Domòtica amb Android i Arduino: obriu la porta quan arribeu a casa: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Aquest instructiu tracta de configurar un sistema domòtic que es pugui controlar mitjançant un telèfon intel·ligent mitjançant una connexió a Internet, de manera que s’hi pugui accedir des de qualsevol lloc que el necessiteu. A més, realitzarà certes accions sempre que es compleixin uns criteris (com, per exemple, encendre el llum quan el telèfon intel·ligent es connecta a la xarxa wifi domèstica, obrir la porta quan s'introdueix una zona determinada per GPS o qualsevol altra cosa que vulgueu).

S'utilitzarà una aplicació Android existent, que requereix la mínima quantitat de codificació possible: només heu de carregar el codi i ja està. El cervell, el microcontrolador, serà una placa Arduino o compatible amb Arduino, com ara un Aruino Uno amb un blindatge Ethernet o un NodeMCU ESP8266.

Per activar el sistema quan es compleixi una condició (posició GPS, hora, etc.) farem servir el notori Tasker; més sobre això més endavant.

En la realització del sistema s’han tingut en compte els següents punts clau:

• Ha de ser barat.
• Ha de ser accessible des de fora de la xarxa domèstica local (és a dir, el vostre wifi).
• Ha de ser MOLT fàcil i ràpid de construir i configurar.
• Ha de ser fiable.

Dit això, tot el projecte costarà uns 20 € (7,50 € per un ESP8266, 8 € per a una placa de relé, la resta per a maquinari addicional) i us trigarà uns 30 minuts a configurar-ho tot, no està gens malament.

Per tant, si esteu interessats, seguiu aquesta senzilla i ràpida guia i configureu la vostra propietat.

Pas 1: Configuració del maquinari

Un cop reunits tots els components, el primer que cal fer és connectar-ho tot.

En aquest exemple, connectarem una bombeta a l’ESP8266; Tingueu en compte que heu de tenir molta precaució quan es treballa amb tensions principals: les cases fan servir 220V, cosa que us pot matar. Abans de treballar-hi, sempre talleu l’alimentació i, si no esteu segurs, busqueu ajuda d’un expert.

Dit això: per manejar aquests nivells de tensió i corrent (que cremaran el petit ESPR8266) hem d’utilitzar un relé adequat (com aquest que és lògic de 5V, adequat per a l’Arduino estàndard, o aquest, un relé de nivell lògic de 3,3V, adequat per al pinout de 3,3 V de l’ESP82666); les connexions són força fàcils, seguiu l'esquema que us adjuntem.

Tingueu en compte que algunes plaques de relés (com la que hem enllaçat) són ACTIVES BAIXES; això vol dir que heu de connectar el relé a terra per activar-lo i viceversa. Si aquest és el vostre cas, Homotica us ofereix una bona solució; veurem quina al següent paràgraf.

Pas 2: configuració ESP8266

Ara que hem configurat el maquinari del sistema d'automatització, hem de programar el microcontrolador.

Per fer-ho, necessitarem el programari Arduino per penjar l'esbós proporcionat a l'ESP8266; aneu a la pàgina de descàrrega d’Arduino i agafeu la versió més adequada per a vosaltres.

Un cop descarregat, instal·leu-lo.

Ara que tenim instal·lat el nostre IDE, necessitem la biblioteca necessària perquè funcioni l'esbós; per instal·lar-lo, obriu l'App Github Repo i trieu Descarregar al botó verd que hi ha a la part dreta.

Aneu a la carpeta de descàrrega del vostre PC i, mitjançant un programari com WinRar o WinZip, descomprimiu el fitxer; obriu la carpeta recentment creada "homotica-master" i copieu la carpeta interna anomenada "Homotica" a la carpeta Arduino Editor Libraries (normalment la podeu trobar a C: / Users / your_user_name / Documents / Arduino / libraries). Suprimiu la resta de fitxers de "homotica-master", no els necessitarem

Falta un pas per carregar el codi a l’ESP8266: hem d’obtenir la biblioteca perquè l’Arduino IDE es comuniqui amb la placa, ja que no és compatible oficialment.

Per fer-ho, seguiu aquests passos (crèdits: Github ES8266 Arduino Repo):

• Inicieu Arduino i obriu la finestra Fitxers> Preferències.
• Introduïu "https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json" (sense cometes) al camp URL addicionals del gestor de taules. Podeu afegir diversos URL separant-los amb comes.
• Obriu el Gestor de taules des del menú Eines> Tauler i instal·leu la plataforma esp8266 (cerqueu "esp8266" i descarregueu "esp8266 per la comunitat ESP8266").

Tot està preparat. Ens encarreguem del codi esbós.

Obriu Fitxer> Exemple> Homotica> Homotica ESP8266, copieu TOT el codi en un esbós nou i modifiqueu els paràmetres següents:

• ssid: inseriu aquí el nom de la vostra xarxa sense fils
• contrasenya: la vostra contrasenya wifi
• ip, passarel·la, subxarxa: probablement no haureu de tocar aquesta configuració; canvieu d'IP si voleu que el vostre ESP8266 tingui una adreça diferent
• mUdpPort: el port que obrirem al router més endavant; si no sabeu què és, no la toqueu
• codi: un codi únic de 8 caràcters que s'utilitzarà per autenticar la vostra aplicació; podeu triar el que vulgueu.

Si utilitzeu una configuració ACTIVE LOW, no oblideu trucar a homotica.setActiveLow () tal com es mostra al codi d'exemple.

Per acabar-ho: afegiu homotica.addUsedPin (5) (com es mostra a l’exemple) per dir a l’ESP8266 quin GPIO ha de gestionar, entre el bucle while i homotica.set (mUdpPort, codi); suprimiu totes les línies homotica.simulateUdp (…).

Aquest és el codi que us hauria de quedar:

#incloure

#include #include const char * ssid = "mywifiname"; const char * password = "wifipassword"; Adreça IP IP (192, 168, 1, 20); Passarel·la IPAddress (192, 168, 1, 1); Subxarxa IPAddress (255, 255, 255, 0); unsigned int mUdpPort = 5858; static String code = "aBc159"; Homotica homotica; void setup () {WiFi.config (ip, passarel·la, subxarxa); WiFi.begin (ssid, contrasenya); while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {demora (500); } homotica.addUsedPin (5); homotica.setActiveLow (); // <- només si el necessiteu homotica.set (mUdpPort, codi); } void loop () {homotica.refresh (); }

Quan tot estigui configurat correctament, canvieu la configuració del compilador des del menú Eines segons la captura de pantalla adjunta i seleccioneu el port que el vostre ESP8266 està connectat a l'ordinador a Eines> Port.

Ara feu clic a penja. El vostre microcontrolador està configurat i llest per funcionar.

Pas 3: enrutador i IP

Per comunicar-nos a l’ESP8266 des de totes les xarxes, haurem de dir al router que permeti l’ordre que li enviem.

Per fer-ho, aneu a la pàgina de configuració del router (normalment 192.168.1.1) i busqueu alguna cosa com "servidor virtual" o "reenviament de ports"; podeu localitzar la configuració precisa per a la cerca del model de router a Google.

En el reenviament de ports, creeu una nova regla que permeti totes les connexions a l’ESP8266 (la configurada anteriorment) a través del port ESP8266 (de nou, la configurada anteriorment). Anomeneu-lo Homotica, introduïu la IP ESP8266 al camp IP i deseu-la.

Si l’encaminador que utilitzeu no us permet fer-ho, no us preocupeu: no podreu utilitzar l’aplicació des de la xarxa mòbil, però funcionarà perfectament des del wifi de casa vostra.

Ara, per referir-nos al nostre enrutador del món exterior, hem de conèixer la seva IP pública; l’inconvenient és que la majoria dels proveïdors d’Internet no us proporcionen una IP estàtica, sinó una dinàmica, que canvia amb el pas del temps.

Però espereu, ho podem solucionar!

Aneu a NoIp, creeu un compte nou i, a continuació, creeu un nom d’amfitrió nou (vegeu la imatge adjunta). Preneu nota del nom d’amfitrió que teniu (al meu exemple: https://el vostre nom d’amfitrió.ddns.net) i continueu amb el següent pas.

(Nota: és possible que vulgueu que el vostre PC sincronitzi automàticament la vostra adreça IP del router amb el vostre nom d'amfitrió NoIp: descarregueu la seva aplicació gratuïta per fer-ho)

Pas 4: Configuració de l'aplicació

Cuidem l’aplicació, oi?

Baixeu l'aplicació des de la pàgina de Play Store i obriu-la.

Obriu el menú esquerre, seleccioneu Taulers i creeu-ne un de nou. Omplirem els paràmetres que hem definit prèviament al codi d'esbós ESP8266:

• Nom Arduino: què voleu (que sigui ESP8266)

• IP de l’amfitrió: això podria ser

  • la IP estàtica del router fa referència a través de l'enllaç NoIp
  • l’IP ESP8266 si el voleu utilitzar només des de la xarxa wifi de casa 192.168.1.20
• Port amfitrió: el que vam configurar i vam obrir anteriorment 5858
• Codi d'autenticació: el codi de 8 caràcters que hem definit a l'esbós aBc195

Desa. Obriu de nou el menú, creeu un dispositiu nou; adjuntarem una bombeta per demostració:

• Nom: llum
• Nom del botó: utilitzarem Activat, trieu el que preferiu
• Número de pin: el pin al qual hem fixat la bombeta. Ves amb compte! A l'ESP8266, les etiquetes dels pins (D1, D2 …) NO corresponen al nom del PIN GPIO. Cerqueu a Google per determinar quin pin és quin GPIO (al nostre exemple: el pin 5 té l'etiqueta D1)
• Comportament: podeu triar entre encendre, apagar, canviar l'estat de "empènyer" (encendre i apagar) el dispositiu.

Desa. Si fins ara ho heu configurat correctament, prement la bombeta hauria d’encendre’s.

Guai, oi?

Ara podeu divertir-vos afegint més dispositius, fins i tot més taulers i disposant-los en escenes.

Però per utilitzar a tota la potència el que acabeu de crear, haurem d’utilitzar Tasker.

Pas 5: integració de tasques

Si teniu Tasker o voleu comprar-lo, continueu llegint. L’utilitzarem per dir a Homotica què fer i quan fer-ho.

En aquest exemple, encendrem el llum sempre que ens connectem al wifi de casa I l’hora és entre les 16:00 i les 18:00.

Obre la tasca; creeu una nova tasca (posem-ne el nom Encén la llum), seleccioneu Afegeix> Complement> Homotica, premeu el llapis incon per configurar el connector. Seleccioneu Llum> Activat i Desa. De tornada al menú principal, creeu un perfil nou, seleccioneu Estat> WiFi connectat, inseriu el nom de Wifi turístic al camp SSID; premeu enrere i seleccioneu Activa la llum com a activitat. Ara, mantingueu premuda la part esquerra del perfil acabat de crear, seleccioneu Afegeix> Hora> De 16 a 18 h i, a continuació, tanqueu.

Hem acabat. El nostre llum s’encendrà quan entrem a casa a l’hora que establim.

Això és útil!

Ara és el vostre torn: feu-vos creatiu amb Homotica i Tasker i no oblideu mostrar-nos el que heu creat.