ESP Mudah: buat sistem otomasi rumah Anda sendiri

Membuat sensor otomasi rumah sendiri tidaklah sulit atau mahal. Anda memerlukan sensor dan papan mikrokontroler yang mengirimkan data sensor secara nirkabel ke pengontrol otomasi rumah Anda. Dalam artikel ini, kami menghubungkan sensor suhu, kelembaban dan tekanan udara dan layar LCD ke Modul WiFi ESP8266. Kami memasang firmware ESP Easy di atasnya dan mengintegrasikan sensor kami dengan sistem otomatisasi rumah sumber terbuka Domoticz, sehingga Anda dapat membaca data pengukuran di dasbor pengontrol otomasi rumah Anda. Sistem otomasi rumah Anda sendiri dalam 17 langkah!

01 ESP8266

Inti dari sensor otomatisasi rumah terdiri dari papan pengontrol yang membaca data sensor dan mengirimkannya ke pengontrol otomatisasi rumah Anda. Pilihan populer dengan do-it-yourselfers adalah papan yang didasarkan pada Modul WiFi ESP8266, diproduksi oleh perusahaan Cina Espressif Systems. Kontroler beroperasi pada frekuensi clock 80 atau 160 MHz, memiliki 64 kilobyte memori instruksi dan 96 kilobyte memori data, 512 kilobyte hingga 4 megabyte ram, 802.11 b / g / n WiFi dan 16 gpio pin untuk komunikasi dengan luar dunia. Papan pengontrol AI-Thinker sangat populer, terutama ESP-01 minimalis dengan 6 pin yang dapat digunakan dan ESP-12E dengan 20 pin yang dapat digunakan.

02 ESP Mudah

Anda tidak berada di mana pun hanya dengan perangkat keras: firmware yang dijalankan pada modul ESP menentukan fungsi papan pengontrol. Awalnya firmware NodeMCU adalah pilihan populer untuk ESP8266, tetapi firmware Arduino juga telah didukung untuk sementara waktu. Hal yang menarik tentang yang terakhir adalah Anda kemudian dapat menggunakan Arduino IDE untuk mengembangkan program untuk modul ESP. Dan pengembang firmware ESP Easy membuatnya semakin mudah bagi kami: ESP Easy mengubah modul ESP Anda menjadi perangkat multi-sensor yang dapat Anda konfigurasi dengan mudah melalui antarmuka web.

03 Unduh Firmware

Pada saat penulisan, pengembang ESP Easy sedang merombak firmware mereka. Oleh karena itu, kami tidak memilih rilis stabil, tetapi untuk versi pengembangan dari versi 2.0 yang sepenuhnya ditulis ulang. Unduh file zip (bersama kami ini ESPEasy_v2.0.0-dev11.zip, yang ternyata sangat stabil dalam praktiknya) dan buka kemasannya. Selain kode sumber, Anda juga melihat semua jenis file bin. Itu adalah versi biner dari firmware. Nama-nama tersebut memperjelas mana yang Anda butuhkan: normal hanya berisi plug-in yang stabil, juga menguji plug-in dan dev juga plug-in yang masih dalam pengembangan. 1024 untuk modul ESP dengan flash 1 MB dan 4096 untuk modul ESP seperti ESP-12E dengan flash 4 MB.

04 Firmware berkedip

Kami mengilustrasikan artikel ini dengan ESP-12E, yang memiliki konektor micro-USB dengan konverter USB-ke-serial built-in untuk komunikasi serial dengan PC Anda. Pertama, unduh driver CP2102 dari situs web Silicon Labs. Kemudian hubungkan modul ESP ke PC Anda melalui USB. Jika Anda menggunakan model modul ESP yang berbeda, maka Anda memerlukan konverter USB-ke-TTL, yang Anda sambungkan ke pin GPIO modul Anda. Lihat wiki ESP Easy untuk informasi lebih lanjut. Flashing firmware dilakukan dengan alat FlashESP8266.exe di file zip dengan firmware. Pilih port serial (misalnya COM0) dan file bin dengan firmware yang diinginkan.

05 Konfigurasi WiFi

Ketika modul ESP yang baru di-flash boot (tekan tombol RST pada papan setelah flashing selesai), itu berfungsi sebagai titik akses nirkabel dengan ssid ESP_Easy_0. Hubungkan melalui smartphone Anda atau perangkat wifi lainnya dan masukkan configesp sebagai kata sandi . Kemudian buka browser web Anda, yang akan mengarahkan Anda ke portal tawanan modul ESP. Pilih ssid mana yang Anda inginkan untuk dihubungkan dengan modul ESP dan masukkan kata sandi yang sesuai. Tekan Hubungkan untuk mengatur koneksi.

06 Kata sandi

Jika modul ESP telah berhasil terhubung ke WiFi Anda, Anda akan melihat alamat IP. Sekarang hubungkan ponsel cerdas Anda ke WiFi normal Anda lagi dan kemudian kunjungi alamat IP modul ESP di browser web Anda (ini sekarang dapat dilakukan di PC Anda, layar yang lebih besar sekarang lebih nyaman) untuk sisa konfigurasi. Pada tab Config , sangat penting bagi Anda untuk memberi modul Anda nama yang unik dan memilih kata sandi administrator, sehingga tidak semua orang di jaringan lokal Anda dapat mengubah konfigurasi. Tekan Kirim di bagian bawah .

07 Menambahkan pengontrol Domoticz

Di tab Pengontrol , pengontrol sudah ditambahkan secara default dengan protokol Domoticz. Klik Edit di sebelahnya . Biarkan Domoticz HTTP sebagai protokol . Masukkan alamat IP dan port (standar 8080) pengontrol Domoticz Anda. Jika Anda telah melindungi antarmuka web Domoticz dengan nama pengguna dan kata sandi, masukkan juga di sini. Terakhir, centang Enabled dan klik Submit . Jika Anda kemudian menekan Tutup, Anda akan melihat pengontrol Domoticz Anda di daftar pengontrol.

08 LED Status

Pada tab Hardware Anda menentukan untuk apa Anda menggunakan pin gpio. Sebuah fitur praktis yang baru di versi 2.0 dari firmware dapat ditemukan di bawah Wifi Status LED . Jika Anda memasukkan nomor pin yang terhubung dengan LED, ESP Easy akan menampilkan status WiFi di LED tersebut. Dan itu juga dimungkinkan dengan LED bawaan dari modul ESP. Pilih GPIO-2 (D4) dan centang Inversed LED karena LED itu bekerja aktif-rendah. Klik Kirim di bagian bawah . Jika ESP Easy tidak terhubung ke WiFi, LED sekarang akan berkedip cepat antara terang dan lembut.

09 Sensor dan layar

Sekarang ambil papan tempat memotong roti dan letakkan modul ESP (tidak terhubung ke catu daya!) Dan papan sensor BMP180 di atasnya. Yang terakhir adalah papan sirkuit tercetak dengan sensor suhu dan tekanan udara. Sekarang hubungkan VIN pada BMP180 dengan 3V3 pada modul ESP, GND dengan GND, SCL dengan D1 dan SDA dengan D2. Ambil sensor suhu dan kelembaban AM2302 (DHT22), hubungkan kabel merah ke VIN, kabel hitam ke GND dan kabel kuning ke D5. Terakhir, sambungkan layar OLED dengan pengontrol SDD1306: VCC di VIN, GND di GND, SCL di D1 dan SDA di D2. Kemudian sambungkan kembali catu daya ke modul ESP.

10 Sensor virtual di Domoticz

Buat sensor tiruan di antarmuka web Domoticz. Untuk melakukan ini, buka menu Pengaturan / Perangkat Keras , pilih perangkat keras baru dari daftar jenis Dummy , beri nama perangkat dan pastikan bahwa Aktif dicentang. Klik Add . Kemudian klik Buat sensor virtual di perangkat virtual . Beri nama sensor dan pilih Temp + Hum sebagai tipe . Klik OK untuk membuat sensor. Kemudian cari sensornya di Settings / Devices dan tulis angkanya di kolom Idx . Ini adalah ID sensor. Kemudian tambahkan sensor tipe Temp + Baro dengan cara yang sama .

11 Mengkonfigurasi sensor DHT

Sekarang buka antarmuka web ESP Easy. Di tab Perangkat , klik Edit di baris pertama . Pilih di Perangkat untuk Lingkungan - DHT11 / 12/22 . Beri nama sensor dan centang Diaktifkan . Pilih GPIO-14 (D5) sebagai pin GPIO dan DHT 22 sebagai jenis sensor . Di IDX, masukkan ID sensor di Domoticz dan pastikan Send to Controller dicentang. Lalu klik Kirim . Jika Anda kemudian mengklik Close , Anda akan melihat sensor di daftar perangkat, termasuk suhu dan kelembaban saat ini. Anda juga akan melihat data di Domoticz.

12 Mengkonfigurasi sensor BMP

Sensor BMP180 berkomunikasi dengan modul ESP melalui antarmuka I2C. Jadi periksa dulu di tab Hardware ESP Easy apakah antarmuka I2C dikonfigurasi dengan benar: GPIO-4 (D2) dengan SDA dan GPIO-5 (D1) dengan SCL. Ini juga koneksi yang Anda buat di papan tempat memotong roti. Lalu pergi ke tab Perangkat dan klik Edit di baris kedua . Pilih Lingkungan - BMP085 / 180 sebagai perangkat . Beri nama sensor, centang Diaktifkan dan masukkan ketinggian lokasi Anda dalam meter (untuk mengimbangi tekanan udara). Masukkan ID yang benar dari sensor virtual di Domoticz dan klik Kirim .

13 Membuat aturan Anda sendiri

Selama penutupan editorial, terjadi kesalahan lain di ESP Easy, yang menyebabkan firmware tidak mengirimkan tekanan udara dari sensor BMP dengan benar ke Domoticz. Untungnya, ESP Easy cukup fleksibel untuk mengatasi masalah ini. Untuk melakukan ini, pertama hapus centang Send to Controller untuk sensor BMP Anda dan klik Kirim . Kemudian buka tab Alat , klik Lanjutan , centang Aturan, lalu klik Kirim . Tab Aturan baru sekarang akan muncul . Buka ini. Anda sekarang dapat dengan mudah menambahkan aturan Anda sendiri di bidang teks.

14 Timer

Tambahkan skrip di bawah ini di bidang teks. Ganti alamat ip, nomor port dan id dengan nilai untuk situasi Anda. Skrip ini mengirimkan data sensor ke Domoticz setiap menit. Reboot modul ESP di Tools / Reboot sesudahnya .

Pada Sistem # Boot lakukan

timerSet, 1.60

endon

On Rules # Timer = 1 lakukan

SendToHTTP, 192.168.1.101,8080, / json.htm? Type = command & param = udevice & idx = 230 & nvalue = 0 & svalue = [BMP # Temperature]; [BMP # Pressure]; BAR_FOR; ALTITUDE

timerSet, 1.60

endon

15 Mengkonfigurasi layar OLED

Kemudian kita hanya perlu mengkonfigurasi layar OLED agar kita juga bisa melihat data sensor di dalamnya. Pertama klik pada I2C Scan di tab Tools dan lihat alamat I2C mana yang digunakan layar OLED, default 0x3c. Kemudian buat perangkat ketiga di tab Perangkat dan pilih jenis Tampilan - OLED SSD1306 . Pilih nama, centang Diaktifkan dan periksa apakah alamat I2C yang dimasukkan benar. Juga pilih rotasi yang benar (normal atau terbalik) dan ukuran layar.

16 Tampilkan data sensor

Di sisa konfigurasi layar OLED, Anda memilih apa yang akan muncul di layar. Anda memiliki 8 baris 16 karakter yang dapat Anda isi. Pada baris 1 masukkan T: [BMP # Temperatur] ^ C , pada baris 2 H: [AM2302 # Humidity]% dan pada baris 3 P: [BMP # Pressure] hPa . Kami menggunakan suhu BMP180, karena lebih akurat daripada DHT22. Klik Kirim . Setelah satu menit (penundaan default) Anda akan melihat data sensor di layar.

17 Sensor dan aktuator lainnya

Sensor dan layar yang kami hubungkan di bengkel ini tentunya bukan satu-satunya perangkat yang didukung. Di sini Anda akan menemukan daftar semua plugin. Di sini Anda juga dapat melihat plug-in mana yang disertakan dalam firmware normal dan yang memerlukan firmware pengujian atau pengembangan. Halaman wiki dari sebuah plugin menjelaskan bagaimana menghubungkan perangkat dan bagaimana mengkonfigurasi plugin di ESP Easy.

Sensor IoT bertenaga baterai

ESP Easy berguna untuk mengubah modul ESP menjadi perangkat IoT. Tetapi Anda tidak ingin menggantungnya di dinding sepanjang waktu dengan adaptor daya USB. Untungnya, modul ESP juga dapat ditenagai dengan baterai. Anda kemudian harus melakukan sejumlah trik untuk membatasi konsumsi daya. Baca halaman ini di ESP Easy wiki. Secara umum, ini berarti modul ESP Anda harus dalam mode tidur selama mungkin. Misalnya, Anda hanya mengukur nilai sensor satu kali dalam satu jam dan baru mengaktifkan WiFi sebentar. Pilih juga modul ESP yang benar. Misalnya, Wemos D1 mini adalah model ekonomis yang, dengan sedikit upaya, terus beroperasi dengan tiga baterai AA selama setahun.