Аппаратный и программный взлом смарт-устройств, LEDbulb Tuya и Broadlink, Sonoff, BSD33 Smart Plug: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

В этом руководстве я покажу вам, как я прошил несколько интеллектуальных устройств своей собственной прошивкой, чтобы я мог управлять ими с помощью MQTT через мою настройку Openhab.

Я буду добавлять новые устройства, когда буду их взламывать.

Конечно, есть и другие программные методы для прошивки кастомных прошивок, такие как Tuya convert, но мне нравится понимать, как работает устройство и что находится «под капотом».

Код написан и прошит с использованием Arduino IDE.

Я управляю своими устройствами через Openhab и Google Home (через Openhab), если вы хотите узнать больше или вам нужен файл.items и т. Д., Дайте мне знать в комментариях.

Безопасность прежде всего

Будьте осторожны, так как мы работаем с устройствами с питанием от сети. Перед началом работы отключите устройства от источника питания.

Если у вас есть сомнения в безопасности устройства после модификации, пожалуйста, выбросьте его.

Запасы

Для большинства хаков вам понадобится программатор FDTI, подключенный к компьютеру с Arduino IDE, несколько перемычек, паяльник, некоторые резисторы и модули ESP8266 или ESP8285.

Шаг 1: Умная светодиодная лампа Tuya RGBW

вступление

Купил эту лампу на Алиэкспресс. Он отлично работает с приложением Smart Life, но я хотел управлять им через MQTT из Openhab. Я уже сделал свою прошивку для Sonoff B1, поэтому я попытался прошить эту лампу этой прошивкой.

Мигает

Вы открываете лампу, осторожно снимая пластиковый колпачок, вручную с силой или путем вращения отвертки между металлом и пластиком. Вы можете увидеть голый чип ESP8266.

Необходимые соединения отображаются через небольшие контактные площадки на печатной плате (3v3, GND, RX, TX и IO0 (GPIO0)).

Сначала я припаял контактные площадки и припаял к проводам, а затем спаял их вместе. Я использовал обвязку и немного горячего клея, чтобы прикрепить провода к лампе.

GPIO0 необходим для перевода ESP8266 в программный режим. Подключите его к земле при питании ESP8266. Вы можете включить и прошить ESP8266 с помощью программатора FTDI.

Прошивка

Прошивка основана на моей прошивке Sonoff B1, но модифицирована, потому что Sonoff B1 использует драйверы светодиодов MY9231, которые управляются микросхемой ESP8285, а в этой умной лампе Tuya 4 канала (RGBW) управляются МОП-транзисторами, напрямую переключаемыми сигналами ШИМ. от ESP8266.

Зеленый канал подключен к GPIO12, красный - к GPIO14, синий - к GPIO13, а белый канал подключен к GPIO4. В коде вы видите это как: #define GREENPIN 12 #define REDPIN 14 #define BLUEPIN 13 #define WHITEPIN 4.

Полный код находится на моем Github.

Шаг 2: обычные теплые белые светодиодные лампы - часть 1

вступление

Купил эти светодиодные лампы с Алиэкспресс Синий / белый ящик и черный ящик. Они должны управляться через приложение для умного дома Magic home и приложение Techlife pro. Я не пробовал эти приложения, так как хотел управлять светодиодными лампочками через MQTT из Openhab. Поскольку у меня уже была прошивка для ламп RGBW, я использовал ее не с четырьмя (RGBW) каналами, а только с одним каналом.

Мигает

Вы открываете лампу, осторожно снимая пластиковый колпачок. Я обнаружил, что крышка немного приклеена к металлу, поэтому мне понадобилось усилие отвертки между металлом и пластиком.

Я ожидал увидеть чип ESP8266 или ESP8285, но это был модуль Broadlink. Модуль выглядел очень похоже на модуль ESP12, но я обнаружил, что распиновка была совершенно другой. Сняв металлическую крышку, я узнал, что это микросхема RDA 5981AM.

Мое решение по замене этого чипа на ESP показано на следующем шаге.

Шаг 3. Обычные теплые белые светодиодные лампы - Часть 2

Модули подключаются к цоколю лампы через 3 контакта, см. Первое изображение:

• 3V3 (3,3 В)
• GND (земля)
• ШИМ (широтно-импульсная модуляция)

Вывод PWM используется для установки яркости лампы с помощью сигнала PWM, который может варьироваться от 0 (лампа выключена) до 100 (лампа полностью включена) и любого значения между ними. Посетите этот веб-сайт для получения дополнительной информации о сигналах PWM.

Поскольку модули ESP8266 и ESP8285 работают от 3,3 В и могут легко генерировать сигнал ШИМ, я заменил модули Broadlink на модули ESP8266 или ESP8285, которые у меня были.

Модули ESP-01S (ESP8266) перепрограммируются с помощью отдельного программатора, см. Шаг 3 данной инструкции. Я припаял штырьки розетки к лампе с подтягивающим резистором между 3V3 и EN (включить). Это был мой первый эксперимент, позже я перешел на модули ESP8285.

Модули ESP-M1, ESP-M3 и ESP-01F (ESP8285) прошиваются путем пайки проводов к необходимым соединениям (3V3, GND, RX, TX и GPIO0 (см. Шаг 1, мигание интеллектуальной лампы Tuya). припаял подтягивающий резистор между 3V3 и EN (включить).

С модулем ESP-M3 я использую GPIO4 для генерации сигнала ШИМ. Сначала я использовал GPIO2, но когда светодиодная лампа выключена, низкий уровень GPIO2 приводит к включению встроенного светодиода, что дает нежелательное синее свечение в светодиодной лампе.

Добавьте каптоновую ленту, чтобы улучшить изоляцию между модулем и соединениями цоколя лампы.

Изменить: я обнаружил, что модуль ESP-01F не запускается надежно, вероятно, из-за нестабильности питания при включении. Я решил эту проблему, добавив танталовый конденсатор 10 мкФ между GND и VCC. Примечательно, что керамический конденсатор на 10 мкФ не работал.

Шаг 4: обычные теплые белые светодиодные лампы - часть 3

Прошивка

Код есть у меня на Github.

Прошивка включает веб-интерфейс для управления светодиодной лампочкой, а также имеет возможность обновлять прошивку через OTA через Webupdate.

Шаг 5: Sonoff или BSD33 Smart Plug - Часть 1

вступление

Купил эту умную вилку WiFi на Алиэкспресс. Он отлично работает с приложением Smart Life, но я хотел управлять им через MQTT из Openhab. Я уже сделал свою прошивку Sonoff для умных вилок и розеток, поэтому попробовал прошить эту лампу этой прошивкой.

Я также использовал эту прошивку для прошивки своих интеллектуальных разъемов Sonof S20 и Sonoff S26 и интеллектуальных переключателей Sonoff basic и Sonoff Basic R3. Как открыть и аппаратно подключить устройства Sonoff для прошивки, описано для Tasmota в вики-странице tasmota, поэтому здесь это не описано.

Открытие розетки

Умная вилка склеена. Чтобы открыть его, вставьте отвертку в вырез на земле и приложите некоторую силу, используя другую сторону розетки в качестве точки поворота (подсказка из netpokin в этой теме). Таким образом, вы сможете вытащить его ломом, не повредив розетку.

На фотографиях вы видите внутреннюю часть вилки. Он состоит из основной платы с реле и платы меньшего размера, на которой установлена микросхема ESP8266 и память. Платы подключаются через доступные паяные соединения.

Шаг 6: Sonoff или BSD33 Smart Plug - Часть 2

Мигает

Я перепроектировал паяные соединения. См. Изображение для описания подключений. Я узнал что:

• GPIO2 подключен к светодиоду (в кнопке штекера).
• GPIO13 подключен к самой кнопке.
• GPIO15 подключен к МОП-транзистору, который включает главное реле.

Вы можете включить и прошить ESP8266 с помощью программатора FTDI. Подключите кабели dupont с внутренней резьбой к следующим разъемам: (VCC (3,3 В), GND, RX, TX и GPIO0)

GPIO0 необходим для перевода ESP8266 в программный режим. Подключите его к земле при питании ESP8266.

На моем программаторе FTDI я добавил конденсатор емкостью 470 мкФ между землей и VCC. В другом проекте я выяснил, что это повысило стабильность.

У программатора FTDI есть несколько других неиспользуемых контактов GND и VCC, вы можете использовать их для подключения GPIO0 к GND.

Шаг 7: Sonoff или BSD33 Smart Plug - Часть 3

Прошивка

Моя прошивка находится на моем Github.

Основные части прошивки

• Подключение к WiFi и MQTT серверу
• Ручное переключение в режиме онлайн и офлайн (при запуске)
• Если реле переключается вручную, когда устройство находится в автономном режиме, оно отправляет состояние через MQTT при повторном подключении.
• Состояние реле хранится в памяти RTC (см. Это видео о памяти RTC ESP8266).
• Веб-интерфейс для управления коммутатором и доступа к Webupdate для OTA
• Прошивка подходит для этой смарт-розетки BSD33, но также и для устройств Sonoff: Sonoff S20, Sonoff S26, Sonoff basic, Sonof Basic R3

Интеграции OpenHAB

Я использую эту вилку для управления мощностью моей кофемашины. Через Openhab и Google Home я могу управлять им с помощью голоса.

Я установил таймер, который переключает мою кофеварку через заданное время, см. Изображение моей карты сайта Openhab. Предустановленное время вводится в NodeRed с разным предустановленным временем в будние и выходные дни.

См. Мой Github для получения примеров элементов, правил и файлов карты сайта.