IoT या गृह स्वचालन के लिए होमी उपकरणों का निर्माण: 7 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह निर्देश योग्य मेरी DIY होम ऑटोमेशन श्रृंखला का हिस्सा है, मुख्य लेख "एक DIY होम ऑटोमेशन सिस्टम की योजना बनाना" देखें। यदि आप अभी तक नहीं जानते हैं कि होमी क्या है, तो मार्विन रोजर से homie-esp8266 + homie पर एक नज़र डालें।

बहुत सारे सेंसर हैं। पाठक को "कुछ" बनाना शुरू करने के लिए आवश्यकताओं को देने के लिए मैं बहुत ही बुनियादी बातों को कवर कर रहा हूं। यह रॉकेट साइंस नहीं हो सकता है लेकिन यह वास्तव में काम करना चाहिए।

यदि आपके पास पुर्जे नहीं हैं, तो मेरे आने वाले निर्देश योग्य "एशिया से इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स की सोर्सिंग" देखें।

मुझे कुछ चर्चा शब्द जोड़ने दें: IoT, ESP8266, होमी, DHT22, DS18B20, होम ऑटोमेशन।

विषय अब बहुत स्पष्ट होना चाहिए:-)

इसके अलावा, यह निर्देश अब मेरे व्यक्तिगत पेज: https://stuffblog.dullier.eu/ से भी उपलब्ध है।

चरण 1: आरंभ करना

कन्वेंशनों

यह निर्देशयोग्य D1 मिनी क्लोन का उपयोग करता है। ये वाईफाई सक्षम Arduino संगत नियंत्रक हैं जो ESP8266 चिप का उपयोग कर रहे हैं। वे बहुत छोटे फॉर्म फैक्टर (~34*25mm) में शिप करते हैं और सस्ते होते हैं (क्लोन के लिए ~3-4$)।

मैं D1 मिनी, ब्रेडबोर्ड और कुछ सेंसर का उपयोग करके प्रत्येक बिल्ड का वर्णन करूंगा। मैं प्रत्येक के लिए सामग्री का बिल (बीओएम) शामिल करता हूं लेकिन जम्पर तारों और ब्रेडबोर्ड (मिनी या पूर्ण) जैसी स्पष्ट चीजों को छोड़ दूंगा। मैं "सक्रिय भागों" पर ध्यान केंद्रित करूंगा।

आरेखों में तारों/केबलों के लिए (फ्रिट्ज़िंग + एडाफ्रूटफ्रिट्ज़िंग लाइब्रेरी), मैंने उपयोग किया:

• बिजली के लिए लाल/नारंगी, आमतौर पर 3.3V। कभी-कभी यह 5V होगा, सावधान रहें।
• जमीन के लिए काला।
• डिजिटल डेटा सिग्नल के लिए पीला: बिट्स यात्रा कर रहे हैं और चिप्स के रूप में पढ़ा जा सकता है।
• एनालॉग डेटा सिग्नल के लिए नीला/बैंगनी: यहां कोई बिट नहीं है, बस सादा वोल्टेज जिसे मापा जाना चाहिए और यह समझने के लिए गणना की जानी चाहिए कि क्या हो रहा है।

ESP8266 जहाजों के लिए होमी एक दर्जन उदाहरण देता है, यहीं से मैंने इस निर्देश का निर्माण शुरू किया।

ब्रेड बोर्ड

D1 काफी ब्रेडबोर्ड के अनुकूल है लेकिन ऊपर और नीचे पिन की केवल एक पंक्ति को बचाएगा। प्रत्येक उदाहरण में दाईं ओर D1 और बाईं ओर के घटक होंगे। ऊपरी और निचले पावर रेल का उपयोग 3.3V या 5V ले जाने के लिए किया जाएगा।

ध्यान दें

होमी उदाहरण Arduino IDE के लिए ".ino" स्केच के रूप में बनाए गए हैं। हालांकि मेरा अपना कोड PlatformIO के लिए ".ccp" के रूप में बनाया गया है।

इससे बहुत कम फर्क पड़ेगा क्योंकि रेखाचित्र काफी सरल हैं जिन्हें आपकी पसंद का कोई भी उपकरण कॉपी/पेस्ट किया जा सकता है।

चरण 2: तापमान और आर्द्रता: DHT22 / DHT11

डिवाइस का निर्माण

DHT22 का उपयोग करता है:

• नियंत्रक के साथ संचार करने के लिए एक डिजिटल पिन, इसे D3 से कनेक्ट करें
• बिजली के लिए दो तार (3.3V या 5V + GND)
• डिजिटल पिन को उच्च (पावर से जुड़ा) रखना चाहिए, इसके लिए हम पावर रेल और डेटा पिन के बीच एक रेसिस्टर का उपयोग करते हैं

कोड

PlatformIO प्रोजेक्ट को यहां से डाउनलोड किया जा सकता है:

मूल होमी उदाहरण यहां है (लेकिन सेंसर का उपयोग नहीं करता है):

DHT22 के लिए, DHT सेंसर लाइब्रेरी का उपयोग करें (ID=19)

बीओएम

• नियंत्रक: Wemos D1 मिनी
• रोकनेवाला: 10KΩ

• सेंसर: (इनमें से एक)

  • DHT22: मैंने 4 पिन प्रकार का उपयोग किया है जिसके लिए एक अतिरिक्त अवरोधक की आवश्यकता होती है। एसएमडी के रूप में 3 पिन मॉड्यूल शिपिंग हैं जिसमें रोकनेवाला शामिल है।
  • DHT11: यह सस्ता है लेकिन कम सटीक है, अपनी आवश्यकताओं की जांच करें

चरण 3: पनरोक तापमान: DS18B20

डिवाइस का निर्माण DS18B20 उपयोग करता है:

• नियंत्रक के साथ संचार करने के लिए एक डिजिटल पिन, इसे D3. से कनेक्ट करें
• बिजली के लिए दो तार (3.3V या 5V + GND)
• डिजिटल पिन को उच्च (पावर से जुड़ा) रखना चाहिए, इसके लिए हम पावर रेल और डेटा पिन के बीच एक रेसिस्टर का उपयोग करते हैं

DS18B20 एक 1-वायर सेंसर है। यह एक बस का उपयोग करता है और जैसे कई सेंसर एक डेटा पिन का उपयोग कर सकते हैं।

सेंसर को पावर देने के लिए 3.3V/5V का उपयोग नहीं करना भी संभव है, इसे पैरासिटिक पावर मोड कहा जाता है। विवरण के लिए डेटाशीट देखें।

कोड

PlatformIO प्रोजेक्ट को यहां से डाउनलोड किया जा सकता है:

DHT22 की तरह, मूल होमी उदाहरण यहां है (लेकिन सेंसर का उपयोग नहीं करता है):

1-वायर बस के लिए, पैकेज वनवायर (आईडी = 1) का उपयोग करें

DS18B20 के लिए, डलास तापमान (आईडी = 54) का उपयोग करें

बीओएम

• नियंत्रक: Wemos D1 मिनी
• रोकनेवाला: 4.7KΩ
• सेंसर: DS18B20, चित्र एक जलरोधक है
• ब्रेडबोर्ड से केबल के कनेक्शन को आसान बनाने के लिए 3 पिन स्क्रू टर्मिनल

चरण 4: प्रकाश: फोटोरेसिस्टर / फोटोकेल (डिजिटल: चालू / बंद)

डिवाइस का निर्माण

(क्षमा करें, डिजिटल फोटोकेल के लिए फ्रिटिंग घटक नहीं है)

फोटोकेल डिजिटल मॉड्यूल का उपयोग करता है:

• नियंत्रक के साथ संचार करने के लिए एक डिजिटल पिन, इसे D3 से कनेक्ट करें
• बिजली के लिए दो तार (3.3V + GND)

एक एनालॉग फोटोकेल का उपयोग करना संभव है लेकिन यह यहां प्रलेखित नहीं है, एडफ्रूट उत्कृष्ट लेख "एक फोटोकेल का उपयोग करना" देखें।

नोट: इस उदाहरण में सेंसर बोर्ड पर एक पोटेंशियोमीटर है। इसका उपयोग "प्रकाश" और "अंधेरे" परिवेश प्रकाश के बीच की सीमा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। पढ़ने पर 1 लाइट बंद होती है, इसलिए 0 पढ़ने का मतलब है लाइट अगर ऑन है।

कोड

PlatformIO प्रोजेक्ट को यहां से डाउनलोड किया जा सकता है:

बीओएम

नियंत्रक: Wemos D1 मिनी

सेंसर: सहज / लाइट डिटेक्शन मॉड्यूल

चरण 5: प्रकाश: फोटोरेसिस्टर / फोटोकेल (एनालॉग)

डिवाइस का निर्माण

फोटोकेल एनालॉग सेंसर एक अवरोधक के रूप में कार्य करता है। यह एक एनालॉग इनपुट और 3.3V के बीच कनेक्ट होगा।

वोल्टेज डिवाइडर बनाने के लिए GND और डेटा पिन के बीच एक रेसिस्टर लगाया जाता है। इसका उद्देश्य मूल्यों की एक ज्ञात श्रेणी बनाना है:

• यदि कोई प्रकाश नहीं है, तो फोटोकेल मूल रूप से वीसीसी को अवरुद्ध कर देगा, इस प्रकार जीएनडी को आपके डेटा पिन से जोड़ देगा: पिन लगभग 0 पढ़ेगा।
• यह बहुत उज्ज्वल प्रकाश है, फोटोकेल वीसीसी को डेटा पिन में प्रवाहित करेगा: पिन लगभग पूर्ण वोल्टेज पढ़ेगा और जैसे अधिकतम (1023) के करीब।

नोट: एनालॉग पिन मान को 0-1023 रेंज में एनालॉग रीड का उपयोग करके पढ़ा जाता है। यह 1 बाइट मानों से निपटने के लिए व्यावहारिक नहीं है, इसके लिए Arduino map फ़ंक्शन 0-1023 से (उदाहरण के लिए) 0-255 तक कम करने में मदद करेगा।

अपने सेंसर के लिए न्यूनतम/अधिकतम मानों के अंशांकन के लिए, Arduino से इस तरह के एक स्केच का उपयोग करें।

कोड

PlatformIO प्रोजेक्ट को यहां से डाउनलोड किया जा सकता है:

बीओएम

• नियंत्रक: Wemos D1 मिनी
• सेंसर: लाइट डिपेंडेंट रेसिस्टर (LDR) / Photoresistor
• रोकनेवाला: 1K या 10K, आपके सेल के आधार पर कैलिब्रेट करने की आवश्यकता है

संदर्भ

• किसी स्थान की रोशनी की स्थिति के लिए PiDome सर्वर स्रोत कोड
• एडफ्रूट का "एक फोटोकेल का उपयोग करना"
• "फोटोरेसिस्टर्स" यहाँ अनुदेशकों पर
• यदि आप कुछ गणित और रेखांकन चाहते हैं तो कुछ पागल "फोटोकेल ट्यूटोरियल"

चरण 6: ऑप्टिकल डिटेक्टर: QRD1114

डिवाइस का निर्माण

कोड

बीओएम

संदर्भ

• भौतिक कंप्यूटिंग: QRD1114 में सेंसर को पढ़ने के लिए नमूना कोड शामिल है और रोटरी एन्कोडर + सटीक पीसीबी डिज़ाइन के लिए इंटरप्ट का उपयोग करें
• स्पार्कफुन पर QRD1114 ऑप्टिकल डिटेक्टर हुकअप गाइड

चरण 7: अंतिम शब्द

बुनियादी निगरानी की व्याख्या करने के लिए यह निर्देश बहुत छोटा है।

आगे जाने के लिए हमें रिले, आईआर एमिटर को जोड़ने की आवश्यकता होगी … उम्मीद है कि इसे बाद में कवर किया जाएगा क्योंकि खाली समय मुझे इसकी अनुमति देता है। मुख्य अंतर यह है कि हम न केवल "पढ़ेंगे" (क्या प्रकाश है?) बल्कि "लिखें" (प्रकाश चालू करें!)