Raummonitor für HomeAssistant - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Nachdem ich einen Raspberry Pi mit Home Assistant vorbereitet hatte, um verschiedene Räume zu verwalten, bemerkte ich, dass eine der grundlegenden Informationen jedes Raums Temperatur und Luftfeuchtigkeit sind. Wir können einen von mehreren auf dem Markt erhältlichen Sensoren kaufen, die mit Home Assistant kompatibel sind, oder einen von unseren bauen.

Schritt 1: Anforderungen

Ich habe zunächst einen Prototyp auf einem Steckbrett gebaut, um die Basisverbindungen und die Sensorablesung zu testen. Nach dem Test habe ich die Systemanforderungen definiert. Das muss:

• Erlauben Sie das Lesen mehrerer Sensoren, einschließlich i2c-Sensoren
• Kann mit Batterie oder Transformator betrieben werden
• Senden Sie Informationen an einen zentralen Ort, um in Home Assistant verfügbar zu sein
• Haben Sie einen geringen Verbrauch, besonders wenn es batteriebetrieben ist
• Seien Sie so klein wie möglich, um unbemerkt zu bleiben

Um die obigen Anforderungen zu erfüllen, habe ich folgende Struktur definiert:

• Das System ist bereit, drei Sensoren zu lesen, von denen einer über i2c
• Ermöglicht Ihnen zu definieren, welcher Energiemodus
• Senden Sie Messwerte an einen MQTT-Server in seinem Thema, damit Home Assistant sammeln kann
• Sie müssen die Messwerte stündlich senden und danach in den Tiefschlaf wechseln

Schritt 2: Prototyp

Zunächst habe ich den Basisprototyp erweitert, um die Batterien zu testen. Das System ist bereit, mit zwei 18650-Batterien betrieben zu werden, obwohl es nur eine benötigt. Die Verwendung von zwei erhöht die Systemautonomie und ermöglicht es Ihnen, Sensoren zu verwenden, die mehr verbrauchen.

Nachdem der Prototyp fertiggestellt war, begann ich mit dem Bau von Leiterplatten auf Autodesk Eagle. Damit können Leiterplatten bis 11 cm frei erstellt werden.

Um die PCD in Autodesk Eagle zu erstellen, müssen Sie ein Projekt erstellen und innerhalb des Projekts ein Schema mit den Komponenten und ihren Verbindungen erstellen.

Nachdem dies erstellt wurde, erstellen wir die Leiterplatte. Dazu verwenden wir die Schaltfläche in der Symbolleiste. Autodesk Eagle erstellt eine Leiterplatte mit allen Komponenten und zeigt deren Verbindungen an. Dann müssen Sie die Größe der Leiterplatte definieren, die Komponenten positionieren und die Verbindungen zwischen ihnen herstellen (weitere Informationen finden Sie hier

Schritt 3: Erstellen Sie die Platine

Schließlich ist es notwendig, die Zeichnung in das Gerber-Format zu exportieren, um sie zur Produktion einzureichen. Da es mehrere Möglichkeiten gibt, bietet PCBWay ein Tutorial zum Prozess (https://www.pcbway.com/helpcenter/technical_support/Generate_Gerber_files_in_Eagle.html) und den erforderlichen Dateien zum Einreichen.

Die Zeichnung habe ich dann zur Produktion an PCBWay geschickt. Vielen Dank im Voraus an PCBWay für die Unterstützung des Sponsorings.

Die Einreichung erfolgt auf der PCBWay-Website. Beim Einreichen werden die Kosten automatisch zur Verfügung gestellt. Eine anzukreuzende Option ist „HASL bleifrei“, damit die Platten kein Blei enthalten. Nach der Einreichung ist der Produktionsprozess schnell und dauert 1-2 Tage.

Schritt 4: Komponenten

Nachdem ich die PCBs von PCBWay erhalten hatte, begann ich mit dem Schweißen der verschiedenen Komponenten. Für dieses Projekt werden folgende Komponenten benötigt:

• Steckerleisten
• Buchsenleisten
• 1 dualer 18650 Batteriehalter
• 1 Jumper
• 1 Wemos d1 mini
• 1 470uf Kondensator
• 1 DC Power Klinkenbuchse 5,5 x 2,1 mm
• 1 DHT22-Sensor
• Überbrückungskabel
• PCB-Board von PCBWay

Schritt 5: Montage

Ich begann mit dem Schweißen der Komponenten auf der Leiterplatte, was aufgrund der Vorbereitung von PCBWay ein sehr einfacher Prozess war.

Nach dem Löten und einem letzten Test begann ich mit dem Entwerfen der Box. Dies wurde Autodesk Fusion 360 nachempfunden. Die Unterseite, die das System beherbergt und die verschiedenen Eingänge hat, und die Oberseite, die das DHT22 beherbergt. Für die Eingänge, die nicht verwendet werden, wurden auch mehrere Abdeckungen modelliert. Entfernen Sie bei Bedarf einfach jeden Deckel.

Schritt 6: Code und letzte Schritte

Schließlich wurde der Code auf Wemos hochgeladen und vor Ort installiert.

Der Code kann von meinem GitHub-Konto heruntergeladen werden.

Später habe ich Home Assistant eingerichtet, um die Informationen zu seinen Themen zu sammeln und im Dashboard anzuzeigen.