Kontrol Gerbang Geser Otomatis Anda Dengan Asisten Rumah dan ESPHome: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Artikel berikut adalah beberapa umpan balik tentang pengalaman pribadi saya mengendalikan pintu geser otomatis yang telah saya pasang di rumah saya. Gerbang ini, bermerek "V2 Alfariss", dilengkapi dengan beberapa remote Phox V2 untuk mengendalikannya. Saya juga memiliki bel pintu Google Nest Hello, yang sayangnya tidak dapat dicolokkan ke pengontrol gerbang geser untuk membuka gerbang dari aplikasi seluler dari jarak jauh. Bagi saya, salah satu cara untuk mengatasi keterbatasan ini adalah menemukan cara untuk menghubungkan pengontrol gerbang geser otomatis ke Internet. Dengan gerbang baru yang terhubung ini, saya dapat menjawab kasus penggunaan seperti mengontrol gerbang geser dengan ponsel saya. Saya mencapai ini dengan menggunakan Home Assistant, ESPhome dan beberapa komponen elektronik.

Ide di balik artikel ini bukan untuk memberi Anda sesuatu yang siap pakai, melainkan untuk menginspirasi Anda. Ingat, jika Anda tidak memiliki gerbang otomatis yang sama persis, jangan lupa untuk mengunduh dan membaca dokumentasi teknis untuk model Anda. Sesuaikan dan tingkatkan. Peringatan: Hati-hati dan jangan lupa untuk mematikan daya listrik sebelum membuka pengontrol utama. Menikmati!

Perlengkapan

• Peralatan:

  • Obeng
  • Besi solder
  • Multimeter

• Bagian:

  • Raspberry PI 3 (set lengkap: 2A alim + kartu sd 32gb)
  • ESP8266 Wemos D1 mini
  • 2 modul relai
  • 2 resistor 10k
  • PCB untuk pembuatan prototipe
  • kabel

Langkah 1: Bagaimana Cara Kerjanya?

Tantangan utama di sini adalah menghubungkan pintu geser otomatis ke ponsel pintar. Untuk melakukan ini, mari kita ubah gerbang geser otomatis menjadi perangkat IOT. Tentu saja, ada banyak cara untuk mencapai ini. Dalam kasus saya, setelah beberapa percobaan, saya memutuskan untuk menggunakan:

• Menggunakan Home Assistant sebagai hub untuk mengontrol portal dan menerima permintaan dari pengguna.
• Menginstal ESPHome sebagai firmware di dalam ESP8266.

• Bagian elektronik:

  • Prototipe PCB untuk menyolder komponen dan menghubungkannya
  • Dua relai untuk mensimulasikan tombol tekan untuk membuka atau menutup gerbang
  • Catu daya 5V lama untuk memberi daya pada ESP8266
  • Dua resistor untuk membagi tegangan dari sensor buka/tutup
• Koneksi Internet dengan router (memerlukan fitur konfigurasi aturan NAT)
• Akun DuckDNS untuk mengizinkan resolusi nama ke Asisten Rumah Anda
• Ponsel untuk menginstal Aplikasi Asisten Rumah dan widget di layar

Aliran

Lihatlah skema untuk lebih memahami.

1. Dari ponsel Anda, Anda menekan widget aplikasi seluler Asisten Rumah
2. Permintaan dikirim ke alamat Web Asisten Rumah Anda (diselesaikan oleh DuckDNS dan TLS oleh mari mengenkripsi).
3. Router Internet Anda merutekan permintaan ke aplikasi Asisten rumah
4. Asisten Rumah mengirim tindakan permintaan ke ESPHome
5. ESPHome memicu motor Gerbang Geser Otomatis
6. Sampanye !

Langkah 2: Instal dan Siapkan Asisten Rumah di Raspberry PI

Asisten Rumah dapat dilihat sebagai hub untuk semua barang IOT rumah Anda. Ini akan menjadi tempat yang baik untuk mengontrol semua perangkat yang terhubung dan menambahkan banyak fitur. Fitur utama yang paling saya sukai adalah dashboard, API, dan keragaman add-on.

Instalasi

Saya jelas tidak memiliki nilai tambah untuk memberi tahu Anda cara mengatur dan menginstal Asisten Rumah. Sebenarnya, sebelum proyek ini saya tidak tahu software ini. Artikel-artikel kuncinya adalah:

• Instal Home Assistant dengan artikel ini

• Konfigurasi jaringan untuk Home Assistant dapat ditemukan di sini:

  github.com/home-assistant/operating-system…

• Instal ESPHome dengan ini:
• Instal Add-on DuckDNS untuk Asisten Rumah:
• Instal plugin File Editor (berguna):

Setelah semua poin ini, Anda memiliki Asisten Rumah yang bagus yang berjalan di Raspberry PI Anda. Anda harus dapat menjangkaunya melalui HTTP dan IP lokal atau coba

Konfigurasi

Konfigurasikan DuckDNS dengan domain Anda dan dengan token. Misalnya, Anda dapat melihat di gambar, bagian dari konfigurasi saya. Jangan lupa untuk accept_terms dengan "true".

memungkinkan_enkripsi:

accept_terms: true certfile: fullchain.pem keyfile: privkey.pem token: 92f56bb2-2c26-4802-8d4d-xxxxxxxxxxxx domains: - nameofyourchoice.duckdns.org detik: 300

Saya memutuskan untuk mengkonfigurasi HA dengan IP statis karena lebih sederhana dan Anda yakin bahwa IP akan sama setelah reboot dan kemudian aturan penerusan port Anda akan terus berfungsi: https://github.com/home-assistant/ sistem operasi…

Dalam kasus saya, saya menambahkan sepotong konfigurasi di dalam file configuration.yaml karena DuckDNS tidak mengelola https, cukup enkripsi sertifikat dan pembaruan DuckDns:

http:

ssl_certificate: /ssl/fullchain.pem ssl_key: /ssl/privkey.pem base_url:

Langkah 3: Papan Elektronik Kustom untuk Meningkatkan Gerbang Geser Otomatis

Mungkin, itu adalah bagian yang paling tidak biasa bagi saya karena saya biasanya lebih banyak mengutak-atik perangkat lunak daripada perangkat keras. Saya sudah mulai dengan papan tempat memotong roti dan sirkuit yang sangat dasar, hanya untuk memeriksa apakah saya dapat mengunggah program di dalam mini Wemos D1 dan untuk mengedipkan LED. Kemudian, saya telah mengubah firmware untuk ESPhome dan mengikuti artikel memulai yang sempurna ini:

Setelah beberapa iterasi untuk menemukan sirkuit yang tepat, saya telah mendokumentasikannya dengan Fritzing. Pastikan untuk menghabiskan waktu pada langkah ini karena tidak ada jalan kembali ketika semuanya disolder (tidak persis tetapi tidak mudah dikembalikan). Saya telah mencoba untuk mensimulasikan sensor input dari gerbang geser otomatis tetapi ini gagal (saya jelaskan nanti alasannya). Secara pribadi, saya menemukan bahwa Fritzing adalah alat yang baik untuk mendokumentasikan apa yang Anda pasang di papan tempat memotong roti.

Catatan: Anda akan menemukan titik awal yang baik di sini di FAQ ESPhome jika Anda tidak dapat menyambungkan ESPHome ke Home Assistant untuk inisialisasi pertama. Setelah firmware diunggah, Anda akan dapat mengunggah "over the air" (OTA).

Relai untuk mengaktifkan pemicu buka/tutup

Dalam spesifikasi teknis gerbang geser otomatis, ditentukan bahwa Anda harus menutup sirkuit antara "MULAI" dan "COM" untuk memicu tindakan buka / tutup gerbang (pembukaan penuh). Rangkaian tertutup antara "START. P" dan "COM" memicu aksi buka/tutup gerbang bagi pejalan kaki. Saya tidak menggunakan "STOP" tetapi ini adalah konsep yang sama tetapi untuk menghentikan gerbang saat membuka atau menutup.

Pada pilihan komponen elektronik, saya telah memutuskan untuk menggunakan relay daripada transistor. Transistor bagus tetapi mereka tidak memberikan jaminan bahwa rangkaiannya benar-benar dekat. Saya pikir mereka dapat membiarkan arus yang sangat rendah mengalir di sirkuit. Manfaat lain dari relai adalah ketika Anda menguji sirkuit Anda, pada dasarnya Anda mendengar ketika kontak dekat dengan suara "klik".

Dapatkan status sensor terbuka

Pada awalnya, saya berpikir untuk menggunakan beberapa sensor magnetik untuk mendeteksi keadaan gerbang terbuka atau tertutup. Tetapi saya menyadari bahwa ada colokan yang menyebutkan "sensor batas" pada pengontrol. Jelas tidak dibuat untuk digunakan (oleh geek seperti saya), saya menemukan dengan tester kontak bahwa saya dapat membaca keadaan terbuka atau tertutup ketika saya membuka pintu gerbang. Saya telah membuat kesalahan besar dengan berpikir bahwa keadaan adalah semacam tegangan logika TTL (3.3v). Dalam hal ini, Anda dapat langsung menghubungkannya ke Wemos Input. Namun nyatanya, saat gerbang dibuka, terdapat tegangan keluaran 6.3v. Untuk menggunakan sinyal ini, Anda harus membagi tegangan dengan rangkaian semacam ini https://www.learningaboutelectronics.com/Articles/H… Solusinya cukup mudah karena tegangan harus dibagi dua. Jadi, saya telah menggunakan dua resistor 10 Kohms antara output sensor batas dan input Wemos (sekali lagi, lihat gambar terlampir untuk skema).

Catu daya 5v murah

Untuk menyalakan semua komponen ini, saya menggunakan catu daya ponsel lama. Saya membukanya dan mengganti steker ke kabel steker kecil dengan sekrup. Saya juga memutuskan untuk menggabungkan dua pcb (esp dan catu daya) dengan lem panas (ya saya tahu, ini agak kotor tetapi berfungsi:-). Bukan hal terbersih yang pernah ada tetapi lebih mudah untuk ditangani dan hindari menyentuh 220v.

Itu saja untuk bagian perangkat keras.

Langkah 4: Firmware ESPHome untuk Dijalankan pada Prototipe PCB

Logika di dalam ESP8266 disuntikkan melalui portal Home Assistant ESPHome Add-on. Anda mengkodekan logika yang dijalankan ESPHome. Jenis aplikasi yang sangat kecil harus dikodekan dengan sintaks ESPHome. Ini sangat mudah dan menyenangkan karena, hanya dengan beberapa baris YAML, ESP8266 Anda dengan cepat menjadi hal yang cerdas. Kode sumber lengkap tersedia di sini: https://Gist.github.com/toomone/819112ea1b04937912… Mari kita fokus pada bagian penting dari kode.

Mengontrol relai

Seperti yang saya katakan sebelumnya, pengontrol gerbang geser otomatis dapat memicu tindakan membuka atau menutup hanya dengan impuls pendek (rangkaian dekat) antara dua input. Untuk melakukan itu, Anda perlu mengonfigurasi bagian sakelar dengan sedikit konfigurasi. Sebagai contoh, mari kita fokus pada bagian yang mengaktifkan (membuka atau menutup) sebagian bukaan gerbang (diperlukan untuk pejalan kaki misalnya).

mengalihkan:

- platform: gpio pin: D3 // nomor PIN tempat sinyal akan dikeluarkan pada Wemos id: relay restore_mode: ALWAYS_OFF - platform: nama template: "Gate Pedestrian Remote" icon: "mdi:walk" turn_on_action: // the logika yang akan dieksekusi oleh ESPHome untuk mensimulasikan pulsa - switch.turn_on: relay - delay: 500ms - switch.turn_off: relay

Kode sebelumnya akan menghasilkan switch dan template. Kedua konsep ini memungkinkan ESPHome untuk menawarkan beberapa mekanisme yang disempurnakan tanpa pengkodean nyata. Saya mengajak Anda untuk membaca dokumentasi ESPHome untuk memperdalam fitur-fitur yang ditawarkan. https://esphome.io/cookbook/relay.html dan

Membaca status sensor buka tutup

biner_sensor:

- platform: pin gpio: nomor: D1 terbalik: nama asli: "Sensor terbuka" id: open_sensor device_class: garage_door

Bagian skrip ini memberi tahu papan wemos untuk membaca status pada sensor terbuka pada D1. Untuk menemukan D1, Anda cukup membaca di PCB Wemos Anda. Saya telah menggunakan parameter "terbalik" menjadi true untuk membalikkan nilai sinyal. Saya tidak ingat alasan yang jelas tetapi saya pikir itu sederhana untuk menampilkan tutup atau buka sesuai dengan status portal di dasbor HA.

Mengizinkan panggilan API ke ESPHome

Jika Anda ingin dapat menggunakan widget Asisten rumah di ponsel Anda, Anda perlu menambahkan kode kecil ini:

# Aktifkan API Asisten Rumah

api: services: - service: open_portal_pedestrian lalu: - switch.turn_on: relay - delay: 500ms - switch.turn_off: relay

Dengan cara ini, konfigurator aplikasi Asisten rumah akan mencantumkan tindakan untuk membuka portal. Saya hanya memilih satu untuk pejalan kaki karena ini yang paling sering saya gunakan.

Langkah 5: Paparkan Asisten Rumah Anda ke Dunia

Karena, Anda ingin dapat membuka Gerbang Geser Otomatis Anda dari mana pun Anda berada di planet ini dan bukan hanya dari rumah Anda, Anda harus memaparkan HA Anda kepada dunia. Omong-omong, pastikan untuk menggunakan otentikasi kata sandi yang kuat. Di router Internet Anda, Anda harus mengonfigurasi aturan untuk merutekan semua lalu lintas yang berasal dari port tertentu ke IP tertentu dan juga port. Misalnya, Anda akan menemukan konfigurasi yang telah saya lakukan pada router penyedia saya (maaf, ini dalam bahasa Prancis) tetapi Anda akan melihat bahwa itu adalah konfigurasi yang sangat sederhana. Aturan harus memberi tahu router Anda untuk menerima semua protokol pada port xxxx untuk masuk ke IP Home Assistant dengan port 8123 (jika Anda tidak mengubahnya).

Itu saja. Jangan ragu untuk bertanya karena saya pasti lupa menambahkan detail pada bagian tertentu. Sistem bekerja setiap hari tanpa masalah. Saya juga menyukai kenyataan bahwa saya dapat membuka atau menutup portal dari ponsel saya.