ESP8266 WIFI Pilot do drzwi garażowych: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Używamy naszego garażu bardziej jako głównego wejścia do domu, ponieważ korzystanie z rzeczywistego wejścia frontowego prowadzi do dużej ilości brudu w domu z powodu złego układu. W porze deszczowej na zachodnim wybrzeżu Kanady jest jeszcze gorzej. Nasz mechanizm otwierania drzwi garażowych był wyposażony tylko w dwa piloty i chociaż możemy kupić więcej pilotów, pomyślałem, że lepiej będzie mieć pilota opartego na WIFI, którego można używać ze smartfona. Nie chciałem otwieracza z obsługą WIFI, który wymaga połączenia z serwerem produkcyjnym lub czegokolwiek, co pozwoliłoby na zdalne otwieranie drzwi (z dala od domu). Rozwiązanie, które wymyśliłem, wykorzystuje niestandardową aplikację na Androida, która łączy się z naszą siecią WIFI i komunikuje się z płytą opartą na ESP8266, która może łączyć się tylko z naszą siecią WIFI. Gdy znajdziesz się w zasięgu WIFI domu, możesz użyć telefonu, aby otworzyć drzwi.

Krok 1: Projekt i materiały

Nasz otwieracz do drzwi garażowych to Chamberlain, ale podejrzewam, że większość otwieraczy działa w podobny sposób. Sterowanie panelem ściennym po prostu zwiera dwa przewody, które się z nim łączą, co sygnalizuje aktywację otwieracza. Te panele ścienne często mają również przełącznik światła i funkcję blokady, te przyciski nie tylko zwierają połączenie, ale wysyłają serię impulsów (sygnały PWM) z powrotem do otwieracza, aby poinstruować go, co ma zrobić (włączyć światła lub zablokować pilotów). Zwarcie przewodów (co robi główny wyłącznik) można wykonać za pomocą przekaźnika.

Użyłem następujących części:

• Płyta Wemos D1 R2 ESP8266 (działałaby każda płyta deweloperska ESP8266)
• Przekaźnik JCZ-11 (cewka 5V)
• Tranzystor NPN (2N4401)
• jeden rezystor 10kOhm
• jeden rezystor 2,2 kOhm;
• jedna dioda 1N4148
• różne druty
• prototypowanie PCB (lub wykonanie własnej)
• obudowa na tablicę
• zasilacz do tablicy

Schemat ideowy pochodzi z LTSpice (załączony plik źródłowy) i dołączyłem również rysunek płytki prototypowej Fritzing dla innej wizualizacji. Model Fritzing deski Wemos, który znalazłem, wydaje się mieć pewne problemy. Zignoruj linie przerywane, patrz tylko na połączenia niebieskich przewodów. Oczywiście można zamiast tego użyć wielu innych płyt rozwojowych ESP8266, a dołączony kod wymagałby bardzo niewielkich modyfikacji, aby działał na innych płytach.

Do obudowy użyłem małego plastikowego pudełka (nie używaj metalu, będzie ekranował sygnał WIFI). Do zasilania użyłem starej ładowarki do telefonu komórkowego i wymieniłem końcówkę na odpowiednie złącze do płytki Wemos.

Ponieważ przekaźnik, który miałem do dyspozycji, zawierał cewkę 5 V, a płytka Wemos może wyprowadzać tylko 3,3 V na pinie cyfrowym, użyłem tranzystora do przełączania cewki przekaźnika. Dodałem rezystor pull-down (10kOhm), aby zapewnić, że pin jest niski, gdy płyta jest włączona, a drzwi garażowe nie zostaną przypadkowo otwarte. Dioda flyback (D1) chroni przed skokiem napięcia od energii zgromadzonej w cewce, gdy przekaźnik jest wyłączony.

Krok 2: Składanie wszystkiego

Miałem pozostałą płytkę drukowaną z innego projektu, która pasowała do nagłówków płyty Wemos, więc przyciąłem ją do rozmiaru i zmodyfikowałem do użytku. Trzeba było wywiercić kilka otworów i wyciąć kilka niechcianych śladów, aby nadać mu odpowiedni charakter. Przylutowałem wszystkie części na miejscu i przetestowałem funkcjonalność kodu, włączając i wyłączając diodę LED. Jak wspomniano wcześniej, ważną cechą było to, że otwieracz (lub dioda LED w przypadku testowym) nie aktywował się po włączeniu zasilania płyty Wemos.

Płyta Wemos została zaprogramowana przy użyciu Arduino IDE, a adres IP płyty został ustalony (wstępnie przydzielony) na 192.168.1.120 w sieci domowej. W ten sposób po uruchomieniu zawsze będzie miał ten sam (wewnętrzny) adres IP, a aplikacja może być na stałe zakodowana.

Aplikacja na Androida została stworzona przy użyciu MIT App Inventor 2. Testowałem ją tylko na posiadanych przez nas telefonach (Oneplus, Xiaomi i Moto G4 Play). Można go łatwo zainstalować, umieszczając go w udostępnionym folderze Dysku Google i ładując go z samego telefonu. Aplikacja MIT App Inventor jest bezpłatna, a dołączony plik projektu można łatwo zmodyfikować, aby używał innego adresu IP.

Zmontowane urządzenie nie do końca zmieściło się w bocznej obudowie, którą miałem pod ręką, więc wyciąłem otwór, aby przekaźnik trochę wystawał. Wyciąłem też otwór dostępowy na złącze do okablowania otwartej bramy garażowej.

Krok 3: Łączenie z mechanizmem otwierania drzwi garażowych

Istnieją dwie opcje podłączenia okablowania do otwieracza. Opcja 1 to podłączenie do dwóch zacisków śrubowych w panelu ściennym, a druga to podłączenie bezpośrednio do otwieracza (zaciski wciskane). Wybrałem to drugie, ponieważ było to dla mnie wygodniejsze, ponieważ przewody biegły krócej do miejsca, w którym mógłbym umieścić mój Wemos w garażu. Na samym otwieraczu znajduje się pasek drutu, a małe pomarańczowe wypustki poniżej można wykorzystać do uwolnienia istniejących przewodów, dzięki czemu dodatkowy zestaw można skręcić z istniejącymi i ponownie włożyć.

Deska Wemos w jej obudowie została umieszczona na uboczu, żeby nie dało się o nią łatwo przewrócić, bo garaż to także mój warsztat stolarski. Działa całkiem dobrze i żałuję, że nie zrobiłem tego wcześniej.