ESP8266 WIFI Пульт дистанционного управления для гаражных ворот: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Мы используем наш гараж больше как главный вход в дом, потому что при использовании переднего входа в дом остается много грязи из-за плохой планировки. В сезон дождей здесь, на западном побережье Канады, еще хуже. Наш механизм открывания гаражных ворот поставлялся только с двумя пультами дистанционного управления, и хотя мы можем купить больше пультов, я подумал, что было бы лучше иметь пульт на основе Wi-Fi, который можно было бы использовать со смартфона. Мне не нужен был открыватель с поддержкой WIFI, который требует подключения к производственному серверу или чего-либо еще, что могло бы позволить открывать дверь удаленно (вдали от дома). Решение, которое я придумал, использует пользовательское приложение для Android, которое подключается к нашему WIFI и взаимодействует с платой на базе ESP8266, которая также может подключаться только к нашему WIFI. Как только вы окажетесь в зоне действия Wi-Fi в доме, вы можете использовать свой телефон, чтобы открыть дверь.

Шаг 1. Дизайн и материалы

Наш открыватель ворот гаража - это Чемберлен, но я подозреваю, что большинство открывателей работают аналогичным образом. Блок управления настенной панелью для него просто закорачивает два провода, которые к нему подключаются, что сигнализирует открывателю об активации. Эти настенные панели часто имеют выключатель света и функцию блокировки, эти кнопки не просто замыкают соединение, но отправляют серию импульсов (сигналов ШИМ) обратно на открыватель, чтобы указать ему, что делать (включить свет или заблокировать из пультов). Замыкание проводов (то, что делает главный выключатель) можно выполнить с помощью реле.

Я использовал следующие детали:

• Плата Wemos D1 R2 ESP8266 (подойдет любая плата разработчика ESP8266)
• Реле JCZ-11 (катушка 5 В)
• Транзистор NPN (2N4401)
• один резистор 10 кОм
• один резистор 2,2 кОм
• один диод 1N4148
• разный провод
• прототипирование печатной платы (или сделать самостоятельно)
• корпус для платы
• блок питания для платы

Принципиальная схема взята из LTSpice (исходный файл прилагается), и я также включил макет Fritzing для другой визуализации. Модель Fritzing платы Wemos, которую я обнаружил, похоже, имеет некоторые проблемы. Не обращайте внимания на пунктирные линии, смотрите только на соединения синих проводов. Конечно, вместо этого можно было бы использовать многие другие платы разработки ESP8266, и включенный код потребовал бы очень небольшой модификации для работы на других платах.

Для корпуса я использовал небольшую пластиковую коробку (не используйте металл, он будет экранировать сигнал WIFI). В качестве источника питания я использовал старое зарядное устройство для сотового телефона и заменил конец на подходящий разъем для платы Wemos.

Поскольку имеющееся у меня реле содержало катушку 5 В, а плата Wemos может выводить только 3,3 В на цифровой контакт, я использовал транзистор для переключения катушки на реле. Я добавил понижающий резистор (10 кОм), чтобы убедиться, что на контакте низкий уровень, когда плата включена, и дверь гаража не открывается случайно. Обратный диод (D1) защищает от скачков напряжения из-за энергии, накопленной в катушке, когда реле выключено.

Шаг 2: Собираем все

У меня осталась печатная плата из другого проекта, которая подходила под заголовки для платы Wemos, поэтому я обрезал ее по размеру и модифицировал для использования. Необходимо было просверлить несколько отверстий и вырезать ненужные следы, чтобы сделать его подходящим. Я припаял все части на место и протестировал функциональность кода, включив и выключив светодиод. Как упоминалось ранее, важной особенностью было то, что открыватель (или светодиод в тестовом примере) не активировался при включении платы Wemos.

Плата Wemos была запрограммирована с использованием Arduino IDE, а IP-адрес платы был фиксированным (предварительно назначенным) 192.168.1.120 в домашней сети. Таким образом, при включении у него всегда будет один и тот же (внутренний) IP-адрес, и приложение может быть жестко запрограммировано с его помощью.

Приложение для Android было создано с помощью MIT App Inventor 2. Я тестировал его только на имеющихся у нас телефонах (Oneplus, Xiaomi и Moto G4 Play). Его легко установить, поместив его в общую папку Google Диска и загрузив с самого телефона. MIT App Inventor можно использовать бесплатно, а включенный файл проекта можно легко изменить для использования другого IP-адреса.

Собранный блок не совсем умещался в корпусе, который у меня был под рукой, поэтому я вырезал отверстие, чтобы реле немного выступало. Я также вырезал отверстие доступа для разъема проводки открытой двери гаража.

Шаг 3: Подключение к механизму открывания гаражных ворот

Есть два варианта подключения проводки к открывалке. Вариант 1 заключается в подключении к двум винтовым клеммам на стеновой панели, а другой - к подключению непосредственно к открывателю (вставьте клеммы). Я выбрал второе, так как мне было удобнее, так как провода проходили на меньшем расстоянии от того места, где я мог бы разместить свой блок Wemos в гараже. На самом открывателе есть калибр для зачистки проводов, а маленькие оранжевые выступы ниже можно использовать для отсоединения существующих проводов, чтобы дополнительный набор можно было скрутить с существующими и снова вставить.

Плата Wemos в корпусе была размещена в стороне, чтобы ее было нелегко опрокинуть, поскольку гараж - это еще и моя деревообрабатывающая мастерская. Он работает довольно хорошо, и мне жаль, что я не сделал это раньше.