Evde Kullanım için Pratik PIR: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Ev otomasyon projeleriyle çalışan birçoğunuz gibi ben de kendi evimde bazı köşe dönüşlerini otomatikleştirmek için işlevsel bir PIR sensörü inşa etmek istiyordum. Işık anahtarı PIR sensörleri optimal olsa da, bir köşeyi bükemezsiniz. Bu proje birkaç yinelemeden geçti ve denemeleri diğer birçok çevrimiçi öğreticide denedim ve benim için işe yarayan bir tane bulamadım. Doğrudan yapım aşamasına geçmek istiyorsanız, 3. adıma atlayın, aksi takdirde geliştirmeyi tartışacağım ikinci adıma geçin.

Gereçler:

Havya

Elektronik için Lehim ve Flux

Yedek bağlantı teli

3 boyutlu yazıcı

ekmek tahtası

Hassio'nun Temel Anlayışı

Temel Arduino Programlama becerileri

Adım 1: Geliştirme

Home Assistant, isteyebileceğiniz daha karmaşık kurulumlardan bazılarını birbirine bağlamak için harika bir araçtır. Benim için köşeli bir merdivende ışık almak projeye olan ilk ilgimdi. Etkili bir ev kullanımı PIR sensörü oluşturmak için doğru kılavuzu bulmak zordu. Elbette, çalıştırmanın bir sürü kolay yolu var, ancak onu günlük kullanım için enerji açısından verimli ve etkili hale getirmek başka bir hikayeydi. Ayrıca gecikme sorunu veya sinyali aldığında ışığın ne kadar hızlı açılacağı sorunu vardı. Gerçekten yabani otların içine girdiğimde bu zor bir proje. Olan şey, bu tasarımın neden etkili olduğu konusunda iki ana noktaya geldim.

gecikme

Bu sensörü tasarlamak için ESPHome ile başladım. Tüm çan ve ıslıklara sahiptir, aynı zamanda çok kolay bir arayüze sahiptir. Ne yazık ki, ESPhome protokolü ve çerçeve çalışması, mWh'yi sayarken oldukça büyük bir enerji kullanıcısıdır. Ayrıca, bir ışığı açma çağrılarının ESPhome'un açılışından, Hassio'dan ve ardından ışık denetleyicinizden geçmesi gerektiğinde biraz gecikme sorunu vardır. Bunların 10 saniye aralığında biteceğini buldum. Merdivenleri çoktan çıkmıştın (ya da ışık olmadığı için belki çok yavaş yürüyorsun). Böylece Hassio'ya hareket sinyali getirmenin en enerji verimli ve en hızlı yolu MQTT oldu.

MQTT'yi statik bir IP ile kullanmak, süreyi yaklaşık 2 saniyenin altına düşürdü. MQTT sinyali Hassio'ya yaklaşık 800ms - 1200ms arasında ulaşacaktır. Çok iyi.

Pil ömrü

Daha önce de belirtildiği gibi, MQTT'ye geçmek, enerji kullanımında da çok tasarruf sağladı. ESPHome'da derin uykuya sahip olmayan ortalama sensör, yaklaşık 800 mWh pillerle bir günden az dayanır. Derin uyku ile aktivasyona bağlı olarak yaklaşık 3-5 gün. WeMos D1 Mini çılgın bir enerji domuzu değil, aynı zamanda gücünü yönetmede en verimlisi de değil, bu nedenle pilin her bir parçasını sıkıştırmak önemliydi. Her tüketen parçayı azaltmak en önemli adımdı.

Birçok PIR sensörü mevcuttur ancak hepsi eşit yaratılmamıştır. Fark ettiğim ilk noktalardan biri, test edilen her PIR sensörünün hızı, açısı ve ateşleme hızıydı. Kullanılan sensörler arasında, menzil ve enerji maliyeti açısından Simplytronics Geniş Açılı PIR'yi en etkili buldum. Mükemmel menzile sahip geniş açılı bir PIR sensörüdür ve sadece ihtiyacım olan şey için kesinlikle harika olan 3v'de çalışır.

Adım 2: Malzemeler

WeMos D1 Mini

T4056 Lipo/Li-Ion USB Şarj Cihazı

Simplytronics Geniş Açılı PIR Sensörü

3.7v 1000 mWh Lipo Pil

2x 10k Dirençler

120K Direnç

5k Direnç

1N4001 Doğrultucu Diyot

1uF Kapasitör

2N2222 Transistör

Adım 3: Temel Kod ve Arduino

Kolayca, arduino dosyasını indirin, kurulumunuzla çalışacak şekilde değiştirin. Akılda tutulması gereken en önemli husus, ayarlarınızın Hassio'da verilenlerle eşleştiğinden emin olmaktır.

Örneğimde, Mosquitto Broker kullanıyorum. Bu ayarları arduino koduma girdim. MQTT sunucum için Hassio'da barındırıldığı için Hassio'mun IP adresini koydum.

Bir sonraki yapmamız gereken şey, MQTT verilerimizi tutmak için bazı şablon sensörler kurmak, böylece biraz daha Hassio ön uç dostu olacak. Şablonlar ve şablonlama hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, bu Hassio bağlantısını buraya bırakacağım.

Motion MQTT'miz bir şablon ikili sensör olacak ve pil seviyelerimiz Hassio'da bir sensör olacak.

Ana configuration.yaml dosyama, hem şablon ikili sensörlerini hem de şablon sensörlerini ayrı yaml dosyalarına dahil etmek için bazı satırlar ekledim. Bunu bu şekilde yapmak zorunda değilsin ama bence işleri biraz daha düzenli tutuyor. Bunu yapmak için, yeni bir yaml dosyası oluşturmak için dosya düzenleyiciyi kullanın ve ona configuration.yaml'de başvurabileceğiniz bir başlık verin. Örneğimde templatesensor.yaml ve templatebinarysensor.yaml kullanıyorum

Emin olmanız gereken şey, MQTT konularını ve yüklerini arduino kurulumunuza uyacak şekilde veya tam tersi şekilde ayarlamaktır.

Son olarak, pil seviyelerini ve hareket sensörünü görebilen bir pano öğesi ayarlayın.

Adım 4: Şematik ve Test Etme

Kablolama şemasını izleyerek bileşenleri bir devre tahtası üzerinde test etmek için kablolayın. Kablolamadaki önemli notlar, aşağı çekme etkisi için doğru topraklama kablolarına sahip olduğunuzdan emin olmaktır. Bu, transistörün uyandığında WeMos D1 Mini'yi sıfırlamasını sağlayacak şeydir. WeMos D1 Mini'yi bir usb bağlantı noktasına takarak uyandırma ve sıfırlama işlevini test edebilmelisiniz. Elinizi PIR'ın önünde salladığınızda sıfırlanmalıdır. Bu isteğe bağlıdır, ancak pil ömrünü biraz daha uzatmak için hareket sensöründen smd led ışıklarının lehimini de sökebilirsiniz. Bunu hareket sensörünün beklendiği gibi çalıştığını test ettikten sonra yapmanızı tavsiye ederim. USB'nizi bilgisayarınıza taktıysanız, hareketten kaynaklanan bir tetikleyici ile önyüklenen ve sıfırlanan arduino IDE ile iki kez kontrol edin.

Hassio Dashboard'unuzda pilden bazı değerleri ve ayrıca hareket sensörünün kapandığını görebilmeniz gerekir. Şimdiye kadar her şey yolunda gittiyse, işte olmalısınız! Bu küçük devre tahtası prototipini alıp evinizin etrafında hareket ettirebilirsiniz ve yeni ev yapımı hareket sensörünüz olarak işlev görecektir. Bunu Hassio'daki herhangi bir şeyi tetiklemek için kullanabilirsin ve tüm aradığın buysa burada işin biter. Ama buna evde dayanmaya değer bir şey olması için son bir cila verelim.

Bazı sorun giderme ipuçları

- WeMos D1 Mini'deki sıfırlama düğmesine basarak MQTT'nin arduino koduyla tetiklenmesini sağlamalısınız

- her adımın nerede olduğunu ve donanıma ne yaptığını görmek için bazı arduino kodunun yorumunu kaldırın

- tüm negatif kurşun noktalarını bağlamayı unutmayın

Adım 5: Wifi Işık Anahtarınıza Bağlanma

Neyse ki Hassio, kurulumunuza yardımcı olabilecek gerçekten harika bir otomasyon sihirbazına sahip. Işık veya eklenti eklemeye girmeyeceğim, ancak Hassio'daki kişilerin Hassio ile kontrol edilecek entegrasyonları ve diğer platformları eklemeyi gerçekten kolaylaştırdığını göreceğim. Git ve seçtiğiniz wifi ışık anahtarını nasıl ekleyeceğinizi kontrol edin.

Bu otomasyon sihirbazında, tetikleyici olan önemli bir şeye dikkat etmek istiyoruz. Tetikleyici olarak şablon ikili sensörünü ekleyebilirsiniz, ancak doğrudan MQTT yüküyle gittiğimde hareket sensörünün biraz daha "hızlı" olduğunu gördüm. Son olarak, ışık veya cihaz seçiminizi yapılandırın ve sensör çalışır durumda olmalıdır.

Adım 6: Proje Konut

Breadboard'unuzdan emin olduğunuzda, tüm parçaları bir prototipleme pcb kartına taşıyın ve tüm bağlantıları bulabileceğiniz en küçük tahtaya lehimleyin. Kabloları kısa tuttum, ancak kurtarma/düzenleme/tamir durumunda esnek. Kasa tasarımı, bir köşeye veya düz bir yüzeye yerleştirilebilen minimal bir kasadır. Ayrıca zarar vermeyen yapışkan 3M şeritlerle de gerçekten iyi çalışır =)

Not Bu garip format prototipleme pcb'sini nereden aldığımı unuttum, bu yüzden pcb'nizi boyuta göre kesmenizi ve bir veya iki delik açmanızı öneririm. Bu kılavuz popüler olmaya başlarsa, daha yaygın bir boyuta sahip düzenlenmiş bir sürüm yayınlayacağım (yalnızca iki hareket sensörüne ihtiyacım vardı ve tam olarak o garip panolardan iki tane vardı)

7. Adım: Kapatma

Umarım bu tasarım, bazı ev otomasyon projelerini yürütme çabalarınızda yardımcı olmuştur. Bu talimatı üretmek için tüm hareketli parçaları elde etmek benim için oldukça uzun bir yoldu, ancak onu indirmek için biraz zaman ayırdığım için memnunum. Bu proje bana ESP'lerimi programlamak için daha ulaşılabilir yollardan bazılarını kullanmanın sınırlarını biraz gösterdi. Bu, ESPHome kullanmamanız gerektiği anlamına gelmez, ancak enerji yönetiminde daha katı olan projeler için farklı bir yol izlemeniz gerekebilir. Sensörler mayıs veya haziran civarında tamamlandı ve o zamandan beri şarj gerekmedi. Şu ana kadar 4-5 ay şarja ihtiyaç duymadan gittiler. Bir yan not olarak, WeMos D1 Mini'yi temel alan yeni bir PCB düzeni geliştirmeye de başladım. WeMos D1 Mini ile ilgili olan şey, yerleşik bir 5v ila 3v dönüştürücüye ve güç tüketen bir USB programlama IC'sine sahip olmasıdır. Bu, bu iki faktörü ortadan kaldırırsak, ESP8266'yı daha da az güç emmeye zorlayabileceğimiz anlamına gelir.

Bir kez daha, başıboş konuşmalarıma izin verdiğiniz ve bu projeyi takip ettiğiniz için teşekkür ederim.