Любителей грамотного написания - прошу не беспокоить. Тройка по Русскому все объясняет ))
Основная тема этого блога - Мой Умный Дом.
Только у меня свое понятие "умности" для дома, я не считаю нужным включать свет в комнате не вставая с дивана, но хочу знать сколько воды в колодце и регулировать температуру на даче в любой момент и в любом месте. Вся автоматизация и умность базируется на микропроцессоре со встроенным беспроводным интерфейсом WiFi - ESP8266 или более новом ESP32.
Каждый этап развития системы я постараюсь описать в отдельной статье и сделать это как можно более простыми словами и картинками.
Немного истории для понимания того что я знаю и умею ….
Все началось зимним предновогодним вечером 2015 года. Я решил сделать себе подарок в виде электронного конструктора с возможностью программирования процессора и мигания лампочками, кто бы знал чем все это закончится ….
Пару слов о микропроцессоре, как он воспринимает информацию внешнего мира и предает ее обратно.
У каждого микропроцессора есть куча ножек, которые называются GPIO, интерфейс для связи между компонентами компьютерной системы. Некоторые из них имеют специализированные функции, некоторые программируются, другие настроены на ввод информации или вывод. Самый простой вариант это наличие напряжения на ноге или его отсутствие, 1 или 0. Сторонние устройства работают с этой информацией, например : 1- включить, 0 - выключить.
Конструктор Arduino — это электронный конструктор и удобная платформа быстрой разработки электронных устройств для новичков и профессионалов. Платформа пользуется огромной популярностью во всем мире благодаря удобству и простоте языка программирования, а также открытой архитектуре и программному коду. Устройство программируется через USB без использования программаторов.
И вот я приобрел набор Матрёшка Z
Если вы хотите начать работать с Arduino, но у вас нет опыта и нет базовых радиодеталей и приспособлений, набор «Матрёшка» — это лучший выбор. В нём вы найдёте самую распространённую платформу Arduino Uno, набор радиодеталей, провода, макетную плату, а самое главное — красочную лаконичную обучающую брошюру, которая с нуля научит вас делать собственные электронные устройства.
Моргание лампочками мне надоело через пару дней и я стал погружаться в мир программирования микропроцессоров, не сильно сложнее чем программирование на PC но необычно и непривычно. Помучавшись с отладкой очередного кода и побродив по интернету в поисках решения, я наткнулся на интересный сайт WiFi-IoT. Это достаточно простой, готовый конструктор для прошивки микропроцессора подходящий для огромного количества целей и задач, даже ничего не зная о программировании можно скомпоновать нужную тебе прошивку. И практически ничего не надо отлаживать, автор прошивки уже это сделал на 90%. Единственное НО, другой процессор и полное отключение от темы Arduino. Как оказалось процессор в Китае (на Алиэкспрессе) стоит 150 руб в отличии от набора купленного мною за 4000руб. И вот я увлекся новыми идеями ….
Варианты применения проeкта :
Домашняя метеостанция с просмотром показаний на дисплее и онлайн
Учет показаний счетчиков воды, электросчетчиков и просмотр показаний на дисплее и онлайн
Управляемая по WI-FI розетка, люстра или другие электроприборы
Простейший термостат или влагостат
Управление устройством из систем умного дома или облачных сервисов
Управление устройством через инфракрасный или радио пульт.
Светодиодная бегущая строка в рекламно-информационных целях, управляемая через WI-FI
Отправка уведомлений по SMS, Email или Telegram по событиям в модуле
Контроль и управление устройством через SMS , Telegram или звонок
Построение системы охраны и извещения ,cистема контроля доступа
Возможность отправлять показания со своего устройства в сеть, а так же управление устройством.
Контроль состояния интернета или сервера
Итак, это обилие возможностей меня покорило и натолкнуло на мысли о модернизации дачных систем управления и контроля, которые состояли из разных фирменных устройств с разными и кривыми интерфейсами, и приведение всего этого к общему знаменателю.
Научиться пользоваться прошивкой оказалось несложно, все детали из Китая доставляют достаточно оперативно. И вот – поехали ….
Коротко о процессоре ESP8266 — микроконтроллер китайского производителя Espressif с интерфейсом Wi-Fi. Помимо Wi-Fi микроконтроллер отличается возможностью исполнять программы из внешней флеш-памяти с интерфейсом SPI. Микроконтроллер привлек внимание общественности в 2014 году в связи с выходом первых продуктов на его базе и их необыкновенно низкой цене.
Для проб ошибок и тестов был приобретен модуль собранный на отладочной плате NodeMCU, и родная прошивка сразу же снесена. Этот модуль с февраля 2016 года успешно работает в режиме нон-стоп и по сей день.
Теперь немного про теорию связи с модулем. WiFi поддерживает любой роутер, но в деревне нет проводной линии интернета, а по GSM, без наличия выделенного “белого” IP-адреса управлять системами ”Умного дома” обычно не получается. НО! Есть протокол связи MQTT который прекрасно решает эту проблему. Пришлось разобраться и с ним. И все заработало удаленно, и программы управления с Android телефона нашлись !!!
Итак, все работает, но чего то не хватает. Захотелось статистики и графиков изменения всяких разных параметров. Их есть у меня. Для создания базы данных и обработки графической и статистической информации был приобретен одноплатный компьютер Raspberry Pi , изначально разработанный как бюджетная система для обучения информатике, впоследствии получивший намного более широкое применение и популярность. На него установился Linyx и очень приятное программное обеспечение для графики - Grafana и вот результат -
С того времени многое изменилось и модернизировалось. Но стало только лучше и удобнее.
Итого сделано:
- система удаленного управления и контроля работы системы отопления в деревне
- система контроля уровня воды в колодце, позволяющая не остаться без воды в неподходящий момент
- система дистанционного управления различными электроприборами
- система контроля органов контроля и перезагрузки их при необходимости
- система мониторинга напряжения в дачной сети и включения уличного фонаря при подъезде к дому
- система измерения уровня CO2 в квартире, напоминание о проветривании
- автоматизация самогонного аппарата!!!!!
P.S. Все что я тут буду сочинять и писать - это не средство зарабатывания денег, а способ самому не забыть что и как сделал и помочь начинающим с поиском информации ... Напоминаю - я рассказываю про свое хобби, мои решения могут быть и неправильными, но они мои и рабочие.