Надстройка оператора шлюза, управляемая веб-приложением (IoT): 20 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

У меня есть клиент, у которого была закрытая территория, куда нужно было приходить и уходить многим людям. Они не хотели использовать клавиатуру снаружи и имели лишь ограниченное количество брелоков-передатчиков. Было сложно найти доступный источник дополнительных брелоков. Я подумал, что это отличная возможность обновить этот оператор ворот Liftmaster, чтобы он был совместим с IoT с настраиваемым оборудованием, веб-API и интерфейсом веб-приложений. Это не только решило проблему массового доступа, но и открыло дополнительные функции!

На последней фотографии выше показан тестовый образец, который я использовал в течение почти года в сумке с застежкой-молнией. Я подумал, что пришло время для апгрейда!

Это полностью функциональное решение со всем кодом, информацией об оборудовании и дизайном, перечисленными здесь.

Все файлы проектов также размещены на GitHub: github.com/ThingEngineer/IoT-Gate-Operator-Addon.

Пример интерфейса CodeIgniter WebApp размещен здесь: projects.ajillion.com/gate Этот экземпляр не подключен к активным воротам, но является точным интерфейсом и кодом, который выполняется на воротах (без некоторых функций безопасности).

--

Для еще большей интеграции вы можете использовать библиотеку IFTTT для Electric Imp.

Шаг 1: Соберите детали

• Вам понадобится Electric IMP с как минимум 4 доступными GPIO, я использую IMP001 с апрельской коммутационной платой.
• Стабилизатор для снижения напряжения источника до 5 В. Я использую понижающий модуль понижающего преобразователя постоянного тока. Версия eBoot MP1584EN от Amazon.
• Сдвоенный (или более) релейный модуль или подобное переключающее устройство, которое будет работать с выходом IMP. Я использую этот 4-канальный релейный модуль постоянного тока 5 В постоянного тока JBtek от Amazon.
• 4-х проводный винтовой зажим. Я использую этот барьерный блок с винтовыми клеммами 5Pcs 2 Rows 12P 300V 20A от Amazon.

Шаг 2: расходные материалы

Вам также понадобятся:

• Доступ к 3D-принтеру или небольшой коробке для проекта
• 4 маленьких винта размером 4 мм x 6 мм для крышки корпуса
• Монтажный провод
• Кусачки
• Инструмент для зачистки проводов
• Маленькие отвертки
• Паяльник
• Горячий клей или силикон
• Застежки-молнии

Шаг 3: увеличьте размер корпуса

Разложите детали, чтобы определить, какой размер вам понадобится. С макетом, показанным на картинке, мне понадобится корпус шириной около 140 мм, глубиной 70 мм и высотой 30 мм.

Шаг 4. Проводной преобразователь постоянного тока в постоянный

Отрежьте 3 пары красных и черных соединительных проводов для подключения питания к плате преобразователя постоянного тока и от нее.

• Вход: 100 мм
• Выход на IMP: 90 мм
• Выход на релейный модуль: 130 мм

Припаяйте их к плате, как показано.

Шаг 5: Подключите питание к устройствам

• Подключите вход DC-DC преобразователя к двум точкам на клеммной колодке с винтовыми зажимами.
• Припаяйте короткие выходные провода 5V к IMP.
• Припаяйте более длинные выходные провода 5 В к модулю реле.

Шаг 6: Подключите входы модуля реле

• Отрежьте 4 провода x 90 мм для входных соединений релейного модуля. Я использовал 4 отдельных цвета для удобства использования позже при кодировании.
• Припаяйте провода ко входам 1–4 модуля реле, а затем к первым 4 точкам IMP GPIO (контакты 1, 2, 5 и 7) соответственно.

Шаг 7: перемычка питания IMP

Вам может потребоваться питание от USB при первоначальном программировании и тестировании IMP. Когда закончите, не забудьте переместить перемычку питания в сторону BAT.

Шаг 8: Входы состояния проводного затвора

• Отрежьте 2 провода по 80 мм для входов состояния.
• Подключите провода к оставшимся 2 винтовым клеммам.
• Припаяйте провода к следующим контактам IMP GPIO (контакты 8 и 9) соответственно.

Шаг 9. Распечатайте или купите футляр

Вы можете скачать мой. STL или. F3D для этого случая на GitHub или Thingiverse.

Если у вас нет доступа к 3D-принтеру, подойдет небольшой общий проект.

Шаг 10: украсьте свой футляр

Потому что!

Я наложил на свой текст с отступом и просто закрасил его черным маркером. Если вы любите приключения, вы можете использовать акриловую краску, лак для ногтей или что-нибудь еще, чтобы сделать его еще более гладким.

Шаг 11: просверлите отверстие для проводов

Просверлите небольшое отверстие 10-15 мм сбоку ближе к середине, где будут собираться все провода.

Я использовал Unibit для получения чистого и гладкого отверстия в пластике.

Шаг 12: Подготовка и установка монтажных проводов

Отрежьте провода 9 x 5-600 мм для подключения нашего устройства к плате привода ворот.

• 2 для входа питания 24 В
• 3 для состояния ворот (2 входа и общая земля)
• 2 для сигнала открытого затвора
• 2 для сигнала закрытия ворот

Скрутите вместе каждую из перечисленных выше групп, используя дрель. Это упростит все и будет выглядеть лучше.

Зачистите и подключите каждый из проводов к соответствующим клеммам, как показано.

Шаг 13: проложите монтажные провода

Пропустите соединительные провода через отверстие, как показано.

Шаг 14: Установите компоненты

Установите и закрепите компоненты с помощью небольшой полоски горячего клея или силикона. Не используйте слишком много, если вам нужно удалить деталь, используйте ровно столько, чтобы закрепить их.

Изначально я хотел напечатать корпус с зажимами / выступами, чтобы удерживать платы на месте, но мне нужно было установить это, и у меня не было времени. Было бы неплохо добавить зажимы для платы к вашему футляру.

Шаг 15: заделайте монтажные провода

Заклейте соединительные провода горячим клеем или силиконом.

Шаг 16: закройте корпус

Я использовал маленькие винты ~ 4 мм из списка этого корпуса, напечатанного на 3D-принтере. Если вас беспокоит грязь или влага, нанесите полоску силикона или горячего клея вокруг стыка крышки, прежде чем закрывать ее.

Шаг 17: Установите в Gate Operator

На основной плате:

• Подсоедините два провода, подключенные к релейному выходу 1, к клемме Open Gate. (красный / коричневый на фото)
• Подсоедините два провода, подключенные к релейному выходу 2, к клемме Close Gate. (желтый / синий на фото)
• Подсоедините два провода, подключенные ко входу преобразователя DC-DC, к винтовым клеммам питания 24 В (красный / черный на фотографиях).

На плате расширения

• Соедините общие винтовые клеммы реле с помощью небольшого куска провода.
• Подключите массу к одной из общих винтовых клемм реле (на фотографиях зеленый).
• Подключите 2 входа состояния ворот (IMP Pin8 и 9) к нормально разомкнутым (NO) винтовым клеммам реле (серый / желтый на фотографиях)

Проложите провода, завяжите их молнией, чтобы они выглядели аккуратно, и найдите место для крепления или установки вашего футляра.

В репозитории GitHub размещены дополнительные фотографии в полном разрешении.

Шаг 18: Установите режим дополнительного реле

Установите переключатели вспомогательного реле, как показано на фото.

Это даст IMP сигналы, необходимые для определения того, закрываются ли ворота, открываются, открываются или закрываются.

Шаг 19: Агент IMP и код устройства

Код агента электрического удара:

• Создайте новую модель в IDE Electric Imp:
• Замените URL, чтобы он указывал на ваш сервер

// Функция обработчика

функция httpHandler (req, resp) {попробуйте {local d = http.jsondecode (req.body); //server.log(d.c); if (d.c == "btn") {//server.log(d.val); device.send ("btn", d.val); соответственно send (200, "ОК"); }} catch (ex) {// Если произошла ошибка, отправить ее обратно в ответ server.log ("error:" + ex); resp.send (500, «Внутренняя ошибка сервера:» + ex); }} // Регистрируем обработчик HTTP http.onrequest (httpHandler); // Функция обработчика GateStateChange function gateStateChangeHandler (data) {// URL-адрес веб-службы local url = "https://projects.ajillion.com/save_gate_state"; // Установите для заголовка Content-Type значение json local headers = {"Content-Type": "application / json"}; // Кодировать полученные данные и записывать в журнал local body = http.jsonencode (data); server.log (тело); // Отправляем данные в ваш веб-сервис http.post (url, headers, body).sendsync (); } // Регистрируем обработчик gateStateChange device.on ("gateStateChange", gateStateChangeHandler);

Код агента электрического удара:

• Назначьте устройство Imp вашей модели
• Убедитесь, что аппаратные контакты имеют псевдонимы, как подключенные

// Библиотека Debouce

#require "Button.class.nut: 1.2.0" // Псевдоним для вывода gateOpen GPIO (активный низкий уровень) gateOpen <- hardware.pin2; // Псевдоним для управления gateClose выводом GPIO (активный низкий уровень) gateClose <- hardware.pin7; // Настройте 'gateOpen' как цифровой выход с начальным значением цифрового 1 (высокий) gateOpen.configure (DIGITAL_OUT, 1); // Настройте 'gateClose' как цифровой выход с начальным значением цифрового 1 (высокий) gateClose.configure (DIGITAL_OUT, 1); // Псевдоним для вывода GPIO, который указывает, что ворота движутся (N. O.) gateMovingState <- Button (hardware.pin8, DIGITAL_IN_PULLUP); // Псевдоним для вывода GPIO, который указывает, что ворота полностью открыты (N. O.) gateOpenState <- Button (hardware.pin9, DIGITAL_IN_PULLUP); // Глобальная переменная для хранения состояния ворот (Open = 1 / Closed = 0) local lastGateOpenState = 0; // Локальный объект таймера защелки latchTimer = null agent.on ("btn", function (data) {switch (data.cmd) {case "open": gateOpen.write (0); if (latchTimer) imp.cancelwakeup (latchTimer)); latchTimer = imp.wakeup (1, releaseOpen); server.log («Команда открытия получена»); прервать регистр «latch30m»: gateOpen.write (0); if (latchTimer) imp.cancelwakeup (latchTimer); latchTimer = imp.wakeup (1800, releaseOpen); server.log («Получена команда Latch30m»); прервать регистр «latch8h»: gateOpen.write (0); if (latchTimer) imp.cancelwakeup (latchTimer); latchTimer = imp.wakeup (28800, releaseOpen); server.log («Получена команда Latch8h»); прервать регистр «закрыть»: if (latchTimer) imp.cancelwakeup (latchTimer); gateOpen.write (1); gateClose.write (0); latchTimer = imp.wakeup (1, releaseClose); server.log ("Команда закрытия получена"); break default: server.log ("Команда кнопки не распознана");}}); функция releaseOpen () {если (latchTimer) imp.cancelwakeup (latchTimer); gateOpen.write (1); //server.log("Таймер освобожден от контакта переключателя gateOpen"); } функция releaseClose () {если (latchTimer) imp.cancelwakeup (latchTimer); gateClose.write (1); //server.log("Таймер освобожден от контакта выключателяЗакрыть контакт"); } gateMovingState.onPress (function () {// Реле активировано, ворота движутся //server.log("Ворота открываются"); local data = {"gatestate": 1, "timer": hardware.millis ()}; agent.send ("gateStateChange", data);}). onRelease (function () {// Реле разблокировано, шлюз находится в состоянии покоя //server.log("Gate is closed "); local data = {"gatestate": 0, "timer": hardware.millis ()}; agent.send ("gateStateChange", data);}); gateOpenState.onPress (function () {// Реле активировано, ворота полностью открыты //server.log("Gate is open "); local data = {" gatestate ": 2," timer ": hardware.millis ()}; agent.send ("gateStateChange", data);}). onRelease (function () {// Реле разблокировано, шлюз не полностью открыт //server.log("Gate закрывается "); локальные данные = {"gatestate": 3, "timer": hardware.millis ()}; agent.send ("gateStateChange", data);});

Шаг 20: PHP-код веб-службы

Я написал этот код для фреймворка CodeIgniter, потому что добавил его в старый существующий проект. Код контроллера и представления можно легко адаптировать к выбранной вами структуре.

Для простоты я сохранил данные JSON в плоский файл для хранения данных. Если вам нужно ведение журнала или более сложные функции, связанные с данными, используйте базу данных.

Библиотеку ajax, которую я написал и использовал в этом проекте, можно загрузить из репозитория GitHub: ThingEngineer / Codeigniter-jQuery-Ajax

Код контроллера PHP:

• приложение / контроллеры / проекты.php
• Убедитесь, что путь к данным доступен для вашего PHP-скрипта, как с правами доступа, так и с правами чтения / записи.

load-> helper (array ('файл', 'дата'));

$ data = json_decode (read_file ('../ app / logs / gatestate.data'), ИСТИНА); switch ($ data ['gatestate']) {case 0: $ view_data ['gatestate'] = 'Закрыто'; перерыв; случай 1: $ view_data ['gatestate'] = 'Открытие…'; перерыв; случай 2: $ view_data ['gatestate'] = 'Открыть'; перерыв; case 3: $ view_data ['gatestate'] = 'Закрытие…'; перерыв; } $ last_opened = json_decode (read_file ('../ app / logs / projects / gateopened.data'), ИСТИНА); $ view_data ['last_opened'] = временной интервал ($ last_opened ['last_opened'], time ()). ' назад'; // Загрузить представление $ t ['data'] = $ view_data; $ this-> load-> view ('gate_view', $ t); } function save_gate_state () {$ this-> load-> helper ('файл'); $ data = file_get_contents ('php: // input'); write_file ('../ приложение / журналы / проекты / gatestate.data', $ data); $ data = json_decode ($ data, ИСТИНА); if ($ data ['gatestate'] == 1) {$ last_opened = array ('last_opened' => time ()); write_file ('../ приложение / журналы / проекты / gateopened.data', json_encode ($ last_opened)); }} function get_gate_state () {$ this-> load-> helper (array ('файл', 'дата')); $ this-> load-> библиотека ('ajax'); $ data = json_decode (read_file ('../ app / logs / projects / gatestate.data'), ИСТИНА); $ last_opened = json_decode (read_file ('../ app / logs / projects / gateopened.data'), ИСТИНА); $ data ['last_opened'] = временной интервал ($ last_opened ['last_opened'], time ()). ' назад'; $ this-> ajax-> output_ajax ($ data, 'json', FALSE); // отправка данных json, без принудительного выполнения запроса ajax}} / * Конец файла projects.php * / / * Расположение:./application/controllers/projects.php * /

Код просмотра PHP:

Я использовал Bootstrap для интерфейса, потому что он быстрый, простой и отзывчивый. Вы можете скачать его здесь: https://getbootstrap.com (jQuery включен)

• приложение / контроллеры / gate_view.php
• Замените YOUR-AGENT-CODE своим кодом агента Electric Imp.

Надстройка оператора IoT Gate Надстройка оператора IoT Gate

• Дом
• Админ

Открытые ворота Защелки Открыты на 30 минут Защелки Открыты на 8 часов Закрыть Сейчас Статус ворот: Последний открытый $ (document).ready (function () {resetStatus ();}) function sendJSON (JSONout) {var url = 'https:// agent.electricimp.com/YOUR-AGENT-CODE '; $.post (URL, JSONout); } $ ("# open_gate"). click (function () {var JSONout = '{"c": "btn", "val": {"cmd": "open"}}'; sendJSON (JSONout); $ ("#status"). text ("Открытие…");}); $ ("# latch30m_gate"). click (function () {var JSONout = '{"c": "btn", "val": {"cmd": "latch30m"}}'; sendJSON (JSONout); $ ("#status"). text ("Открытие…");}); $ ("# latch8h_gate"). click (function () {var JSONout = '{"c": "btn", "val": {"cmd": "latch8h"}}'; sendJSON (JSONout); $ ("#status"). text ("Открытие…");}); $ ("# close_gate"). click (function () {var JSONout = '{"c": "btn", "val": {"cmd": "close"}}'; sendJSON (JSONout); $ ("#status"). text ("Закрытие…");}); function resetStatus () {// Целевой URL var target = 'https://projects.ajillion.com/get_gate_state'; // Запрос var data = {agent: 'app'}; // Отправляем почтовый запрос ajax $.ajax ({url: target, dataType: 'json', type: 'POST', data: data, success: function (data, textStatus, XMLHttpRequest) {switch (data.gatestate) {case 0: $ ("# status"). Text ('Closed'); break; case 1: $ ("# status"). Text ('Open…'); break; case 2: $ ("# status").text ('Open'); break; case 3: $ ("# status"). text ('Closing…'); break; default: $ ("# status"). text ('Error');} $ ("#last_opened"). text (data.last_opened);}, error: function (XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {// Сообщение об ошибке $ ("# status"). text ('Ошибка сервера');}}); setTimeout (resetStatus, 3000); }