RPIEasy - urządzenie wieloczujnikowe oparte na RPI: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Jeśli ktoś planuje stworzyć jakieś czujniki DIY, to poza popularnym ESP8266 tanim i mało zużywającym się modelem "Raspberry Pi Zero W" jest również sporą opcją.

RPI Zero W kosztuje około 10 USD, a jego pobór mocy to prawie 1W. Jednak ma tylko jeden rdzeń procesora, ale jest więcej niż wystarczający do obsługi kilku czujników na 40-pinowym GPIO, które jest takie samo jak w RPI2/3/4. Posiada również zintegrowane moduły WiFi i Bluetooth 4.0, dzięki czemu można z nim zbudować np. bramkę BLE.

Jeśli jesteś w stanie podłączyć jakieś czujniki do GPIO, ale nie masz dużych umiejętności programistycznych lub nie chcesz pisać nowego kodu dla każdego nowego urządzenia, istnieje proste rozwiązanie o nazwie RPIEasy.

RPIEasy to program oparty na Python3 dla komputerów opartych na Debianie/Raspbianie, przeznaczony głównie dla Raspberry Pi, ale niektóre funkcje są również dostępne na prostym komputerze PC. RPIEasy zbiera dane z podłączonych do niego urządzeń i przesyła je do lokalnego serwera automatyki domowej za pośrednictwem HTTP/UDP/MQTT - metodę można wybrać w menu Kontrolery. RPIEasy jest kompatybilny ze słynnym firmware ESPEasy (dla ESP8286), a GUI jest do niego bardzo podobny, w rzeczywistości RPIEasy jest w stanie połączyć się z siecią równorzędną ESPEasy P2P UDP.

Obecnie do RPIEasy można dodać następujące typy urządzeń/czujników poprzez przyjazny dla użytkownika webGUI:

• Wejście przełącznika cyfrowego (PIR, czujnik otwarcia drzwi itp.)
• Temperatura DS18b20
• Temperatura i wilgotność DHT22
• PCF8591 ADC/DAC
• Czytnik Wiegand RFID
• Przedłużacz GPIO MCP23017
• Czujnik światła BH1750
• Wyświetlacz LCD (I2C)
• Ultradźwiękowy czujnik zasięgu HC-SR04
• Temperatura i wilgotność Si7021/HTU21D
• Czujnik światła TLS2561
• PN532 Czytnik Mifare/NFC (I2C)
• Przedłużacz GPIO PCF8574 (I2C)
• Przedłużacz PWM PCA9685 (I2C)
• Wyświetlacz OLED (I2C)
• Czujnik temperatury na podczerwień MLX90614 (I2C)
• INA219 czujnik prądu DC (I2C)
• ADS1015/ADS1115 ADC
• Temperatura BMP280/BME280
• Adresowalna dioda LED NeoPixel/WS2812
• Czujnik CO2 MH-Z19
• Temperatura AM2320
• Pojemnościowy czujnik dotykowy MPR121 (I2C)
• 7-segmentowy wyświetlacz TM1637
• RF433Mhz RX/TX (proste GPIO)
• Czujnik gestów APDS9960
• Czujnik zasięgu VL53L0X LIDAR
• MAX44009 temperatura
• Temperatura MCP9808
• MCP4725 DAC
• Silnik krokowy (28BYJ-48)
• (V-) Przekaźnik USB
• Czujnik temperatury USB Temper
• Czujnik temperatury i wilgotności Xiaomi BLE Mijia
• Monitor do pielęgnacji kwiatów Xiaomi BLE Mi Flora
• DS18b20 przez port szeregowy USB

Krok 1: Montaż

Zacznijmy od prostej konfiguracji, używając czujnika temperatury i światła:

• Raspberry Pi Zero W
• Karta pamięci microSD 8 GB/16 GB klasy 10
• Ładowarka ścienna Micro USB 5V2A
• Czujnik temperatury i wilgotności DHT22
• Rezystor 4,7 kΩ
• Czujnik natężenia światła BH1750
• niektóre kable rozruchowe
• plastikowe pudełko

Złóż go zgodnie z fryzowaniem.

Krok 2: Instalacja systemu operacyjnego

1. Pobierz obraz systemu operacyjnego Raspbian Lite
2. Pobierz Etcher
3. Zapisz obraz Lite OS za pomocą Etchera na karcie SD o pojemności 8-16 GB

Po zakończeniu procesu zmodyfikuj plik na karcie SD „etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf” w podobny sposób:

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdevupdate_config=1country=HUnetwork={ ssid="TWOJA_WŁASNA_NAZWA_AP_WIFI" scan_ssid=1 psk="TWOJE_HASŁO_AP_WIFI" key_mgmt=WPA-PSK }

4. Włóż kartę SD do gniazda pamięci RPI, podłącz kabel zasilający MicroUSB do złącza "PWR IN" i jeśli wszystko zrobimy dobrze, to RPI uruchomi się i będzie dostępne przez SSH. (Adres IP jest pobierany z serwera DHCP, więc sprawdź dzierżawę DHCP routera pod kątem używanego adresu IP)

5. Przy pierwszym uruchomieniu nazwa użytkownika to pi, a hasło to malina.

Krok 3: Łatwa instalacja RPIE

Pierwszym (opcjonalnym) krokiem jest aktualizacja systemu:

aktualizacja sudo apt-get aktualizacja sudo apt-get

Następnie zainstaluj wymagane pakiety:

sudo apt install python3-pip screen alsa-utils wireless-tools wpasupplicant zip rozpakuj gitsudo pip3 zainstaluj jsonpickle

Jeśli w Twoim systemie brakuje polecenia „ifconfig”, zainstaluj je również:

sudo apt install net-tools

Następnie pobierz RPIEasy z github do aktualnego katalogu i uruchom:

klon git https://github.com/enesbcs/rpeasy.gitcd rpieasysudo./RPIEasy.py

Jeśli nic nie używa jeszcze portu 80, GUI jest teraz dostępne przez port 80 z przeglądarką internetową, jeśli nie jest dostępny, program spróbuje użyć 8080, a następnie 8008. (przy starcie zapisuje numer portu w konsoli)

Krok 4: Ustawienia sprzętowe RPIEasy

Na stronie ustawień sprzętu możesz włączyć opcję "RPIEasy autostart podczas rozruchu" za pomocą prostego pola wyboru, a następnie naciskając przycisk Prześlij.

Ta aplikacja jest oparta na Pythonie, więc istnieje kilka możliwych zależności, które można wyświetlić i zainstalować na stronie zależności wtyczki i kontrolera. Instalację można rozpocząć klikając na podkreślony tekst, prosimy o cierpliwość, proces może potrwać kilka minut w zależności od numeru pakietu i złożoności!

W takim razie dobrym pomysłem może być sprawdzenie ustawień sprzętowych w Pinout&Ports. Upewnij się, że I2C jest włączone (dla czujnika światła), a typ GPIO 22 pin to „Wejście” dla DHT. Tutaj możesz wprowadzić inne, związane z systemem zmiany, ale nie zapomnij nacisnąć na koniec Prześlij i uruchom ponownie. (Polecenie Reboot jest dostępne w menu Narzędzia)

Krok 5: Kontrolery RPIEasy

Kiedy robisz czujnik, możesz chcieć ustawić jakiś rodzaj kontrolera w menu Kontrolery: może to być Domoticz HTTP/MQTT, Generic UDP, ESPEasy P2P lub Generic MQTT (dla HA, OpenHab itp.)

Krok 6: Urządzenia RPIEasy

I na koniec: urządzenia można dodać w menu Urządzenia, istnieje możliwość 48 slotów na urządzenia, jeśli to nie wystarczy, otwórz problem z githubem, a zostanie on podniesiony.:)

Kliknij przycisk Edytuj, wybierz niezbędne wtyczki DHT22 i BH1750 i ustaw parametry zgodnie z fritzem. Pierwsze GPIO DHT22 to GPIO22, a nadpróbkowanie jest ogólnie dobrym pomysłem, ponieważ ten rodzaj czujnika jest bardzo wrażliwy na dokładne taktowanie. (pamiętaj, że DHT komunikuje się jednym przewodem, ale nie jest kompatybilny z 1-Wire!) BH1750 jest czujnikiem I2C, adres I2C można wybrać z wyboru, domyślnie 0x23, oversampling nie jest konieczny, ponieważ komunikacja I2C jest dość solidny.

Można wybrać, na którym kontrolerze, jaki IDX i w jakich odstępach ma być wysyłany odczyt czujnika. Pole Formuła jest kompatybilne z EasyFormula, a lokalne reguły kompatybilne z ESPEasy można określić w menu Reguły.

Oto krótka historia tworzenia multisensora opartego na RPI, istnieje wiele opcji i kombinacji, wypróbuj je w duchu DIY!