Управляйте своими автоматическими откатными воротами с помощью Home Assistant и ESPHome: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Следующая статья - это некоторые отзывы о моем личном опыте управления автоматическими раздвижными воротами, которые я установил в своем доме. Эти ворота, названные «V2 Alfariss», были снабжены несколькими пультами Phox V2 для управления ими. У меня также есть дверной звонок Google Nest Hello, который, к сожалению, нельзя подключить к контроллеру раздвижных ворот, чтобы удаленно открывать ворота из мобильного приложения. Для меня одним из способов решить это ограничение было найти способ подключить контроллер автоматических откатных ворот к Интернету. С помощью этих новых подключенных ворот я могу ответить на такие случаи использования, как управление откатными воротами с помощью мобильного телефона. Я добился этого с помощью Home Assistant, ESPhome и нескольких электронных компонентов.

Идея этой статьи не в том, чтобы дать вам что-то готовое к использованию, а в том, чтобы вдохновить вас. Помните, что если у вас нет точно таких же автоматических ворот, не забудьте скачать и прочитать техническую документацию на вашу модель. Адаптируйте и улучшайте. Предупреждение: будьте осторожны и не забудьте выключить электропитание перед открытием главного контроллера. Наслаждаться!

Запасы

• Инструменты:

  • Отвертка
  • Паяльник
  • Мультиметр

• Части:

  • Raspberry PI 3 (полный комплект: 2A alim + 32gb sd card)
  • ESP8266 Wemos D1 mini
  • 2 релейных модуля
  • 2 резистора 10к
  • Печатная плата для прототипирования
  • Провода

Шаг 1. Как это работает?

Основная задача здесь - подключить автоматические откатные ворота к смартфону. Для этого превратим автоматические откатные ворота в IOT-устройство. Конечно, есть несколько способов добиться этого. В моем случае после некоторых экспериментов я решил пойти с:

• Использование Home Assistant в качестве хаба для управления порталом и получения запросов от пользователя.
• Установка ESPHome как прошивки внутри ESP8266.

• Электронные части:

  • Прототип печатной платы для пайки компонентов и их соединения
  • Два реле для имитации нажатия кнопки для открытия или закрытия ворот
  • Старый блок питания 5 В для питания ESP8266
  • Два резистора для разделения напряжения с датчика открытия / закрытия
• Интернет-соединение с маршрутизатором (требуется функция настройки правил NAT)
• Учетная запись DuckDNS, чтобы разрешить разрешение имени вашему Home Assistant.
• Мобильный телефон для установки приложения Home Assistant и виджета на экране

Поток

Посмотрите на схему, чтобы лучше понять.

1. На мобильном телефоне вы нажимаете виджет мобильного приложения Home Assistant.
2. Запрос отправляется на ваш веб-адрес Home Assistant (разрешается DuckDNS и TLS с помощью Let's encrypt).
3. Ваш интернет-маршрутизатор направляет запрос в приложение Home Assistant.
4. Home Assistant отправляет запрос на действие в ESPHome
5. ESPHome запускает двигатель автоматических откатных ворот
6. Шампанское !

Шаг 2: Установите и настройте Home Assistant на Raspberry PI

Home Assistant можно рассматривать как центр для всего вашего домашнего IOT. Это будет хорошее место для управления всеми подключенными устройствами и добавления множества функций. Основные функции, которые мне нравятся больше всего, - это панель управления, API и разнообразие надстроек.

Установка

У меня явно нет каких-либо дополнительных ценностей, чтобы рассказать вам, как настроить и установить Home Assistant. Фактически, до этого проекта я не знал этого программного обеспечения. Ключевые статьи:

• Установите Home Assistant с помощью этой статьи

• Конфигурацию сети для Home Assistant можно найти здесь:

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

• Установите ESPHome с помощью этого:
• Установите дополнение DuckDNS для Home Assistant:
• Установите плагин File Editor (полезно):

После всех этих моментов у вас есть хороший домашний помощник, работающий на вашем Raspberry PI. Вы должны иметь возможность подключиться к нему через HTTP и локальный IP-адрес или попробуйте https://homeassistant.local: 8123.

Конфигурация

Настройте DuckDNS с вашим доменом и токеном. Например, вы можете увидеть на картинках фрагмент моей конфигурации. Не забудьте указать accept_terms со значением "true".

let_encrypt:

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

Я решил настроить HA со статическим IP-адресом, потому что это проще, и вы уверены, что IP-адрес будет таким же после перезагрузки, и тогда ваши правила переадресации портов будут продолжать работать: https://github.com/home-assistant/ операционная система…

В моем случае я добавляю часть конфигурации в файл configuration.yaml, потому что DuckDNS не управляет https, а только сертификат Let's encrypt и обновление DuckDns:

http:

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

Шаг 3: Специальная электронная доска для улучшения автоматических откатных ворот

Возможно, это была самая необычная часть для меня, потому что я обычно больше настраиваю программное обеспечение, чем оборудование. Я начал с макета и очень простой схемы, просто чтобы проверить, могу ли я загрузить программу в Wemos D1 mini и мигать светодиодом. Затем я сменил прошивку для ESPhome и следую этой идеальной статье для начала работы:

После нескольких итераций, чтобы найти правильную схему, я задокументировал ее с помощью Fritzing. Обязательно потратите время на этот шаг, потому что, когда все припаяно, пути назад не будет (не совсем так, но не простой откат). Я попытался смоделировать входной датчик из автоматических раздвижных ворот, но это не удалось (позже я объясню почему). Лично я обнаружил, что Fritzing - хороший инструмент для документирования того, что вы подключаете на макетной плате.

Примечание. Если вы не можете подключить ESPHome к Home Assistant для первой инициализации, вы найдете хорошую отправную точку здесь, в разделе часто задаваемых вопросов по ESPhome. После того, как прошивка будет загружена, вы сможете загружать "по воздуху" (OTA).

Реле для активации триггера открытия / закрытия

В технических характеристиках автоматических откатных ворот указано, что вы должны замкнуть цепь между «START» и «COM», чтобы инициировать действие открытия / закрытия ворот (полное открытие). Замыкание цепи между «START. P» и «COM» запускает действие открытия / закрытия ворот для пешехода. Я не использовал «СТОП», но это та же концепция, но для остановки ворот при открытии или закрытии.

Что касается выбора электронных компонентов, я решил использовать реле вместо транзистора. Транзисторы хороши, но они не гарантируют, что схема будет идеально замкнута. Я думаю, что они могут пропустить в цепи очень слабый ток. Еще одно преимущество реле заключается в том, что при тестировании схемы вы в основном слышите замыкание контакта со звуком «щелчок».

Получить состояние открытого датчика

Вначале я думал об использовании некоторых магнитных датчиков для обнаружения состояний открытия или закрытия ворот. Но я понял, что на контроллере есть заглушка с надписью «датчик ограничения». Явно не предназначенный для использования (таким компьютерным фанатом, как я), я обнаружил, что с помощью контактного тестера я могу считывать состояние открытия или закрытия, когда я открываю ворота. Я совершил большую ошибку, думая, что состояние было каким-то логическим напряжением TTL (3,3 В). В этом случае вы можете напрямую подключить их к Wemos Input. Но на самом деле, когда затвор открыт, выходное напряжение составляет 6,3 В. Чтобы использовать этот сигнал, вы должны разделить напряжение с помощью такой схемы https://www.learningaboutelectronics.com/Articles/H … Решение довольно простое, потому что напряжение нужно разделить на два. Итак, я использовал два резистора 10 кОм между выходом датчика предела и входом Wemos (опять же, посмотрите схему на прилагаемых рисунках).

Дешевый блок питания 5в

Для питания всех этих компонентов я использую старый блок питания мобильного телефона. Я открыл его и поменял вилку на маленькую вилку кабеля с винтом. Я также решил объединить две печатные платы (esp и блок питания) горячим клеем (да, я знаю, это немного грязно, но работает:-). Не самая чистая вещь, но с ней проще обращаться и не прикасаться к 220 В.

На этом все по аппаратной части.

Шаг 4: Прошивка ESPHome для запуска на прототипе печатной платы

Логика внутри ESP8266 вводится через надстройку ESPHome на портале Home Assistant. Вы кодируете логику, которую выполняет ESPHome. Очень маленькое приложение должно быть кодом с синтаксисом ESPHome. Это действительно просто и весело, потому что всего с несколькими строками YAML ваш ESP8266 быстро станет умным. Полный исходный код доступен здесь: https://gist.github.com/toomone/819112ea1b04937912… Давайте сосредоточимся на важной части кода.

Управление реле

Как я уже говорил ранее, автоматический контроллер раздвижных ворот может запускать действие открытия или закрытия с помощью короткого импульса (замыкающая цепь) между двумя входами. Для этого вам нужно настроить раздел коммутатора с небольшой конфигурацией. Например, давайте сосредоточимся на той части, которая активирует (открывает или закрывает) частичное открытие ворот (например, для пешехода).

выключатель:

- platform: gpio pin: D3 // номер PIN, по которому сигнал будет выводиться на Wemos id: relay restore_mode: ALWAYS_OFF - platform: имя шаблона: значок «Gate Pedestrian Remote»: «mdi: walk» turn_on_action: // the логика, выполняемая ESPHome для имитации импульса - switch.turn_on: relay - delay: 500ms - switch.turn_off: relay

Предыдущий код сгенерирует переключатель и шаблон. Эти две концепции позволяют ESPHome предлагать некоторый усовершенствованный механизм без реального кодирования. Я приглашаю вас прочитать документацию ESPHome, чтобы подробнее узнать о предлагаемых функциях. https://esphome.io/cookbook/relay.html и

Чтение состояния датчика открытия-закрытия

binary_sensor:

- платформа: gpio pin: номер: D1 перевернутое: истинное имя: "Датчик открытия" id: open_sensor device_class: garage_door

Эта часть скрипта сообщает плате Wemos о том, что нужно считать состояние датчика открытия на D1. Чтобы найти D1, вам просто нужно прочитать на своей печатной плате Wemos. Я использовал параметр «инвертированный» в значение «истина», чтобы инвертировать значение сигнала. Я не помню четкой причины, но думаю, что было просто отображать закрытие или открытие в соответствии с состоянием портала на панели инструментов высокой доступности.

Разрешение вызова API к ESPHome

Если вы хотите использовать виджет Домашний помощник на своем телефоне, вам нужно добавить этот небольшой фрагмент кода:

# Включить Home Assistant API

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

Таким образом, конфигуратор приложения Домашний помощник отобразит действие по открытию портала. Я выбрал только одно для пешехода, потому что это тот, который я использую чаще всего.

Шаг 5. Откройте миру своего домашнего помощника

Поскольку вы хотите иметь возможность открывать свои автоматические раздвижные ворота из любого места на планете, а не только из дома, вы должны открыть миру свой HA. Кстати, обязательно используйте надежную парольную аутентификацию. На вашем интернет-маршрутизаторе вы должны настроить правило для маршрутизации всего трафика, поступающего с определенного порта, на определенный IP-адрес, а также на порт. Например, вы найдете конфигурацию, которую я выполнил на маршрутизаторе моего провайдера (извините, это на французском языке), но вы заметите, что это действительно простая конфигурация. Правило должно указывать вашему маршрутизатору принимать все протоколы на порте xxxx для перехода на IP Home Assistant с портом 8123 (если вы не меняли его).

Это все. Не стесняйтесь задавать вопросы, потому что я, конечно, забыл добавить детали по конкретной части. Система работает каждый день без проблем. Мне также нравится то, что я могу открывать или закрывать портал со своего телефона.