ESP8266 WIFI cửa nhà để xe từ xa: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Chúng tôi sử dụng nhà để xe của chúng tôi giống như một lối vào chính vào nhà, bởi vì việc sử dụng lối vào phía trước thực tế gây ra rất nhiều bụi bẩn vào nhà do cách bố trí không tốt. Trong mùa mưa ở đây, trên bờ biển phía tây của Canada, nó thậm chí còn tồi tệ hơn. Công cụ mở cửa nhà để xe của chúng tôi chỉ đi kèm với hai điều khiển từ xa và trong khi chúng tôi có thể mua thêm điều khiển từ xa, tôi mặc dù sẽ tốt hơn nếu có một điều khiển từ xa dựa trên WIFI có thể được sử dụng từ điện thoại thông minh. Tôi không muốn một thiết bị mở có hỗ trợ WIFI yêu cầu kết nối với máy chủ sản xuất hoặc bất kỳ thứ gì có thể cho phép mở cửa từ xa (cách xa ngôi nhà). Giải pháp mà tôi đưa ra là sử dụng một ứng dụng Android tùy chỉnh kết nối với WIFI của chúng tôi và giao tiếp với bảng mạch dựa trên ESP8266 cũng chỉ có thể kết nối với WIFI của chúng tôi. Khi bạn đã ở trong phạm vi WIFI của ngôi nhà, bạn có thể sử dụng điện thoại để mở cửa.

Bước 1: Thiết kế và Vật liệu

Dụng cụ mở cửa nhà để xe của chúng tôi là Chamberlain, nhưng tôi nghi ngờ hầu hết các thiết bị mở đều hoạt động theo cách tương tự. Bảng điều khiển trên tường cho nó đơn giản ngắn hai dây kết nối với nó, tín hiệu mở máy để kích hoạt. Những tấm tường này cũng thường có công tắc đèn và tính năng khóa, những nút đó không chỉ đơn giản là ngắt kết nối mà gửi một loạt các xung (tín hiệu PWM) trở lại thiết bị mở để hướng dẫn nó phải làm gì (bật đèn hoặc khóa. ra khỏi điều khiển từ xa). Việc rút ngắn dây dẫn (công việc của công tắc chính) có thể được thực hiện bằng một rơ le.

Tôi đã sử dụng các phần sau:

• Bảng Wemos D1 R2 ESP8266 (bất kỳ bảng nhà phát triển ESP8266 nào cũng hoạt động)
• Rơ le JCZ-11 (cuộn dây 5V)
• Bóng bán dẫn NPN (2N4401)
• một điện trở 10kOhm
• một điện trở 2,2kOhm
• một diode 1N4148
• dây linh tinh
• tạo mẫu PCB (hoặc tạo của riêng bạn)
• bao vây cho hội đồng quản trị
• cung cấp điện cho hội đồng quản trị

Sơ đồ là từ LTSpice (tệp nguồn đính kèm) và tôi cũng đã bao gồm một bản vẽ breadboard Fritzing để có một hình dung khác. Mô hình Fritzing của bảng Wemos mà tôi thấy dường như có một số vấn đề. Bỏ qua các đường đứt nét, chỉ nhìn vào các kết nối dây màu xanh. Tất nhiên, nhiều bảng phát triển ESP8266 khác cũng có thể được sử dụng thay thế và mã bao gồm sẽ yêu cầu sửa đổi rất ít để hoạt động trên các bảng khác.

Đối với vỏ bọc, tôi đã sử dụng một hộp nhựa nhỏ (không sử dụng kim loại, nó sẽ che chắn tín hiệu WIFI). Đối với nguồn điện, tôi đã sử dụng một bộ sạc điện thoại di động cũ và thay thế đầu cuối bằng một đầu nối thích hợp cho bảng Wemos.

Vì rơ le tôi có sẵn chứa một cuộn dây 5V và bảng Wemos chỉ có thể xuất ra 3,3V trên một chân kỹ thuật số, tôi đã sử dụng một bóng bán dẫn để chuyển cuộn dây trên rơ le. Tôi đã thêm một điện trở kéo xuống (10kOhm) để đảm bảo pin ở mức thấp khi bo mạch được cấp nguồn và cửa nhà để xe không vô tình mở ra. Diode flyback (D1) bảo vệ chống lại sự tăng đột biến điện áp từ năng lượng được lưu trữ trong cuộn dây khi rơle tắt.

Bước 2: Lắp ráp tất cả

Tôi có một PCB còn sót lại từ một dự án khác phù hợp với các tiêu đề cho bảng Wemos, vì vậy tôi đã cắt nó theo kích thước và sửa đổi nó để sử dụng. Một vài lỗ cần được khoan và cắt một số dấu vết không mong muốn để làm cho nó phù hợp. Tôi đã hàn tất cả các bộ phận tại chỗ và kiểm tra chức năng mã bằng cách bật và tắt đèn LED. Như đã đề cập trước đây, một tính năng quan trọng là công cụ mở (hoặc đèn LED trong trường hợp thử nghiệm) sẽ không kích hoạt khi bo mạch Wemos bật nguồn.

Bo mạch Wemos được lập trình bằng Arduino IDE và địa chỉ IP của bo mạch đã được cố định (được phân bổ trước) thành 192.168.1.120 trên mạng gia đình. Bằng cách đó, khi nó khởi động, nó sẽ luôn có cùng một địa chỉ IP (nội bộ) và ứng dụng có thể được mã hóa cứng với nó.

Ứng dụng Android được tạo bằng MIT App Inventor 2. Tôi chỉ thử nghiệm nó trên điện thoại chúng tôi có (Oneplus, Xiaomi và Moto G4 Play). Nó được cài đặt dễ dàng bằng cách đặt nó vào thư mục Google Drive được chia sẻ và tải nó từ chính điện thoại. MIT App Inventor được sử dụng miễn phí và tệp dự án đi kèm có thể dễ dàng sửa đổi để sử dụng địa chỉ IP khác.

Bộ phận lắp ráp không hoàn toàn phù hợp với hộp đựng tôi cầm trên tay, vì vậy tôi đã khoét một lỗ để rơ le thò ra một chút. Tôi cũng đã cắt một lỗ tiếp cận cho đầu nối với hệ thống dây điện mở cửa nhà để xe.

Bước 3: Kết nối với Bộ mở cửa nhà để xe

Có hai tùy chọn để kết nối hệ thống dây điện với thiết bị mở. Tùy chọn 1 là kết nối với hai đầu cuối vít trong bảng điều khiển tường và cách còn lại là kết nối trực tiếp với thiết bị mở (thiết bị đầu cuối đẩy vào). Tôi chọn cái sau, vì nó thuận tiện hơn cho tôi vì dây sẽ chạy một khoảng cách ngắn hơn đến nơi tôi có thể đặt thiết bị Wemos của mình trong nhà để xe. Có một thước đo dải dây trên chính dụng cụ mở và các tab nhỏ màu cam bên dưới có thể được sử dụng để giải phóng các dây hiện có để bộ bổ sung có thể được xoắn với các dây hiện có và lắp lại.

Tấm bảng Wemos trong khu vực bao bọc của nó được đặt ở phía ngoài để nó không dễ bị đập vào, vì nhà để xe cũng là xưởng chế biến gỗ của tôi. Nó hoạt động khá tốt và tôi ước mình đã làm điều này sớm hơn.