घरेलू उपयोग के लिए व्यावहारिक पीआईआर: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:18

होम ऑटोमेशन प्रोजेक्ट्स के साथ काम करने वाले आप में से कई लोगों की तरह, मैं अपने घर में कुछ कॉर्नर टर्न को स्वचालित करने के लिए एक कार्यात्मक पीआईआर सेंसर बनाना चाह रहा था। हालाँकि लाइट स्विच PIR सेंसर इष्टतम होते, आप एक कोने को मोड़ नहीं सकते। यह परियोजना कुछ पुनरावृत्तियों के माध्यम से चली गई और मैंने कई अन्य उपलब्ध ट्यूटोरियल के माध्यम से ऑनलाइन प्रयास किए और मेरे लिए काम करने वाला एक नहीं मिला। यदि आप मेकिंग का अधिकार प्राप्त करना चाहते हैं, तो चरण 3 पर जाएं, अन्यथा चरण दो पर जारी रखें जहां मैं विकास पर चर्चा करूंगा।

आपूर्ति:

सोल्डरिंग आयरन

इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सोल्डर और फ्लक्स

अतिरिक्त हुकअप तार

थ्री डी प्रिण्टर

ब्रेड बोर्ड

हसियो की बुनियादी समझ

मूल Arduino प्रोग्रामिंग कौशल

चरण 1: विकास

होम असिस्टेंट कुछ अधिक जटिल सेटअपों को जोड़ने के लिए एक बढ़िया टूल है जो आप चाहते हैं। मेरे लिए, एक कोने के साथ एक सीढ़ी में प्रकाश प्राप्त करना परियोजना में मेरी प्रारंभिक रुचि थी। एक प्रभावी घरेलू उपयोग पीर सेंसर बनाने के लिए सही गाइड ढूँढना मुश्किल था। निश्चित रूप से इसे काम करने के कई आसान तरीके हैं, लेकिन इसे रोजमर्रा के उपयोग के लिए ऊर्जा कुशल और प्रभावी बनाना एक और कहानी थी। विलंबता का मुद्दा भी था, या संकेत मिलने के बाद प्रकाश कितनी तेजी से चालू होगा। एक बार जब मैं वास्तव में इस सब के मातम में आ गया तो यह एक मुश्किल परियोजना है। क्या हुआ मैं दो प्रमुख बिंदुओं पर आ गया था कि यह डिजाइन क्यों प्रभावी था।

विलंब

मैंने इस सेंसर को डिजाइन करने के लिए ESPHome से शुरुआत की। इसमें सभी घंटियाँ और सीटी हैं लेकिन एक बहुत ही अनुकूल इंटरफ़ेस भी है। दुर्भाग्य से, जब आप mWh की गणना कर रहे होते हैं तो ESPhome प्रोटोकॉल और फ्रेम वर्क एक बहुत बड़ा ऊर्जा उपयोगकर्ता होता है। वहाँ भी एक विलंबता समस्या का एक सा है जब प्रकाश को चालू करने के लिए कॉल को ESPhome के बूटअप, हसियो, फिर आपके प्रकाश नियंत्रक से गुजरना पड़ता है। मैंने पाया कि ये 10 सेकंड के दायरे में खत्म हो जाएंगे। आप पहले से ही सीढ़ी से ऊपर होंगे (या हो सकता है कि आप बहुत धीमी गति से चल रहे हों क्योंकि वहां कोई रोशनी नहीं है)। तो जो सबसे अधिक ऊर्जा कुशल और हासियो को गति संकेत लाने का सबसे तेज़ तरीका बन गया, वह था MQTT।

एक स्थिर आईपी के साथ एमक्यूटीटी का उपयोग करने से समय लगभग 2 सेकंड से कम हो गया। MQTT सिग्नल लगभग 800ms - 1200ms के बीच में Hassio तक पहुंच जाएगा। काफ़ी अच्छा है।

बैटरी लाइफ

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एमक्यूटीटी पर स्विच करने से ऊर्जा के उपयोग पर भी काफी बचत हुई है। ESPHome पर बिना गहरी नींद वाला औसत सेंसर लगभग 800mWh बैटरी पर एक दिन से भी कम समय तक चलेगा। गहरी नींद के साथ, सक्रियता के आधार पर लगभग 3-5 दिन। WeMos D1 Mini एक पागल ऊर्जा हॉग नहीं है, लेकिन यह अपनी शक्ति के प्रबंधन में सबसे कुशल भी नहीं है, इसलिए बैटरी के हर हिस्से को निचोड़ना महत्वपूर्ण था। हर उपभोग करने वाले हिस्से को कम करना सबसे महत्वपूर्ण कदम था।

कई पीर सेंसर मौजूद हैं लेकिन सभी समान नहीं बनाए गए हैं। मेरे द्वारा देखे गए पहले बिंदुओं में से एक परीक्षण किए गए प्रत्येक पीर सेंसर की दर, कोण और फायरिंग दर था। इस्तेमाल किए गए सेंसरों में से, मैंने सिंपलट्रॉनिक्स वाइड एंगल पीआईआर को रेंज और ऊर्जा लागत के साथ सबसे प्रभावी पाया। यह उत्कृष्ट रेंज के साथ एक वाइड एंगल पीआईआर सेंसर है, और यह केवल 3v पर चलता है जो कि मेरी जरूरत के लिए बिल्कुल अद्भुत है।

चरण 2: सामग्री

WeMos D1 मिनी

T4056 लाइपो/ली-आयन यूएसबी चार्जर

सिम्पलिट्रोनिक्स वाइड एंगल पीर सेंसर

3.7v 1000 mWh लाइपो बैटरी

2x 10k प्रतिरोधी

120K रोकनेवाला

5k रोकनेवाला

1N4001 दिष्टकारी डायोड

1uF संधारित्र

2N2222 ट्रांजिस्टर

चरण 3: बेस कोड और Arduino

एक आसान कदम के रूप में, arduino फ़ाइल डाउनलोड करें इसे अपने सेटअप के साथ काम करने के लिए संशोधित करें। ध्यान में रखने के लिए सबसे महत्वपूर्ण पहलू यह सुनिश्चित करना है कि आपकी सेटिंग्स हसियो में दी गई चीज़ों से मेल खाती हैं।

मेरे उदाहरण में, मैं मॉस्किटो ब्रोकर का उपयोग कर रहा हूं। मैंने उन सेटिंग्स को अपने arduino कोड में दर्ज किया है। मेरे MQTT सर्वर के लिए, चूंकि यह Hassio में होस्ट किया गया है, इसलिए मैंने अपने Hassio का IP पता डाला।

अगली चीज़ जो हमें करने की आवश्यकता होगी, वह है हमारे MQTT डेटा को होल्ड करने के लिए कुछ टेम्प्लेट सेंसर सेट करना ताकि यह थोड़ा अधिक Hassio फ्रंट एंड फ्रेंडली हो। यदि आप टेम्प्लेट और टेम्प्लेटिंग के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो मैं इस Hassio लिंक को यहां छोड़ दूंगा।

हमारा मोशन MQTT एक टेम्प्लेट बाइनरी सेंसर होगा और हमारी बैटरी का स्तर Hassio में एक सेंसर होगा।

मेरी मुख्य कॉन्फ़िगरेशन.yaml फ़ाइल में मैंने अलग-अलग yaml फ़ाइलों में टेम्प्लेट बाइनरी सेंसर और टेम्प्लेट सेंसर दोनों को शामिल करने के लिए कुछ पंक्तियाँ जोड़ी हैं। आपको इसे इस तरह करने की ज़रूरत नहीं है, लेकिन मुझे लगता है कि यह चीजों को थोड़ा और व्यवस्थित रखता है। ऐसा करने के लिए एक नई yaml फ़ाइल बनाने के लिए फ़ाइल संपादक का उपयोग करें और इसे कुछ शीर्षक दें जिसे आप config.yaml में संदर्भित कर सकते हैं। मेरे उदाहरण में मैं templatesensor.yaml और templatebinarysensor.yaml का उपयोग करता हूं

सुनिश्चित करने की बात यह है कि MQTT विषयों और पेलोड को अपने arduino सेटअप या इसके विपरीत से मेल खाने के लिए सेटअप करें।

अंतिम लेकिन कम से कम, एक डैशबोर्ड आइटम सेट करें जो बैटरी स्तर और गति संवेदक को देख सके।

चरण 4: योजनाबद्ध और परीक्षण

वायरिंग योजनाबद्ध के बाद, ब्रेडबोर्ड पर परीक्षण के लिए घटकों को तार दें। वायरिंग में महत्वपूर्ण नोट यह सुनिश्चित करना है कि आपके पास पुल-डाउन प्रभाव के लिए जमीन के तार सही हैं। यह वही है जो ट्रांजिस्टर को WeMos D1 Mini को वेक पर रीसेट कर देगा। आपको WeMos D1 Mini को USB पोर्ट से प्लग करके वेक और रीसेट फ़ंक्शन का परीक्षण करने में सक्षम होना चाहिए। एक बार जब आप पीर के सामने हाथ हिलाते हैं तो इसे रीसेट कर देना चाहिए। यह वैकल्पिक है लेकिन आप गति संवेदक से smd एलईडी रोशनी को थोड़ा और बैटरी जीवन निचोड़ने के लिए भी हटा सकते हैं। आपके द्वारा परीक्षण किए जाने के बाद कि गति संवेदक अपेक्षित रूप से काम करता है, मैं ऐसा करने की अनुशंसा करता हूं। यदि आपने अपने USB को अपने कंप्यूटर में प्लग किया है, तो इसे arduino IDE से दोबारा जांचें जो गति से ट्रिगर के साथ बूट और रीसेट होता है।

अपने Hassio डैशबोर्ड में आपको बैटरी से कुछ मान और गति संवेदक को बंद होते हुए देखने में सक्षम होना चाहिए। यदि अब तक सब कुछ ठीक रहा तो आपको व्यवसाय में होना चाहिए! आप इस छोटे ब्रेडबोर्ड प्रोटोटाइप को ले सकते हैं और इसे अपने घर के चारों ओर ले जा सकते हैं और यह आपके नए होममेड मोशन सेंसर के रूप में कार्य करेगा। आप इसका उपयोग हसियो के भीतर कुछ भी ट्रिगर करने के लिए कर सकते हैं, और यदि आप अपनी तलाश में हैं तो आपको यहां किया जाएगा। लेकिन आइए इसे अंतिम पॉलिश दें जो कुछ ऐसा हो जो घर में मुख्य आधार के योग्य हो।

कुछ समस्या निवारण युक्तियाँ

- WeMos D1 Mini पर रीसेट बटन दबाकर आपको Arduino कोड के साथ ट्रिगर करने के लिए MQTT मिलना चाहिए

- प्रत्येक चरण कहां है, और यह हार्डवेयर के लिए क्या कर रहा है, यह देखने के लिए कुछ arduino कोड को अनइंस्टॉल करें

- सभी नकारात्मक लीड पॉइंट्स को जोड़ना न भूलें

चरण 5: अपने वाईफाई लाइट स्विच से कनेक्ट करना

शुक्र है कि Hassio के पास वास्तव में एक महान स्वचालन विज़ार्ड है जो आपके सेटअप में सहायता कर सकता है। मैं रोशनी या ऐड-ऑन जोड़ने में नहीं जा रहा हूं, लेकिन मैंने देखा कि हसियो के लोगों ने हसियो के साथ नियंत्रित होने के लिए एकीकरण और अन्य प्लेटफार्मों को जोड़ना वास्तव में आसान बना दिया है। अपनी पसंद के वाईफाई लाइट स्विच को जोड़ने का तरीका देखें।

इस स्वचालन विज़ार्ड में हम एक महत्वपूर्ण बात पर ध्यान देना चाहते हैं, जो ट्रिगर है। आप ट्रिगर के रूप में टेम्प्लेट बाइनरी सेंसर जोड़ सकते हैं, लेकिन जब मैं सीधे MQTT पेलोड के साथ गया तो मैंने पाया कि मोशन सेंसर थोड़ा अधिक "स्नैपी" था। अंतिम लेकिन कम से कम, अपनी पसंद के प्रकाश या उपकरण को कॉन्फ़िगर करें और सेंसर व्यवसाय में होना चाहिए।

चरण 6: परियोजना आवास

एक बार जब आप अपने ब्रेडबोर्ड के साथ आश्वस्त हो जाते हैं, तो सभी भागों को एक प्रोटोटाइप पीसीबी बोर्ड पर ले जाएं और सभी कनेक्शनों को सबसे छोटे बोर्ड में मिला दें जो आप पा सकते हैं। मैंने तारों को छोटा रखा है, लेकिन पुनर्प्राप्ति/संपादन/मरम्मत के मामले में लचीला है। केस डिज़ाइन एक न्यूनतम केस है जिसे एक कोने या सपाट सतह में डाला जा सकता है। यह गैर-हानिकारक चिपकने वाले 3M स्ट्रिप्स के साथ भी वास्तव में अच्छी तरह से काम करता है =)

नोट मैं थोड़े भूल गया था कि मुझे यह अजीब प्रारूप प्रोटोटाइप पीसीबी कहां से मिला है, इसलिए मैं सुझाव दूंगा कि आप अपने पीसीबी को आकार में काटकर एक या दो छेद करें। यदि यह मार्गदर्शिका लोकप्रिय हो जाती है, तो मैं एक संपादित संस्करण को अधिक सामान्य आकार के साथ जारी करूंगा (मुझे केवल दो गति सेंसर की आवश्यकता थी, और मेरे पास उनमें से दो अजीब बोर्ड थे)

चरण 7: बंद करना

मुझे आशा है कि यह डिज़ाइन कुछ होम ऑटोमेशन परियोजनाओं को चलाने के आपके प्रयासों में सहायक रहा है। मेरे लिए इस निर्देश को बनाने के लिए सभी चलती भागों को प्राप्त करना काफी लंबा था, लेकिन मुझे खुशी है कि मुझे इसे नीचे लाने में कुछ समय लगा। इस परियोजना ने मुझे अपने ईएसपी को प्रोग्राम करने के लिए कुछ अधिक स्वीकार्य रास्ते का उपयोग करने की कुछ सीमाएं दिखायीं। यह कहना नहीं है कि आपको ईएसपीहोम का उपयोग नहीं करना चाहिए, लेकिन उन परियोजनाओं के लिए जो उनके ऊर्जा प्रबंधन में अधिक सख्त हैं, आपको एक अलग मार्ग पर जाने की आवश्यकता हो सकती है। सेंसर मई या जून के आसपास समाप्त हो गए थे और तब से उन्हें चार्ज करने की आवश्यकता नहीं है। अब तक वे बिना किसी शुल्क के लगभग 4-5 महीने चले गए हैं। एक साइड नोट के रूप में, मैं WeMos D1 Mini पर आधारित एक नया PCB लेआउट विकसित करने में भी गया हूँ। WeMos D1 Mini के बारे में बात यह है कि इसमें 5v से 3v कन्वर्टर और एक पावर भूखा USB प्रोग्रामिंग IC है। इसका मतलब यह है कि अगर हमने इन दो कारकों को समाप्त कर दिया, तो हम ईएसपी 8266 को और भी कम बिजली चूसने के लिए प्रेरित कर सकते हैं।

एक बार फिर से मुझे मेरी रैलिंग में शामिल करने और इस परियोजना में साथ देने के लिए धन्यवाद।