Cửa nhà để xe được điều khiển bằng Alexa với Arduino Esp8266: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Ý tưởng cho dự án này đến với tôi từ một dự án cũ mà tôi đã làm trước đó một thời gian. Tôi đã nối dây một mạch nút nhấn đơn giản sẽ bật đèn LED khi nhấn nút ở cửa ga ra. Phương pháp này tỏ ra không đáng tin cậy và không hữu ích bằng ví dụ, một thiết bị có thể mở và đóng nhà để xe của bạn thông qua Alexa VÀ cho bạn biết khi nhà để xe mở cửa. Vì vậy, tôi bắt đầu xem xét các thiết bị mở cửa nhà để xe có hỗ trợ Wi-Fi. Vào thời điểm đó, một số đã tồn tại, nhưng có thể có giá từ 50 đến 250 đô la, đó là một cách để trở nên đắt giá, đặc biệt là khi tôi có thể làm điều đó với giá khoảng 10 đô la. Vì vậy, sau đó tôi đã xem xét một số loại cửa nhà để xe được điều khiển bằng Arduino, kết quả là không có gì. Khi tôi nghĩ rằng tất cả đã mất, tôi phát hiện ra Sinric Pro, cho phép bạn tạo nhiều loại thiết bị gia đình thông minh với Arduino IDE. Tuy nhiên, vẫn chưa có bất kỳ hướng dẫn nào về cách sử dụng Sinric Pro để làm dụng cụ mở cửa nhà để xe, bạn chỉ còn lại mã mẫu cửa nhà để xe và một vài gợi ý về công dụng của nó. Hiện có một số hướng dẫn sử dụng các phương pháp khác nhau, nhưng điều này dễ dàng hơn rất nhiều vì nó sử dụng điều khiển từ xa cửa gara. Vì vậy, bạn không phải làm bất cứ điều gì với chính công cụ mở cửa thực tế. Cuối cùng, tôi đã tìm ra cách mã mẫu hoạt động và có thể biến nó thành một công cụ mở / chỉ báo chức năng của cửa ga ra, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tự thực hiện trong hướng dẫn bên dưới.

Bước 1: Danh sách bộ phận

Một đơn vị có giá khoảng 10 đô la, nhưng bạn phải mua nhiều bộ phận trong nhiều gói nên tổng chi phí sẽ cao hơn, điều này có thể được bù đắp nếu bạn sử dụng các bộ phận còn lại cho các dự án khác hoặc nếu bạn đã có sẵn chúng)

1. Bảng nhà phát triển ESP8266 (tôi đã sử dụng cái này)
2. Một breadboard không hàn (điều này sẽ hoạt động)
3. Dây jumper của bảng mạch (loại ngắn như thế này và nếu bạn muốn hàn ít thường xuyên hơn thì hãy lấy chúng)
4. Nguồn điện 12 volt với giắc cắm thùng hoặc một số cách để kết nối nó với breadboard. (có nhiều khả năng bạn sẽ có một chiếc phụ tùng nằm ở đâu đó, hoặc bạn có thể nhận được một cái gì đó như thế này)
5. Bộ điều chỉnh 12 đến 5 volt, tôi đã sử dụng bộ điều chỉnh tuyến tính 5v với một loạt tản nhiệt, có thể rẻ hơn nếu bạn chỉ có một bộ chuyển đổi buck nếu bạn chưa có bộ điều chỉnh 5v và một số tản nhiệt trên tay. Ngoài ra, bạn có thể chỉ cần sử dụng nguồn cung cấp 5 và 12 volt riêng biệt cho điều khiển từ xa và mạch breadboard. (tua lại một cái gì đó như thế này có thể là dễ dàng nhất)
6. 3 điện trở 1,2kΩ
7. 2 đèn LED
8. 1 optocoupler (những)
9. 1 máy dò khoảng cách (những)
10. 1 điều khiển từ xa hoạt động với ga ra của bạn
11. nhiều dây
12. Thiết bị điện thông thường (băng keo điện, bộ rút dây / máy cắt, vật hàn)
13. Keo tản nhiệt và keo tản nhiệt nếu bạn đang sử dụng bộ điều chỉnh 5v, vì nó sẽ nóng lên. Tôi cũng đặt một bộ tản nhiệt trên ESP8266, nhưng điều này là hoàn toàn không cần thiết và tùy chọn.

Bước 2: Thiết lập điều khiển từ xa cho cửa nhà để xe

Để giúp việc quay phim trở nên dễ dàng hơn, hãy đảm bảo rằng bất kỳ điều khiển từ xa nào bạn sẽ sử dụng cho dự án này sẽ mở được ga ra của bạn trước khi tháo nó ra. Bằng cách này, nếu bất cứ điều gì không hoạt động sau này, bạn sẽ biết rằng điều khiển từ xa không được ghép nối không phải là vấn đề. Khi bạn đã hoàn tất, hãy kiểm tra điện áp pin của điều khiển từ xa. Hầu hết sẽ là 12 volt, nếu của bạn là một điện áp khác, bạn sẽ cần phải sửa đổi dự án này một chút. Nếu điện áp của nó thấp hơn, bạn sẽ cần tìm cách cung cấp điện áp đó cũng như 5 volt cho ESP8266. Nếu đó là pin đồng hồ 3 volt, bạn có thể sử dụng nguồn điện chính 5v và bộ điều chỉnh 3.3v cho điều khiển từ xa. Nếu điều khiển từ xa sử dụng pin 12v thì bạn có thể làm theo hướng dẫn sau như bình thường.

1. Mở điều khiển từ xa và tháo tất cả vỏ cho đến khi bạn có PCB trần. Tháo pin.
2. Tìm các địa chỉ liên hệ cho nút nhấn, các địa chỉ liên hệ này phải nằm ở phía đối diện của nút và có thể sẽ có 4 địa chỉ liên hệ trong số đó. Sử dụng đồng hồ vạn năng, tìm ra địa chỉ liên lạc được kết nối và địa chỉ liên lạc nào được kết nối và ngắt kết nối bằng cách nhấn một nút. Nếu bạn đã tìm đúng cặp tiếp điểm, điện trở sẽ thay đổi khi bạn nhấn nút.
3. Khi bạn đã tìm thấy các tiếp điểm chính xác cho nút nhấn, hãy hàn một dây vào mỗi tiếp điểm, đây phải là những dây mà bạn có thể cắm đầu kia vào breadboard. Đặt pin vào điều khiển từ xa và chạm 2 dây vào nhau. Nếu bạn đã thiết lập nó một cách chính xác, nhà để xe bây giờ sẽ mở / đóng. Tháo pin sau khi bạn đã xác nhận rằng nó hoạt động.

4. Hàn dây (bạn có thể cắm đầu kia vào bảng mạch điện) vào các cực pin âm và dương của điều khiển từ xa. Chúng sẽ được sử dụng để cấp nguồn cho điều khiển từ xa. Ghi nhãn hoặc ghi nhớ dây nào là dương và dây nào là nối đất / âm.

5. Kết nối pin với các dây bạn đã hàn và kiểm tra xem cửa vẫn mở hay không, chỉ để đảm bảo rằng bạn đã làm mọi thứ chính xác cho đến nay.

Bước 3: Lắp ráp Breadboard

Thực hiện theo sơ đồ trên giấy và xây dựng mạch breadboard. Sử dụng dây jumper nút bạn đã gắn vào điều khiển từ xa trước đó và kết nối chúng với optocoupler như được hiển thị trong sơ đồ. QUAN TRỌNG Đảm bảo rằng bạn biết rằng bản thân các nhãn trên ESP8266 không giống với mã trong Arduino. Có một sơ đồ trên trang wiki này. Bạn cũng có thể sẽ phải có dây nối dài cho máy dò khoảng cách. Khi bạn đã hoàn thành việc này, bạn sẽ cần phải cung cấp điện. Có nhiều cách để thực hiện việc này tùy thuộc vào điều khiển từ xa trong nhà để xe của bạn, tôi sẽ cung cấp hướng dẫn sử dụng với điều khiển từ xa 12 volt.

1. cắm nguồn điện 12 volt ở đâu đó vào breadboard, điều này sẽ cung cấp đường ray 12 volt
2. sử dụng bộ điều chỉnh 5 volt (với RẤT NHIỀU bộ tản nhiệt) hoặc bộ chuyển đổi 5 volt và tạo đường ray 5 volt. Điều này sẽ được kết nối với các thanh nguồn chính trên breadboard, sau đó, rõ ràng, sẽ được sử dụng để cấp nguồn cho ESP8266.
3. Nối đất với ESP8266 nối đất và 5 volt vào ESP8266 Vin.

Bước 4: Gắn Cảm biến tiệm cận và Đèn chỉ báo LED mở ga ra

Cảm biến khoảng cách phải được gắn theo cách mà nó sẽ kích hoạt khi nhà để xe mở cửa. Trong trường hợp của tôi, tôi có thể vặn nó vào một thanh gỗ gần điểm mà cửa nhà để xe sẽ dừng lại khi mở hoàn toàn. Trước khi lắp nó, hãy mở ga ra của bạn và sử dụng nguồn điện 5 hoặc 3.3v để cấp nguồn cho cảm biến khoảng cách. Đèn LED tích hợp của nó sẽ bật và tắt cho bạn biết khi nó phát hiện ra điều gì đó. Định vị nó theo cách bạn muốn và đảm bảo rằng nó hoạt động. Bạn có thể sử dụng một trình vặn vít với chiết áp tích hợp để thay đổi độ nhạy. Khi bạn đã chọn được độ nhạy cho vị trí đặt cảm biến, bạn có thể kiểm tra lại xem mọi thứ có hoạt động chính xác hay không và thử mở và đóng cửa ga ra của bạn một vài lần. Cuối cùng, gắn nó vào vị trí an toàn. (Lưu ý quan trọng, tôi có một số đầu nối cân bằng pin 3 chân có kích thước phù hợp đặt xung quanh, vì vậy tôi đã sử dụng một trong những đầu nối đó để kết nối cảm biến khoảng cách, bạn chỉ có thể sử dụng một số đầu nối breadboard nữ và nam) Bây giờ cho chỉ báo đã dẫn.

Đèn LED chỉ báo là hoàn toàn tùy chọn và sẽ rất khác nhau tùy thuộc vào cách bố trí ngôi nhà của bạn. Chỉ cần sử dụng một số dây thực sự dài và chạy chúng từ ga ra đến bất cứ nơi nào bạn muốn có đèn LED chỉ báo. Uốn LED vào dây hoặc hàn nó. Dây điện không cần phải lớn, tôi đã sử dụng một số dây khổ 22 mà tôi đã đặt xung quanh, và chạy nó qua gác xép của tôi.

Bước 5: Lập trình ESP8266

Phần này khá cơ bản, tôi sẽ không nói quá nhiều vì bạn có thể tìm thấy hàng triệu video trực tuyến về cách thực hiện hầu hết bước này.

1. Tải xuống và cài đặt Arduino IDE, trình điều khiển cho ESP8266 và thư viện Arduino cho ESP8266. Tất cả những điều này được đề cập trên trang wiki dành cho bảng nhà phát triển ES8266 được sử dụng trong hướng dẫn này.
2. Đăng ký tài khoản với sinric pro, đừng lo lắng, bạn nhận được 5 thiết bị miễn phí. Bạn có thể trả tiền để nhận được nhiều thiết bị hơn nếu muốn.
3. Cài đặt thư viện Sinric pro Arduino. Nếu bạn cần trợ giúp, có rất nhiều hướng dẫn trực tuyến về cài đặt thư viện Arduino.
4. Đăng ký thiết bị mới với Sinric pro. Sau khi đăng nhập vào tài khoản của mình, bạn sẽ được đưa đến trang tổng quan của mình. Từ đó, nhấp vào phòng ở menu bên trái. Sau đó nhấp vào thêm phòng và tạo một phòng được gọi là ga ra. Sau đó nhấp vào thiết bị ở menu bên trái. Bấm thêm thiết bị và điền thông tin như trong hình. Bấm tiếp theo và kiểm tra thông báo bạn muốn nhận, tiếp theo một lần nữa, sau đó bấm lưu. Bây giờ trong bảng điều khiển của bạn dưới các thiết bị, bạn sẽ có một nhà để xe.

Khi bạn đã cài đặt xong mọi thứ, bạn đã sẵn sàng để thực sự lập trình ESP8266. Bạn có thể tìm thấy mã trên GitHub tại đây. Bạn sẽ phải chỉnh sửa một số phần cơ bản của mã để đăng ký thiết bị của mình.

#define WIFI_SSID "Tên Wi-Fi"

#define WIFI_PASS "Mật khẩu Wi-Fi" #define APP_KEY "lấy từ https://sinric.pro" #define APP_SECRET "lấy từ https://sinric.pro" #define GARAGEDOOR_ID "lấy từ

Đây là mã duy nhất bạn cần chỉnh sửa. Chỉ cần đặt SSID Wi-Fi của bạn vào dấu ngoặc kép, sau đó thực hiện tương tự đối với mật khẩu. ID cửa nhà để xe sẽ nằm trên trang thiết bị dưới tên của thiết bị, trong trường hợp này là "nhà để xe", nó sẽ được gắn nhãn ID:. Bạn có thể tìm thấy khóa ứng dụng và bí mật ứng dụng trên bảng điều khiển chuyên nghiệp Sinric của bạn dưới thông tin đăng nhập. Giữ bí mật tất cả những điều này vì chúng là thứ đăng ký thiết bị của bạn vào tài khoản của bạn. Khi bạn đã sao chép và dán tất cả thông tin đăng nhập của mình vào mã, bạn đã hoàn tất. Tải bản phác thảo của bạn lên Arduino (tìm hướng dẫn cách tải mã lên Arduino nếu bạn cần trợ giúp về việc này) và sẵn sàng thử nghiệm.

Bước 6: Lắp ráp mọi thứ và hoàn thành

Bây giờ, ESP8266 của bạn đã được lập trình và breadboard của bạn đã được xây dựng, hãy cắm mọi thứ vào đúng vị trí và hy vọng nó sẽ hoạt động, với một chút khắc phục sự cố và kiểm tra xem các kết nối dây của bạn có chính xác hay không. Sau khi mọi thứ được cắm và bật nguồn, bạn sẽ có thể mở bảng điều khiển chuyên nghiệp Sinric của mình và thấy rằng thiết bị của bạn đã được kết nối. Nếu nó không, hãy thử nhấp vào mở hoặc đóng bằng mọi cách và xem liệu điều đó có làm mới nó hay không. Nếu không, hãy làm mới trang và nếu điều đó không hiệu quả. Quay lại xử lý sự cố. Đảm bảo rằng dù bạn ở đâu cũng nhận được tín hiệu Wi-Fi tốt để ESP8266 có thể bắt được. Khi bạn đã có cửa nhà để xe để mở với trang web, bây giờ bạn có thể kết nối nó với Alexa. Tại thời điểm viết bài này, nó không hoạt động với google home hoặc IFTTT nhưng sẽ có trong tương lai. Sử dụng ứng dụng Alexa để bật kỹ năng Sinric Pro Alexa. Quá trình này là tiêu chuẩn và giống như việc kích hoạt bất kỳ kỹ năng nhà thông minh nào khác với Alexa. Cuối cùng, bạn phải đặt chốt để mở cửa. Thật không may, không có cách nào để giải quyết vấn đề này, trừ khi Amazon quyết định thay đổi nó. Ghim chỉ được yêu cầu để mở ga ra, vì vậy bạn có thể đóng nó mà không cần phải nhớ ghim. Bây giờ bạn sẽ có cửa nhà để xe thông minh tự làm rất riêng của mình với đèn báo. Tôi hy vọng hướng dẫn này hữu ích cho nhiều người.