחם לפי התמונה. נגדי 10 אוהם אוהם צריכים לרוץ מה- GND לשער (סיכת מרכז) של ה- MOSFETs. זה ימשוך את המתח לאדמה ויעצור את ה- MOSFET בעת הפעלה.

לאחר מכן הפעל חוט מ- D1 ב- Wemos לשער ה- MOSFET הראשון ו- D2 ב- Wemos לשער ה- MOSFET השני. D1 ו- D2 הם סיכות GPIO (קלט/פלט למטרות כלליות) המיועדות כסיכות OUTPUT בקוד.

לבסוף, חבר את חוטי הכפתור ללוח הלחם, Vcc למעקה 5V, GND ל- GND, ואז החוט בצד השלילי של הכפתור לצד המקור של כל MOSFET והצד החיובי של הכפתור לצד הניקוז של כל MOSFET כפי שמוצג בתמונה (השתמש במולטימטר אם אינך בטוח בקוטביות)

(עריכה: מנעול הדלת החלף של וינדזור שהזכרתי קודם לכן, כולל כפתור מפתח שצרך מעט יותר מתח הכפתור הישן. זה גרם ל- Wemos להפסיק להגיב ביעילות בגלל ירידת המתח אליו, כשהדלת הייתה נעולה/נעולה. אם אתה נתקל באותה בעיה, ולאחר מכן כדי לתקן חוט בקבל 220uF (או דומה) ממש לפני החיווט +/- שיוצא למכשיר הכפתור. הקבל יטען וכאשר יופעל, תנקז את הקבל במקום כוח DC ישיר)

כעת חבר את כבל ה- USB ל- Wemos והקצה השני של הכבל למחשב שלך.

(הקוד יפיק את סיכה D1 "HIGH", ויפעיל את MOSFET ויאפשר למתח לעבור מהניקוז למקור ולכן "יפעיל" את הכפתור למשך שנייה אחת לפני שתביא שוב את סיכת הפלט "LOW" ותכבה אותו. למעשה, הוא פשוט מדמה לחיצה על הכפתור באמצעות קוד)

Arduino IDE

הפעל את Arduino IDE. הורד ופתח את הקוד (קישור חלופי כאן) ודא שהלוחות הנוספים כלולים ב- IDE, ראה כאן כיצד להתקין. לאחר מכן יהיה עליך לוודא שהלוח הנכון מותקן ונטען עבור הפרויקט שלך (כלים, לוחות, מנהל לוח - חפש "esp8266" והתקן) וכן את יציאת ה- COM הנכונה שנבחרה (כלים, יציאה, COM …). תצטרך גם להתקין את הספריות המתאימות PubSubClient ו- ESP8266Wifi (Sketch, ניהול ספריות, כלול ספרייה …)

לאחר מכן, שנה את שורות הקוד הבאות והחלף ב- SSID וסיסמה משלך לחיבור האלחוטי שלך. כמו כן, שנה את כתובת ה- IP כך שתצביע על מתווך MQTT משלך. אם אין לך מתווך MQTT מותקן, אני ממליץ להשתמש ב- Mosquitto. הורדה עבור Windows או Linux כאן.

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

לאחר השינוי, אמת את הקוד ולאחר מכן העלה ללוח Wemos / ESP8266 באמצעות כבל USB.

שלב 2: בדיקה ותצורת OpenHAB

בדיקת MQTT

MQTT היא מערכת העברת הודעות "הירשם / פרסם". מכשיר אחד או יותר יכולים לדבר עם "מתווך MQTT" ו"הרשם "לנושא מסוים. כל הודעה נכנסת מכל מכשיר אחר ש"פורסמו "לאותו נושא, תידחק החוצה על ידי המתווך לכל מכשיר אחר שנרשם לאותו נושא. זהו פרוטוקול קל במיוחד ופשוט לשימוש ומושלם כמערכת הפעלה פשוטה כמו זו כאן. עיין בתרשים הזרימה לקבלת מושג גס על אופן פעולתו.

לבדיקה, תוכל לצפות בהודעות MQTT נכנסות מה- Wemos לברוקר ה- MQTT שלך על ידי הפעלת הפקודה הבאה בשרת Mosquitto שלך (Mosquitto היא אחת מני רבות תוכנות MQTT Broker הזמינות). פקודה זו מנויה להודעות keepalive נכנסות:

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/status

אתה אמור לראות הודעות נכנסות שנכנסות מהוומוס כל 30 שניות בערך עם המספר "1" (כלומר "אני חי") אם אתה רואה "0" קבוע (או שאין תגובה) אז אין תקשורת. ברגע שאתה רואה את המספר 1 נכנס, זה אומר שהוומוס מתקשר עם מתווך MQTT (חפש "MQTT צוואה אחרונה וברית" למידע נוסף על אופן הפעולה, או ראה ערך בלוג טוב באמת זה)

לאחר שהוכחת שהתקשורת מתפקדת, כעת תוכל לעקוב אחר הודעת ה"טריגר "(נעילה/ביטול נעילה) בפועל. ראשית הירשם לנושא הבא.

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/trigger

כעת פתח חלון שורת פקודה שני והפעל את פקודת הפרסום הבאה, ושלח לנושא הודעה של "LOCK" או "UNLOCK". אתה אמור לראות את ההודעה המתאימה מופיעה בחלון הראשון וכדאי שתראה גם את נורית הל LED האדומה על כפתור הכפתור ומנגנון הדלת ננעל או נעילה כנדרש.

mosquitto_pub -t openhab/frontdoor/trigger -m LOCK

(-t פירושו 'נושא', -m פירושו 'הודעה', -v פירושו פלט 'מילולי')

הערה: אם הדלת נפתחת בעת שליחת מנעול או נעילה בעת שליחת פקודת הנעילה, פשוט שנה את חוטי D1 ו- D2 מסביב

תצורה של OpenHAB

השינויים הבאים נדרשים ל- OpenHAB:

קובץ 'פריטים':

החלף דלת כניסה טריגר "דלת כניסה" (gDoors) {mqtt = "> [mqttbroker: openhab/frontdoor/trigger: command: ON: LOCK],> [mqttbroker: openhab/frontdoor/trigger: command: OFF: UNLOCK]"} מספר חזית דלת סטטוס "דלת כניסה [MAP (status.map):%d]" (gDoors) {mqtt = "<[mqttbroker: openhab/frontdoor/status: state: default]"}

קובץ 'מפת אתר':

החלף פריט = frontdoorTrigger mappings = [ON = "Lock", OFF = "Unlock"] פריט טקסט = frontdoorStatus

קובץ 'status.map' (בתיקיית טרנספורמציה):

0 = למטה 1 = חי- = לא ידוע

ייתכן שיהיה עליך לשנות מעט את התצורה של OpenHAB לעיל כך שיתאים להתקנה שלך, כגון החלק "mqttbroker:" המתייחס לשם מתווך MQTT שהוגדר.

התמונה הסופית מציגה את הרכיבים על לוח PCB. במקרה זה, מכיוון שאני משתמש באספקת חשמל DC שהיא> 5V (במקרה שלי 9V) הלוח כולל גם ווסת מתח LM7805 וכן קבל 0.33uF להפעלה בצד וקבל 0.1uF בצד החוצה. כדי לעזור להחליק ולייצב את המתח. אחרת שאר החיבורים זהים לתיאור קודם לכן.

פתרון תקלות

- אם יש לך בעיות שבהן ה- Wemos נועל או פותח את הדלת ללא הרף (למשל: שולח אות RF ונורית ה- LED של כפתור המפתח נשארת דולקת) בדוק את חוטי ה- VCC וה- GND שלך ל- Wemos. רוב הסיכויים שאחד או שניהם אינם מחוברים כראוי.

שלב 3: הלחמת הרכיבים ל- PCB

בסופו של דבר הלחמתי את כל הרכיבים עד PCB, רק באמצעות חוטים ו/או מסלולי הלחמה כדי לחבר את כל הרכיבים. לאחר מכן קיבלתי יבלת ישנה של קיר DC וחתכתי ממנו את החוט מעט קצר יותר, ואז העברתי אותו לגוש מחברים שהלחמתי למחשב הלוח. החשמל נכנס לאחר מכן לווסת המתח / קבלים של 5V ולרכיבים הדרושים. פשוט הדבקתי את החלק האחורי של הלוח הלוח אל יבלת הקיר, וחיברתי אותו לנקודת חשמל בתוך אחד הארונות שלי. הוא פועל כעת במשך כ -9 חודשים ללא בעיות!