Pilot do drzwi garażowych WIFI V2: 3 kroki

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

Niedługo po zbudowaniu pilota do drzwi garażowych WIFI zdałem sobie sprawę, że brakuje mu konkretnej funkcji, która byłaby dla mnie bardzo przydatna. Chciałem wiedzieć, czy drzwi są otwarte, czy zamknięte z aplikacji. Wymagałoby to kilku czujników i kilku zmian zarówno w używanej przeze mnie płycie Wemos D1R2, jak i w aplikacji na Androida. Spędziłem trochę czasu próbując zdecydować, jaki typ czujnika byłby idealny do moich celów. Do wyboru miałam 3 opcje:

1. Wyłączniki krańcowe
2. Czujniki światła (fotoodbiciowe)
3. Czujniki zbliżeniowe (lub Halla)

Często używam mojego garażu do obróbki drewna, co powoduje dużo kurzu (pomimo używania odpylacza). Dostanie się kurzu do przełączników lub zasłanianie czujników optycznych spowodowałoby, że byłyby mniej niezawodne. Czujniki zbliżeniowe byłyby jednak na to odporne i taką opcję wybrałem.

Krok 1: Projekt i materiały

Szukałem różnych pakietów czujników zbliżeniowych i zdecydowałem się skorzystać z dwóch następujących:

1. NJK-5002C (łatwe do znalezienia w serwisie eBay)
2. Melexis US5781 w pakiecie TO-92 (od Digikey)

Moim planem było, aby te czujniki wykrywały ten sam magnes zamontowany na górnym końcu panelu drzwi, gdy znajdował się w dwóch różnych pozycjach. Gdy drzwi są całkowicie otwarte, czujnik zamontowany na końcu toru (NJK-5002C) może łatwo wykryć położenie magnesu (patrz zdjęcie). Gdy drzwi są zamknięte, ten sam magnes będzie (w moim przypadku) około 6 cm od dołu obudowy naszego kanału grzewczego. Do tej lokalizacji użyłem bardziej kompaktowego czujnika. Same czujniki są dość łatwe w użyciu. Planowałem użyć jeszcze dwóch pinów cyfrowych na płytce Wemos i potrzebuję tylko rezystora 10k omów i kondensatora ceramicznego 0,1uF dla czujnika US5781. Czujnik NJK-5781 nie wymagał żadnych dodatkowych komponentów i można go było podłączyć bezpośrednio. Posiada nawet wbudowaną diodę LED, która zapala się po aktywacji.

Krok 2: Testowanie oprogramowania i sprzętu

Postanowiłem przetestować go na stanowisku zastępując kontroler Wemos D1 mini. Rodzina zaczęła polegać na swoich telefonach, aby otworzyć drzwi garażowe, a ja nie mogłem tak po prostu zabrać tablicy Wemos bez denerwowania wszystkich. Oba czujniki aktywują się podczas wykrywania bieguna południowego magnesu i aby uzyskać najlepszy zasięg, wybrałem najsilniejszy magnes, jaki miałem. Był to magnes neodymowy wydobyty z jakiegoś starego sprzętu i miał średnicę 20 mm i grubość 6 mm. Oba czujniki zadziałałyby w odległości około 2 cm od niego.

Zmodyfikowałem kod Wemos, aby zaktualizować status bramy garażowej do aplikacji. Nie tylko wyśle wiadomość, czy drzwi są zamknięte, czy otwarte, ale także wyśle wiadomość, czy drzwi „otwierają się”, czy „zamykają”, na podstawie pozycji drzwi przed otrzymaniem polecenia „kliknij” z aplikacji.

Aplikacja na Androida została całkowicie przepisana przy użyciu MIT App Inventor. Kod, którego użyłem, jest załączony. Aktywnie odpytuje o wiadomości z tablicy Wemos, a status bramy garażowej jest aktualizowany co sekundę. Ponieważ nasza brama garażowa zamyka się w ciągu 13 sekund, zapewnia to wystarczającą aktualizację jej pozycji.

Krok 3: Montaż sprzętu

Magnes został zainstalowany (epoksydowany) we wgłębieniu, które wywierciłem w górnym końcu panelu bramy garażowej (patrz zdjęcie). Wgłębienie miało tylko około 3 mm głębokości i nie sięgało warstwy izolacji. Czujnik NJK-5002C potrzebował wspornika montażowego, który został wykonany ze złomu aluminium, które miałem. Przewody również wymagały przedłużenia i do tego użyłem 4-żyłowego kabla telefonicznego. Zdjąłem tyle, ile potrzebowałem z każdego końca kabla i odciąłem 4 przewodnik, ponieważ potrzebowałem tylko 3. Do połączenia z płytą Wemos użyłem pasujących złączy Molex (0,062 ), które pozostawiłem z innego projektu Do ochrony odsłoniętych końców użyto koszulki termokurczliwej.

Czujnik US5781 został przylutowany do małego kawałka płytki drukowanej razem z rezystorem i kondensatorem. Zrobiłem do niego podobny przedłużacz zakończony tymi samymi wtykami Molex. Aby uchronić moduł przed uszkodzeniami fizycznymi, postanawiam zatopić go w żywicy epoksydowej. Użyłem małego kawałka rurki o średnicy około 20 mm do stworzenia formy i prostego nałożenia taśmy na jeden koniec. Wypełniłem formę 5 minutową żywicą epoksydową, włożyłem w nią zespół czujnika i pozostawiłem do utwardzenia. Z kawałka złomu aluminium zrobiłem do niego również uchwyt montażowy.

Następnie płyta Wemos otrzymała kilka warkoczy z pasującymi złączami Molex i wszystko zostało ustawione na swoim miejscu. Całe okablowanie zostało zabezpieczone opaskami i klipsami, więc nic nie zwisało w garażu.

Działa świetnie i jeśli znajdę jakieś inne "ulepszenie", prawdopodobnie zrobię dla niego niestandardową płytkę drukowaną, a może nawet przejdę na znacznie bardziej kompaktową mini płytkę Wemos D1.