DIY Virtual Alike Термостат NEST с узлом-RED

Создайте свой собственный Сделай сам виртуальный термостат NEST, чтобы устанавливать и контролировать температуру в вашем доме, где бы вы ни находились, с нужного устройства.

История

Всем привет! Что за создатели ?!

Это мой первый проект, которым я хотел бы поделиться с сообществом Hackster! 🙂

Я создал этот проект, потому что, поскольку я работаю посменно, всегда было кошмаром настраивать и настраивать вручную каждую неделю мой Old-Home-NO-InternetOfThings-device-Thermostat, потому что мои смены не зависят от регулярно.

Итак, мне нужно было решение, которое могло бы позволить мне включать или выключать мою систему отопления, где бы я ни находился, за несколько минут до возвращения домой, а затем ... сэкономить также некоторую энергоэффективность дома!

Поскольку мне всегда нравился дизайнерский термостат NEST, я создал виртуальный аналог!

Вы сможете контролировать температуру и влажность вашей домашней комнаты и (конечно) включайте / выключайте свою систему отопления из любого места прямо с любого устройства, подключенного к Интернету (ПК / планшет / мобильный телефон).

Итак, когда мы узнаем историю этого проекта и его цель, приступим!

УСТАНОВКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ!

1. Установите Raspbian Stretch OS на RaspberryPi 3

2. Установите Mosquitto Broker на RaspberryPi 3

3. Установите Node-Red на RaspberryPi 3

4. Установите Atom + PlatformIO на свой компьютер

ВЗЛОМ АППАРАТА!

Устройство, которое включает / выключает систему обогрева, - это ITEAD 1CH. Я выбрал это устройство, потому что оно маленькое, действительно очень дешевое и может питаться от зарядного устройства для мобильного телефона на 5 В через разъем micro-USB. Как видите, это идеальный самодельный релейный модуль Wi-Fi, который ITEA продает, чтобы производители могли с ним повозиться.

1-КАНАЛЬНЫЙ ДЮЙМОВЫЙ / САМОБЛОКИРУЮЩИЙСЯ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ WIFI 5 В, 12 В

Он поставляется с готовым к использованию проприетарным программным обеспечением (также известным как прошивка), который работает с мобильным приложением EWeLink.

В чем проблема? Вы должны зарегистрироваться. После входа в систему вы сможете включать / выключать любое устройство, подключенное к клеммам реле. Но, привет! Мы Создатели! Мы хотим использовать / взламывать приобретенные нами устройства и не зависеть от внешних провайдеров, серверов и приложений! Мы хотим создать собственную инфраструктуру! Конфиденциальность информации!

Здесь начинается взлом оборудования…

Самое приятное приходит, когда вы понимаете, что можете изменить исходную прошивку устройства и установить другую, независимо от поставщика. Поскольку устройство основано на модуле ESP2866, существует несколько проектов с открытым исходным кодом для этого модуля, и я особенно полюбил тот, который называется ESPurna Firmware.

Прошивка ESPurna + добавление датчика DHT22

ESPurna («искра» на каталонском языке) - это специальная прошивка для интеллектуальных переключателей и датчиков на базе ESP8266. Он использует Arduino Core для платформы ESP8266 и ряд сторонних библиотек.

Благодаря замечательным статьям, опубликованным его автором (@xoseperez), и его замечательной помощи в Twitter, я смог узнать, как модифицировать, создавать и прошивать кастомную прошивку добавляя новое устройство особенности этого не было при покупке.

Просматривая информацию о схемах устройства в Интернете, я нашел распиновку GPIO модуля PSA-01 (на базе ESP8266).

ITEAD PSA-01 GPIO Pinout

Поскольку он основан на ESP2866, я предположил, что он может иметь несколько GPIO для взаимодействия… И я был прав ! Кроме того, я проверил, есть ли у ITEAD другие продукты, такие как SonOff TH10 / TH16, которые оснащены аудиоразъемом для подключения датчика температуры / влажности.

Проверив, что продукты ITEAD можно "взломать", добавляя дополнительные типы датчиков, я подумал, могу ли я добавить один к своему устройству ITEAD 1-CH. Было бы интересно добавить датчик к интеллектуальному реле Wi-Fi, чтобы контролировать температуру и влажность в помещении, где оно размещено, а затем создать с его помощью какой-то термостат.

Итак, я попытался припаять несколько контактов прямо над контактами GPIO модуля PSA-01, чтобы подключить датчик DHT22. Вам просто нужно припаять 3 контакта (GND, 3v3 и GPIO14) для его подключения и 3 контакта (RX, TX, GND) прошить модуль. Я наконец припаял контакты ко всем GPIO, но это не обязательно, так как мы будем использовать только GPIO14.

Детали припаянных контактов

Теперь пора изменить правильные исходные файлы, создать специальную прошивку ESPurna и проверить, считывает ли устройство данные с добавленного датчика.

PlatformIO - сборка собственной прошивки

После установки Atom + PlatformIO вам необходимо загрузить последнюю версию кастомной прошивки ESPurna и распаковать ее.

Добавьте папку проекта (Файл-> Добавить папку проекта) и выберите папку с именем code . из недавно извлеченной папки.

Теперь проект будет добавлен в столбец "Проект" (левая панель).

Вам необходимо изменить следующие исходные файлы соответственно, как показано на изображениях ниже.

/config/sensors.h

Установите DHT_SUPPORT на 1 и DHT_PIN на 14

/platformio.ini

Установите env_default =itead-1ch-inching

Теперь мы готовы мигать наш аппарат с кастомной прошивкой ESPurna!

Подключите провода USB-to-Serial к устройству ITEAD, выполнив следующие подключения:

TX <–> RX
RX <–> TX
3v3 <–> 3v3
GND <–> GND

Подключенные провода USB-to-Serial устройства к ITEAD 1-CH WiFi Switch припаяны к контактам

Чтобы прошить устройство ITEAD, вам необходимо войти в режим прошивки. Это можно легко сделать, включив плату (подключив ее к USB-порту на вашем ПК), нажав кнопку, которая находится ближе к разъему micro USB.

Нажмите кнопку при подключении к USB-порту, чтобы перейти в режим флэш-памяти устройства.

После подключения светодиоды загорятся красным, указывая, что устройство находится в режиме флэш-памяти, готово к загрузке прошивки.

Светодиоды загорятся красным, показывая, что режим Flash

Перед прошивкой устройства убедитесь, что сборка завершилась успешно. Просто нажмите кнопку сборки (значок галочки), и через некоторое время, если все в порядке, вы получите сообщение УСПЕХ.

Если вы настроили все ОК до Flash-устройства, вы увидите сообщение УСПЕХ

Теперь вы готовы загрузить специальную прошивку ESPurna с PlatformIO. Просто нажмите кнопку «Загрузить» (стрелка вправо) на PlatformIO, и адаптер USB-Serial начнет мигать и прошивать ваше устройство.

Нажмите "Загрузить во Flash" на вашем устройстве.

Ниже представлены короткие видеоролики о процессе Flash.

Как загрузить кастомную прошивку ESPurna с PlatformIO

После прошивки устройства отсоедините его от проводов USB-to-Serial, подключите датчик DHT22 соответственно (3v3, GND, GPIO14) и включите его с помощью зарядного устройства для мобильного телефона microUSB.

Датчик температуры и влажности DHT22 / AM2302, подключенный к припаянным контактам 3v3, GND и GPIO14

При первой загрузке устройство запускается на программной AP, создавая SSID Wi-Fi с именем «DEVICE_XXXXXX», где DEVICE будет идентификатор вашего устройства, а XXXXXX - последние 3 байта MAC-адреса радио.

Подключайтесь к телефону, ПК, ноутбуку или чему угодно к этой сети, пароль - «fibonacci». После подключения перейдите к http://192.168.4.1

НАСТРОЙКА ИЗДЕЛИЯ «Термостат»

Прежде всего, вам будет предложено пройти проверку подлинности. Пожалуйста, следуйте официальным процедурам, чтобы настроить свой Wi-Fi и изменить пароль по умолчанию.

Введите учетные данные точки доступа по умолчанию Измените пароль по умолчанию

После настройки вы должны увидеть веб-интерфейс ESPurna по умолчанию специальная прошивка, в которой вы сможете проверить статус переключателя, показания значений температуры и влажности датчика DHT22, а также настроить свои собственные данные Wi-Fi, MQTT, NTP, HTTP API, порт, переключатели, расписание, Thingspeak, Domoticz, Интеграция с Amazon Alexa…

ESPurna имеет множество полезных функций (больше, чем в оригинальной прошивке)!

Вот почему мы все должны любить такие проекты с открытым исходным кодом, как этот.

Веб-интерфейс ESPurna

«Термостат» будет общаться с нашим RaspberryPi 3 через MQTT протокол и Node-RED будет управлять логикой в ​​редакторе потока в зависимости от значений, полученных датчиком, и разверните пользовательский интерфейс взаимодействовать с. Вот почему вы установили Mosquitto Broker и инструмент Node-RED на свой RaspberryPi 3 в начале этого руководства!

После настройки устройства для подключения к желаемой домашней сети Wi-Fi (левая панель веб-интерфейса -> WIFI, где вы можете сканировать сети и выбирать нужную) вам нужно будет настроить детали MQTT соответственно, это будет соответствовать установке вашего Mosquitto Broker.

Подробнее:DIY Virtual Alike термостат NEST с Node-RED