IoT Şəbəkə Nəzarətçisi. Hissə 9: IoT, Ev Avtomatlaşdırması: 10 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

İmtina

BUNU İLK OXUYUN

Bu Təlimat, elektrik enerjisindən istifadə edən bir layihəni (bu vəziyyətdə İngiltərədə 240VAC RMS) ətraflı təsvir edir, eyni zamanda təhlükəsiz təcrübə və yaxşı dizayn prinsiplərindən istifadə edilməsinə diqqət yetirildikdə, bu təchizat gərginliyi ilə işləyərkən həmişə potensial ölümcül elektrik şoku riski var. müəllif, məzmununu izləyərkən şəxsi zədə və ya əmlaka ziyan dəyərsə, heç bir məsuliyyət götürə bilməz. Nəticə etibarilə bu layihəni öz riski altına alırsınız.

Giriş

Ev avtomatlaşdırması ilə bağlı 9 -cu məqalə, Sonoff 10A IoT şəbəkə idarəedicisinin necə yaradılacağını və ev şəraitində uğurla yerləşdirilməsini təmin etmək üçün bütün lazımi proqram funksiyalarını daxil edən mövcud bir ev avtomatlaşdırma sisteminə necə inteqrasiya ediləcəyini sənədləşdirir.

Giriş

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, iTead -dən Sonoff 10A -dan istifadə edərək bir IoT şəbəkə nəzarətçisinin necə qurulacağını və inteqrasiya olunacağını bu Təlimatlandıra bilər. Cihazın özü 10amps @ 90 ~ 250VAC üçün qiymətləndirilmişdir, lakin bu tətbiq İngiltərənin 240VAC RMS daxili əsas təchizatını təmin edən qaynaqlı fiş vasitəsilə onu 5ampa endirir.

Dizayn metodologiyası, MQTT/OpenHAB əsaslı IoT şəbəkəsinə bu seriyada ətraflı izah edilmiş, buradan götürülmüş təkrar istifadə olunan ev avtomatlaşdırma quruluşu ilə birləşdirilmişdir. Həm də hər hansı bir IoT şəbəkə elementinin itkisini idarə edə bilər və müstəqil olaraq idarə oluna bilər. Bağımsız rejimdə cihazın idarə edilməsi, qabağın yuxarı hissəsindəki idarəetmə düyməsinə basmaqla əldə edilir ki, bu da irəli tədarük çıxışını dəyişir.

Sonoff cihazının bu yerli nəzarətini təmin etmək üçün GPIO14 korpusdan çıxarılır və tətik girişi kimi istifadə olunur. Təhlükəsizliyi təmin etmək üçün bu giriş opto-bağlayıcı dövrə vasitəsilə verilir və heç vaxt operatorun elektrik təchizatı gərginliyinə məruz qalmaması üçün plastik bir korpusda yerləşdirilir.

Nəhayət, nəsr də Arduino IDE-dən istifadə edərək Sonoff 10A-da ESP8266 cihazının yenidən necə proqramlaşdırılacağını təsvir edir və hədəf kodunu etibarlı şəkildə proqramlaşdırmaq üçün istifadə edilə bilən bir cihazın tam dövrə detallarını verir.

Hansı hissələrə ehtiyacım var?

Sonoff Şəbəkə Nəzarətçisi

1. Sonoff 10A -da 1 endirim
2. 1 off 7805L 5v gərginlik tənzimləyicisi burada
3. 1 endirim 240/6VAC 1.5VA transformatoru burada
4. Burada 2 ədəd 0.1 keramika kondansatörü var
5. 1 off 1000uF @25v Elektrolitik Kondansatör
6. Burada 1W Bridge 2W01 doğrultucu
7. Burada 2 off 4K7 rezistoru
8. Burada 1 off 330R rezistor
9. Burada 1 SPST düyməsi var
10. Burada 1 endirim Mulitcomp BM12W ABS Qoruyucu
11. TIL111 opto-bağlayıcıda 1 endirim
12. Burada 1 yollu 3 yollu terminal bloku
13. 1 yollu 2 yollu kodlu molex konnektoru burada/burada
14. 1 yollu 3 yollu kodlu molex konnektoru burada/burada
15. 1 yollu 5 yollu kodlu molex konnektoru burada/burada
16. Burada 5 yollu molex sancaqlar
17. 1 endirim Winbond SPI Flash (W25Q32FVSIG) burada
18. Burada 1 ədəd 20 mm -lik qoruyucu tutacaq + qapaq
19. Burada 1 ədəd 20 mm sürətli zərbəli 500mA sigorta
20. Burada 2 ədəd poliamid kabel rakorları
21. 1 ədəd İngiltərə Şəbəkə fişini (BS1363/A) burada
22. 1 ədəd İngiltərənin Ana prizindən (BS1363/A) burada
23. 7 ədəd M3 16mm CS neylon vintlər, (10 qoz -fındıq daxil olmaqla) burada/burada
24. Buradan 2 zip bağlama
25. 1 ədəd veroboard (0.1 "meydança) burada
26. 1 off Müxtəlif uzunluqlarda 22swg qalaylı mis tel burada
27. 1 off 3M White UK elektrik kabeli burada
28. Burada 10 Molex yuva kıvrılır

Proqramçı Sonoff

1. Burada 1 ədəd LD33CV 3v3 gərginlik tənzimləyicisi
2. Burada 1 ədəd TO-220 soyuducu
3. Burada 1 ədəd soyuducu pastası
4. 1 off 10uF @16v elektrolitik kondansatör burada
5. Burada 1 ədəd 0.1 keramika kondansatörü
6. Burada 1 SPDT düyməsi var
7. Burada 1 off 4K7 rezistoru
8. 1 yollu 2 yollu kodlu molex konnektoru burada/burada
9. 1 yollu 3 yollu kodlu molex konnektoru burada/burada
10. Burada 5 Molex yuva kıvrılır
11. Burada 6 yollu molex yuvası var
12. Burada 1 SPST düyməsi var
13. Burada 1 ədəd 2.1 mm PSU yuvası var
14. 1 ədəd veroboard (0.1 "meydança) burada
15. Burada 1 ədəd USB -dən serial adapterə (FTDI) daxil olun

Hansı proqrama ehtiyacım var?

1. Arduino IDE 1.6.9 burada
2. Arduino IDE, ESP8266 proqramlaşdırmaq üçün konfiqurasiya edilmişdir. Bura baxın; ESP8266-01 proqramlaşdırmaq üçün Arduino IDE qurmaq

Hansı vasitələrə ehtiyacım var?

1. Lehimleme dəmir,
2. Qazma və müxtəlif bitlər (kabel rakorları üçün pilləli delik kəsici və idarəetmə düyməsi daxil olmaqla),
3. Tornavidalar (müxtəlif),
4. Tənzimlənən açarlar (iki qapalı, çənə genişliyi> 25 mm, kabel kəmərləri üçün),
5. Fayllar (müxtəlif),
6. Sağlam vitse,
7. Heatgun,
8. DMM (tercihen CAT IV).

Hansı bacarıqlara ehtiyacım var?

1. Elektronika və ev elektrik təhlükəsizliyi/dizayn/naqillər və s.
2. Arduino və onun IDE bilikləri,
3. Yaxşı istehsal bacarıqları (lehimləmə, işləmə, qazma və s.),
4. Biraz Səbir,
5. Ev şəbəkəniz haqqında bir az anlayış.

Mövzular əhatə olunur

• Giriş
• Dövrə Baxış
• Sonoff RetroMods
• Tikinti və montaj detalları
• Sonoff Proqramlaşdırma Adapteri
• Proqram Sisteminə Baxış
• Proqrama Baxış
• OpenHAB Konfiqurasiyası
• IoT Cihazınızı Test Edin
• Nəticə
• İstifadə olunan istinadlar

Serial Bağlantıları

8 -ci hissəyə: WiFi IoT Temperatur və Nəmlik Sensoru. Bölmə: 8 IoT, Ev Otomasyonu

10 -cu hissəyə: IoT ilə IR Uzaqdan İdarəetmə. 10 -cu hissə IoT, Ev Avtomatlaşdırılması

Addım 1: Dövrə Baxış

Baxış

Yuxarıdakı girişdə qeyd edildiyi kimi, elektrik nəzarətçisini lokal olaraq açmaq və söndürmək üçün Sonoffun göyərtəsindəki ESP8266-ya giriş tələb olunur. Belə bir xarici girişin tətbiqi Sonoff ABS korpusunun pozulmasını tələb edir və bu səbəbdən potensial şok təhlükəsi yaradır. Bunun öhdəsindən gəlmək üçün optik izolyasiyadan istifadə etdim, belə ki, şəbəkə nəzarətçi sisteminin korpusundan kənarda elektrik enerjisinə məruz qalma ehtimalı yoxdur.

Aşağıdakılar, opto-izolyasiya sxeminin təsviridir (yuxarıdakı şəkil 1-də).

Dövrə Detalları

Opto-izolyasiya dövrəsi, təchizatı birbaşa cihaza tətbiq olunan elektrik şəbəkəsindən alır. 240VAC RMS, 2,5 mm (kv) CSA və F1-ə 500mA 20 mm kabel keçirə bilən, 400V-də 16A-da qiymətləndirilmiş, 5/3-5.08 poliamid 3-Yollu terminali MKDSN2, 5/3-5.08 poliamid kontaktlı J1 vasitəsi ilə J1 vasitəsilə aşağı salınma/izolyasiya transformatoruna tətbiq olunur. sürətli zərbəli qoruyucu. TR1 -in ikincil sarımlarında mövcud olan 6VAC, B1 diod körpüsü ilə düzəldilmiş tam dalğadır.

Bu tam dalğalı düzəldilmiş çıxış daha sonra C1, C2 C3, R3 və IC1 tərəfindən 7805L seriyalı şunt tənzimləyicisi ilə sabitləşir və tənzimlənir, bu da yaxşı, təmiz 5v təchizatı təmin edir.

5v dəmir yolu, J3-ə qoşulmuş xaricdən quraşdırılmış ağ SPST düyməsi vasitəsilə OK1 və TIL111 opto-izolyatoruna girişi idarə etmək üçün istifadə olunur. TIL111 -in çıxışı R2 və 4K7 çəkmə rezistoru vasitəsilə Sonoff GPIO14 girişinə qoşulur. Beləliklə 340V -dən daha yaxşı izolyasiya əldə edilir (yəni Peak gərginliyi = (240VAC*sqroot (2))).

Addım 2: Sonoff RetroMods

Sonoff 10A cihazını birləşdirmək üçün bəzi retrospektiv dəyişikliklər etmək lazımdır.

Birincisi, yuxarıdakı şəkil 1-də göstərildiyi kimi 5 tərəfli 0,1 pitch molex konnektoru əlavə etməkdir. Bu, qoruyucu örtük yuxarıdakı şəkillər 2 və 3-də olduğu kimi dəyişdirildikdən sonra Sonoff-da GPIO14-ə daxil olmağa imkan verir.

Yuxarıda göstərilməsə də, yerində proqramlaşdırmaya icazə vermək üçün serial TX/RX xətlərini də çıxartdım (yuxarıdakı 1-ci addımda SK1..3 kabel qoşqularına baxın).

İkinci dəyişiklik, SPI Flash cihazının ölçüsünü standart 1MBt -dan 4MByte artırmaqdır, bu, IoT veb server fayllarının SPIFFS -də saxlanılması üçün kifayət qədər yer təmin etməkdir.

Ebay -dan SMD SPI flaş cihazını (W25Q32FVSIG) aldım

Flaşı əvəz etmək üçün SMD cihazına daha yaxşı giriş əldə etmək üçün şəkil 4 -də olduğu kimi Sonoff LEDini müvəqqəti olaraq sildim. Flaşı lehimləmək üçün yuxarıdakı şəkil 5-də göstərildiyi kimi bir istilik silahı istifadə etdim. Daha sonra həm 4MB Flash, həm də LED yenidən lehimləndi (şəkil 6).

Addım 3: Tikinti və Montaj Təfərrüatları

Şəbəkə nəzarətçisini Mulitcomp BM12W ABS qutusuna qoydum (yuxarıdakı şəkil 1). Bu korpus, bərkidici iplərə zərər vermədən qurğuya çoxlu daxil olmağa imkan verən təcrid olunmuş pirinç M3 əlavələrə malikdir, belə ki, lazım olduqda daxili qoruyucu dəyişdirilə bilər və ya zamanla daxili yoxlama aparıla bilər (eyni şeyi Sonoff cihazı üçün demək olmaz. səmərəli bir dəfə yalnız özünü tappers istifadə yaxın).

Şəbəkə təchizatı kabeli üçün əsas gərginlik aradan qaldırılması, M16 Neylon/Poliamid 6/6 ağ OD Min/Maks 5mm/10mm kabelini dəstəkləyən ağ keçid vasitəsilə əldə edilmişdir.

İkincil gərginlik aradan qaldırılması, həddindən artıq gərginlik tətbiq olunarsa və kabel yuvası uğursuz olarsa, fermuar bağlama kabeli yerində saxlayacaq.

Sonoff və opto-izolyasiya elektronikasını quraşdırmaq üçün kifayət qədər yer ayırmaq üçün kabel kanallarını bağlamaq üçün yuxarıda göstərildiyi kimi daxili PCB montaj qabırğalarını soydum (Şəkil 2).

Bütün elektroniklər, korpusun xarici tərəfi ilə izolyasiyanın qorunmasını təmin etmək üçün M3 neylon CS vintləri ilə etibarlı şəkildə quraşdırılmışdır. Opto-izolyasiya elektronikası, qurğunun düşməsi halında sağlam mexaniki dayanıqlığı təmin etmək üçün 5 fiksasiya nöqtəsi ilə quraşdırılır və beləliklə izolyasiya transformatorunun kütləsinin veroboard dövrəsini pozmasını maneə törədir.

Cihazın tədarükü İngiltərə Standart rəngli kodlu ağ 3 nüvəli PVC izolyasiya edilmiş çox telli (32/0.2mm kv) kabel 1mm (kv) CSA vasitəsilə həyata keçirildi. 10A daşıya bilən 7.2 mm -lik OD ilə.

Cihaz İngilis şəbəkəsinə (240VAC RMS) təsdiq edilmiş standart 3 pinli təhlükəsizlik fişi (BS 1363/A) vasitəsilə qoşulmuşdur. Fiş 5A -da əridilmişdir.

Opto-izolyasiya dövrəsinə bütün elektrik təchizatı kabelləri, 2.5mm (kv) CSA kabelini daşımaq qabiliyyətinə malik olan, 400V-də 16A-da qiymətləndirilən 5D/3-5.08 poliamid terminalları, feonix kontakt MKDSN2 vasitəsilə bağlanmışdır, beləliklə iki kabel üçün geniş tutum təmin edir. hər mövqe.

Heç bir elektrik kabeli qalınlaşdırılmadı, bağlayıcı blokuna daxil edilməzdən əvvəl nüvələrin yayılmasının qarşısını almaq üçün büküldü. Şəbəkə kabellərinin qalaylanması təhlükəli bir işdir, çünki zamanla lehim 'rahatlaşır' və nəticədə kabelin bağlayıcı blokda itməsinə səbəb olur.

Qeyd:

• OD = Xarici diametr.
• VAC = Volt Alternativ Cərəyan
• RMS = Kök Ortalama Meydanı
• CSA = Kesit Sahəsi
• CS = Counter Sunk

Addım 4: Sonoff Proqramlaşdırma Adaptoru

Sonoff 10A-nı Arduino IDE vasitəsilə yenidən proqramlaşdırarkən nəzərə alınması lazım olan iki cəhət var;

1. ESP8266 proqramlaşdırmaq üçün Arduino IDE -ni konfiqurasiya edin.
2. Avadanlığın özünü proqramlaşdırma hərəkəti.

ESP8266 proqramlaşdırmaq üçün Arduino IDE -ni konfiqurasiya edin

Ardino IDE-ni konfiqurasiya etmək üçün buradakı təlimatları izləyin və Arduino IDE-ni ESP8266-01 proqramlaşdırmaq üçün qurun.

Avadanlıqların proqramlaşdırılması

Bu, bütün hallarda ESP8266 ilə olduğu kimi çox addımlı bir prosesdir. Burada, Sonoff gücü, lövhəyə xarici sabitləşdirilmiş 3v3 DC təchizatı vasitəsi ilə tətbiq edilir və Şəbəkədən deyil. Sonoff -a məlumat göndərmək və almaq üçün serial cihazdan USB tələb olunacaq. TX və RX -i Şəkil 2 və 4 -də göstərildiyi kimi bağlayın.

Proqramlaşdırma addımları (ümumi)

1. Əvvəlcə Sonoff -a heç bir xarici elektrik enerjisi verilmədiyinə əmin olun.
2. Sonoff cihazındakı düyməni basıb saxlayın. (yuxarıdakı şəkil 1, işarələnmiş yenidən flaş düyməsi),
3. Pin 1 -ə xarici DC 3v3 təchizatı tətbiq edin (yuxarıdakı şəkil 2),
4. Sonoff düyməsini buraxın,
5. Cihaz artıq adi qaydada Arduino IDE vasitəsilə yenidən proqramlaşdırıla bilər.

İşləri bir az asanlaşdırmaq üçün SK1… 3 kabel qoşqusu vasitəsilə Sonoff -a qoşulan yuxarıdakı proqramlaşdırma cihazını (şəkil 3 və 4) yaratdım (bu Təlimatlı Adım 1 -də təsvir edildiyi kimi). Bu, ESP8266 -nın daha asan proqramlaşdırılmasına imkan verdi. R1, 4K7 çəkmə müqaviməti və S1 düyməsini istifadə edərək giriş olaraq GPIO14 -ü sınaq vasitəsi də təmin etdi.

Yuxarıdakı proqramlaşdırma cihazından istifadə edərək (Şəkillər 3 və 4) Proqramlaşdırma Adımları,

1. Sonoff üzərindəki yenidən flaş düyməsini basıb saxlayın,
2. S2 düyməsini bir anda basaraq 3v3 təchizatını nəbz edin.
3. Yenidən flash düyməsini buraxın,
4. Cihaz artıq proqramlaşdırıla bilər.

QEYD - XƏBƏRDARLIQ

Heç bir halda Sonoff yenidən proqramlaşdırma fəaliyyəti zamanı enerji Mains vasitəsilə verilməməlidir

Addım 5: Proqram Sisteminə Baxış

Bu IoT Şəbəkə Nəzarət Cihazı, əksər hallarda Instructable WiFi IoT Temperatur və Rütubət Sensorundakı kimi altı əsas proqram komponentindən ibarətdir. Hissə: 8 IoT, Ev Avtomatlaşdırması və yuxarıda şəkil 1 -də göstərilib, bəzi özəlləşdirmələrlə.

SPIFFS

Bu (4MBye qədər yüksəldilmiş) yerüstü SPI Flash Dosyalama Sistemidir və aşağıdakı məlumatları saxlamaq üçün istifadə olunur (yuxarıdakı şəkil 2-ə baxın);

• Nişanlar və 'Şəbəkə Nəzarətçisi Konfiqurasiya Ana Səhifəsi' html: IoT WiFi şəbəkənizə qoşula bilmədikdə (adətən səhv təhlükəsizlik məlumatları səbəbindən) IoT cihazı tərəfindən verilir və istifadəçiyə şəbəkə nəzarətçisini uzaqdan konfiqurasiya etmək imkanı verir. yeni SPIFFS məzmununu yenidən proqramlaşdırmaq və ya yükləmək ehtiyacı.
• Təhlükəsizlik Məlumatı: Bu, IoT WiFi şəbəkəsinə və MQTT Brokerinə qoşulmaq üçün IoT cihazının gücünü artırmaq üçün istifadə olunan məlumatları ehtiva edir. 'Şəbəkə Nəzarətçisi Konfiqurasiya Ana Səhifəsi' vasitəsilə verilən məlumatlar bu fayla yazılır ('secvals.txt').

Qeyd: Cihazı əvvəlcə qurmaq üçün Arduino IDE ilə SPIFFS -dən necə istifadə olunacağına dair tam məlumat üçün buraya baxın.

mDNS Server

Bu funksiya, IoT cihazı WiFi şəbəkənizə WiFi stansiyası olaraq bağlana bilmədikdə və yerli WiFi yönlendiricisinə bənzər bir WiFi giriş nöqtəsinə çevrildikdə tətbiq olunur. Belə bir marşrutlaşdırıcının olması halında, ümumiyyətlə brauzerinizin URL çubuğuna 192.168.1.1 (adətən qutuya yapışdırılmış bir etiketdə yazılır) kimi bir şeyin IP ünvanını daxil edərək ona qoşulacaqsınız, bura daxil olmaq üçün bir giriş səhifəsi alacaqsınız. cihazı konfiqurasiya etməyə imkan verən istifadəçi adı və şifrə. AP rejimində ESP8266 (Giriş nöqtəsi rejimi) üçün cihaz 192.168.4.1 IP ünvanını təyin edir, lakin işləyən mDNS serverində brauzer URL çubuğuna baxmaq üçün yalnız insan dostu 'MAINSCON.local' adını daxil etməlisiniz. 'Şəbəkə Nəzarətçisi Konfiqurasiya Ana Səhifəsi'.

MQTT Müştəri

MQTT müştəri bütün lazımi funksiyaları təmin edir; IoT şəbəkəniz MQTT brokerinə qoşulun, seçdiyiniz mövzulara abunə olun və yükləri müəyyən bir mövzuya yayınlayın. Bir sözlə, IoT əsas funksionallığını təmin edir.

HTTP veb serveri

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, IoT cihazı SSID, P/W və s. SPIFFS -də saxlanılan Təhlükəsizlik Məlumatı faylında müəyyən edilmiş WiFi şəbəkəsinə qoşula bilmirsə, cihaz Erişim Noktasına çevriləcək. Giriş nöqtəsi tərəfindən təmin edilən WiFi şəbəkəsinə qoşulduqdan sonra, HTTP Veb Serverinin olması cihaza birbaşa qoşulmağa və HTTP Veb Brauzerindən istifadə edərək konfiqurasiyasını dəyişdirməyə imkan verir. Ana Səhifənin veb səhifəsi SPIFFS -də də saxlanılır.

WiFi stansiyası

Bu funksiya IoT cihazına Təhlükəsizlik Məlumatı faylındakı parametrlərdən istifadə edərək yerli WiFi şəbəkəsinə qoşulma imkanı verir, bu olmadan IoT cihazınız MQTT Brokerinə abunə ola/yayımlaya bilməyəcək.

WiFi giriş nöqtəsi

WiFi Giriş Nöqtəsi olmaq qabiliyyəti, IoT cihazının ona qoşulması və WiFi stansiyası və bir brauzer vasitəsilə konfiqurasiya dəyişiklikləri etməsi (Apple iPad -dəki Safari kimi) vasitəsidir. Bu giriş nöqtəsi, SSID = "MAINSCON" + IoT cihazının MAC ünvanının son 6 rəqəmini yayımlayır. Bu qapalı şəbəkənin şifrəsi xəyali olaraq 'PAROLA' adlanır.

Addım 6: Proqram təminatına ümumi baxış

Bu qaynaq kodunu uğurla tərtib etmək üçün aşağıdakı əlavə kitabxanalara ehtiyacınız olacaq;

PubSubClient.h

• Müəllif: Nick O'Leary
• Məqsəd: Cihazın müəyyən bir Broker ilə MQTT mövzularını dərc etməsinə və ya abunə olmasına imkan verir
• Kimdən:

Sıçrama2.h

• Müəllif: Thomas O Fredericks
• Məqsəd: Proqramda giriş açarını silmək
• Kimdən:

Kod Baxış

Proqram, yuxarıdakı şəkil 1-də göstərildiyi kimi dövlət maşınından istifadə edir (mənbənin tam surəti aşağıda verilmişdir). Aşağıdakı kimi 5 əsas dövlət var;

• İÇİNDƏ

  Bu başlatma vəziyyəti, güc açıldıqdan sonra daxil edilən ilk vəziyyətdir

• NOCONFIG

  Bu vəziyyət, işə salındıqdan sonra etibarsız və ya çatışmayan secvals.txt faylı aşkar edildikdə daxil edilir

• NW gözləyir

  Bu vəziyyət keçicidir, WiFi şəbəkə bağlantısı olmadığı halda daxil edilir

• MQTT gözləyir

  Bu vəziyyət keçicidir, WiFi şəbəkə bağlantısı qurulduqdan sonra daxil edilir və bu şəbəkədə MQTT brokerinə heç bir əlaqə yoxdur

• AKTİV

  Bu həm WiFi şəbəkə bağlantısı, həm də MQTT Broker bağlantısı qurulduqdan sonra daxil olan normal əməliyyat vəziyyətidir. Məhz bu vəziyyətdə Şəbəkə Nəzarətçisi MQTT Brokerində dərc edəcək və abunə olan mövzular vasitəsilə əmrləri alacaq

Dövlətlər arasında keçidləri idarə edən hadisələr yuxarıdakı şəkil 1 -də təsvir edilmişdir. Dövlətlər arasında keçidlər də aşağıdakı SecVals parametrləri ilə tənzimlənir;

• 1 -ci MQTT Brokerinin IP ünvanı. AAA. BBB. CCC. DDD nöqtəli onluq formada
• 2 -ci MQTT Broker Limanı. Tam ədəd şəklində.
• 3rd MQTT Broker bağlantısı, STA rejimindən AP rejiminə keçməzdən əvvəl etməyə çalışır. Tam ədəd şəklində.
• 4 -cü WiFi Şəbəkə SSID. Pulsuz formada mətn.
• 5 -ci WiFi Şəbəkə Parolu. Pulsuz formada mətn.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, IoT cihazı SSID və P/W olan WiFi şəbəkəsinə WiFi İstifadəsi olaraq qoşula bilmirsə, SPIFFS -də saxlanılan secvals.txt -də müəyyən edildikdə, cihaz bir Giriş nöqtəsi olacaq. Bu giriş nöqtəsinə bağlandıqdan sonra yuxarıda Şəkil 2 -də göstərildiyi kimi 'Şəbəkə Nəzarətçisi Konfiqurasiya Ana Səhifəsinə' xidmət göstərəcək (brauzerlərinizin URL ünvan çubuğuna 'MAINSCON.local' və ya 192.168.4.1 daxil olaraq). Bu ana səhifə, şəbəkə nəzarətçisinin HTTP brauzeri vasitəsilə yenidən qurulmasına imkan verir.

MQTT Mövzu adlandırma konvensiyası

Yuxarıdakı şəkil 3 -də göstərilən MQTT mövzuları üçün istifadə olunan adlandırma konvensiyasıdır və əvvəlki Təlimatımda istifadə olunan modelə uyğundur (burada Addım 5).

Bu IoT cihazı tərəfindən istifadə olunan MQTT mövzuları

Aydınlıq üçün bu cihazın yayımladığı/abunə olduğu mövzuları və əlaqəli mesaj ardıcıllığını sənədləşdirdim (şəkil 4). Şəkil, həmçinin korpusun xarici tərəfindəki ağ idarəetmə düyməsi ilə qarşılıqlı əlaqəni əks etdirir (istehza ilə düymə qırmızı rəngdə göstərilsə də).

AKTİV vəziyyətdə ikən Uzaqdan Konfiqurasiya girişi

MQTT Brokerinə qoşulduqdan sonra MQTT mövzu nəşrləri vasitəsi ilə cihazın təhlükəsizlik parametrlərini uzaqdan yenidən konfiqurasiya etmək mümkündür. Əlaqədar fayl secvals.txt yalnız yazma girişinə məruz qalır.

İstifadəçi ayıklama

Yükləmə ardıcıllığı zamanı Sonoff cihazının idarə etdiyi cihaz, aşağıdakı düzəliş rəyini verir, buna baxmayaraq qeyd etmək lazımdır ki, bunu görmək üçün örtüyü çıxarmalı və dövrəni açmalısınız, buna görə yalnız kodunuzu inkişaf etdirərkən və cihazı gücləndirərkən bunu etməyiniz məsləhətdir. 3v3 təchizatı ilə;

• 1 Qısa flaş: SPIFFS -də (secvals.txt) yerləşən Config faylı yoxdur,
• 2 qısa yanıb -sönmə: IoT cihazı WiFi şəbəkəsinə qoşulmağa çalışır,
• Davamlı işıqlandırma: Sonoff IoT cihazı MQTT Brokerinə qoşulmağa çalışır,
• Off: Cihaz aktivdir və MQTT Brokerinə qoşulub.

Qeyd 1: 'Şəbəkə Nəzarətçisi Konfiqurasiya Ana Səhifəsi' etibarlı prizlərdən istifadə etmir və buna görə də şəbəkənizin etibarlı olduğuna güvənir.

Qeyd 2: Çoxsaylı IoT cihazlarını proqramlaşdırmaq üçün MQTT simli hər bir cihaza yükləməzdən əvvəl redaktə tələb edir. Bunun səbəbi, şəbəkə nəzarətçisinin id nömrəsinin MQTT mövzu sətirinə daxil olmasıdır. yəni. nəşr olunan proqramda 100 dəyərini seçdim: 'WFD/MainsCont/100/Relay/Command/1' və 2 cihazım üçün müvafiq olaraq 1 və 2 nömrələndi.

• 'WFD/MainsCont/1/Relay/Command/1'
• 'WFD/MainsCont/2/Relay/Command/1'

Qeyd 3: AKTİV vəziyyətdə olduqda tamlıq üçün IoT proqramı, Sonoff LED-in idarə olunmasına və yenidən flaş düyməsinin vəziyyətini dərc etməyə imkan verir. Normal əməliyyat zamanı istifadəçiyə məruz qalmadığı üçün bunlar yalnız debug prosesi zamanı dəyərlidir.

Addım 7: OpenHAB Konfiqurasiyası

Test məqsədləri üçün evimin 'Qonaq otağında' iki elektrik nəzarətçisini şərti olaraq yerləşdirməyə qərar verdim. Bu OpenHAB səhifəsinə şəkil 1 -də olduğu kimi əsas sayt səhifəsi vasitəsi ilə çatmaq olar.

Əvvəlki Təlimatımda (burada) verilən OpenHAB.sitemap konfiqurasiyasını dəyişdirdim və 'Şəbəkə Nəzarətçisi 1' və 'Şəbəkə Nəzarətçisi 2' üçün fərdi girişlər əlavə etdim (yuxarıdakı şəkil 2). İki yeni IoT cihazının qəbuledicisində ölçülmüş RSSI Trendlərini göstərmək üçün girişləri də (Living Room Mains Cont. 1 & 2) əlavə etdim (şəkil 3).

Nəhayət, Sonoffun dinamik vəziyyət sinxronizasiyasına və açar qrafikdəki yoxsul cəhdimin yenilənməsinə/canlandırılmasına icazə vermək üçün.rules və.items fayllarına girişlər əlavə etdim (keçid aktiv olduqda bağlanır və aktiv olmadıqda açılır). Şəkil 2 MC1 aktiv və MC2 aktiv olmayan bir nümunə verir.

Qeyd 1: OpenHAB -dan necə istifadə edəcəyinizdən əmin deyilsinizsə, burada "OpenHAB -ın Qurulması və Konfiqurasiyası" na baxın. 6 -cı hissə: IoT, Ev Avtomatlaşdırması

Qeyd 2: Dəyişdirilmiş sayt xəritəsi, qaydalar və maddələr faylları, Nişanlar və s. Aşağıdakı bir zip faylında verilmişdir.

Qeyd 3: RSSI = Alınan Siqnal Gücü Göstərişi. Bu, IoT cihazının WiFi şəbəkənizi nə qədər yaxşı görə biləcəyinin ölçüsüdür.

Addım 8: IoT cihazınızı sınayın

Instructable WiFi IoT Temperatur və Rütubət Sensorunda təsvir edildiyi kimi. Bölmə: 8 IoT, Ev Avtomatlaşdırılması Addım 7, IoT cihazının ilkin sınağı MQTT Spy vasitəsilə MQTT bağlantısı (yuxarıdakı şəkil 1-də olduğu kimi), LED çıxışı, düymə girişlərinin monitorinqi (Sonoff yenidən flaş düyməsi və ağ xarici düymə) və serial interfeysində trafik ayıklayın. Bu, bütün mövcud abunə mövzularını həyata keçirməyə və nəşr olunan cavabları yoxlamağa imkan verdi. Yenə də, bu əllə aparılır və vaxt aparırdı, baxmayaraq ki, mesajların/mövzu nəşrlərinin 100% əhatə olunmasına imkan verdi.

Əsas proqram dövlət maşını (yuxarıdakı 6 -cı addım), proqramın WiFi N/W və MQTT Brokerinə qoşula biləcəyini yoxlamaqdan başqa, əvvəlki Təlimatlardan (Bölmə: 8) miras qaldığı üçün bunun düzgün işlədiyi güman edilirdi.

Daha sonra şəbəkə nəzarətçisi və IoT infrastrukturu (yenidən şəkil 1) ilə bu dəfə IoT cihazı ilə qarşılıqlı əlaqəni idarə etmək üçün OpenHAB istifadə edərək tam sistem səviyyəli testlər tamamlandı. IoT qurğusu və saxta yük quruluşunu yuxarıdakı şəkil 2 -də görmək olar.

Videoda sistem testlərinin tam təfərrüatları verilir və OpenHAB cihazları (PC/Chrome və iPad/OpenHAB APP) arasında sinxronizasiyanın real vaxt rejimində açıq şəkildə göstərilir. MQTTSpy vasitəsi ilə Şəbəkə Nəzarətçilərinə canlı mesajlaşma (bir MQTT Brokerinin Qurulması haqqında daha çox məlumat üçün buraya baxın. 2 -ci hissə: IoT, Ev Avtomatlaşdırması) və PuTTY SSH bağlantısı üzərindən moruq pi serverindən OpenHAB quyruqlu sistem günlüyü (daha çox məlumat üçün bura baxın) ətraflı OpenHAB -ın qurulması və konfiqurasiyası. 6 -cı hissə: IoT, Ev avtomatlaşdırılması).

Qeyd: Proqramın son buraxılışı üçün debug trafiki tərtib edilmişdir.

Addım 9: Nəticə

Ümumi

Layihənin tamamlanması nisbətən asan idi və yaxşı işləyirdi. Gömülü proqram, bu seriyanın 8 -ci hissəsinin Temperatur və Rütubət Sensorları üçün istifadə olunan kodun kəsilmiş bir versiyası olmaqla istehsal üçün sadə idi.

Əvvəlcə yalnız estetik keyfiyyətlərinə görə yalnız ağ komponentləri əldə etmək niyyətindəydim. Nəzarət düyməsindən başqa hamısında buna nail oldum, bacardığım qədər cəhd edin, yaxşı/ucuz tamamilə ağ rəngli düymə əldə edə bilmədim.

Sonoff 10A cihazı

Sonoff cihazının ağlabatan üstünlükləri və eksiklikləri olduğunu hiss etdiyimi aşağıda sadaladım

Üstünlüklər

• Ucuz.
• Yaxşı cəmiyyət dəstəyi.
• Arduino IDE vasitəsilə yenidən proqramlaşdırıla bilər.

Eksiler

• Zəif korpus.
• Minimum G/Ç (istifadə edilə bilən bağlayıcılara çıxarılır).
• Sakit vəziyyətdə isti işləyir.
• Yalnız 1MBt daxili SPI flaşı var.
• Bir dəfə yerində bağlandıqdan sonra yenidən proqramlaşdırmaq üçün PITA -dır.
• Yeni kodun Sonoff testinə inteqrasiyası zamanı rölin 5v olması və Sonoff -a proqramlaşdırma üçün tətbiq olunan təchizatın 3v3 olması səbəbindən rölin bağlanması problemli idi. Röleyi aktivləşdirmək yalnız qulaqda hiss olunur.

Narahatlıqlar

• Neytral xətti dəyişdirmir. Bir SPST rölesi istifadə edir.
• Əlavələnməyib.
• Zəif kabel gərginliyinin aradan qaldırılması.
• PCB, Sonoff korpusunda təhlükəsiz deyil.

Mühəndislik dizaynı haqqında fikir bildirin

Bu IoT cihazının İngiltərədəki canlı şəbəkəni (240VAC RMS) dəyişdirmək üçün istifadə ediləcəyini nəzərə alaraq, həm yaxşı mexaniki, həm də elektrik dizayn praktikasına riayət etdim və elektrik keçirici materialları ifşa etməməklə şok riskini minimuma endirdim. Çıxış yükü, həm Şəbəkə İdarəçisinə, həm də Opto-Bağlı Alt Sistemə qoruyucu qoruma tətbiq etmək, yaxşı qırılmamış topraklama daxil etmək və optik/galvanik izolyasiya istifadə etmək.

Mümkün təkmilləşdirmə

Gələcəkdə, Şəbəkə İdarəçisinin çıxışının aktiv olduğunu (LED və ya Neon) əyani şəkildə göstərmək faydalı olardı. Gündəlik istifadədə bir problem olmasa da, hər hansı bir texniki xidmət göstərilməzdən əvvəl yükü tədarükdən təcrid etmək və ya lokal idarəetmə düyməsinə basıldıqda, lampa qoşulduqda yana biləcəyi halda çıxışı dəyişə bilər.

Son qeyd

Elektrik enerjisi ilə məşğul olmaq üçün çox pis iki nümunə görmək istəyirsinizsə, aşağıdakı bağlantılara baxın. Onların Darvin mükafatları çox yaxında postda olacaq, əminəm;

• Mad Scientist Uzatma Kabeli
• İcma Əlaqəsi 03 - Güc Təhlükəsizliyi Qayğıları!

Addım 10: İstifadə olunan istinadlar

Bu Təlimatı bir araya gətirmək üçün aşağıdakı mənbələrdən istifadə etdim;

PubSubClient.h

• Müəllif: Nick O'Leary
• Məqsəd: Cihazın müəyyən bir Broker ilə MQTT mövzularını dərc etməsinə və ya abunə olmasına imkan verir
• Kimdən:

Sıçrama2.h

• Müəllif: Thomas O Fredericks
• Məqsəd: Proqramda giriş açarını silmək
• Kimdən:

SPIFFS

https://esp8266.github.io/Arduino/versions/2.0.0/do…

Sonoff flaşının təkmilləşdirilməsi

• https://www.andremiller.net/content/upgrading-sonof…
• https://tech.scargill.net/32mb-esp01/
• https://www.andremiller.net/content/upgrading-sonof…

Sonoff dövrə diaqramı

https://www.itead.cc/wiki/images/6/6b/Sonoff_schmatic.pdf

USB UART Modulu (aka. FTDI)

https://www.ebay.co.uk/itm/6Pin-USB-2-0-to-TTL-UART-Module-Converter-CP2102-STC-Replace-FT232-CF-/272249732398?epid=503069058&hash=item3f63593d2e: g: QVUAAOSw71BXP92B

Darvin mükafatları (yüngül relyef)

https://www.darwinawards.com/

TIL111 Opto-izolyator məlumat cədvəli