Wifi zu RF - Türschloss - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Überblick

Dieses anweisbare gibt Ihnen die Möglichkeit, Ihre Haustür über Ihre Hausautomatisierungssoftware (wie OpenHAB - kostenlose Hausautomationssoftware, die ich persönlich verwende) zu verriegeln / zu entriegeln. Das Bild oben zeigt einen Beispiel-Screenshot der OpenHAB iPhone-App. Alternativ können Sie das MQTT-Messaging wie unten beschrieben in fast jedem beliebigen System verwenden.

Annahmen

Dieses anweisbare geht davon aus, dass Sie bereits haben (oder einrichten):

• OpenHAB (kostenlose Open-Source-Home-Automation-Software) läuft, obwohl es, wie erwähnt, mit jeder Home-Automation-Software funktionieren sollte, die eine MQTT-Bindung enthalten kann. Alternativ können Sie den Code selbst an Ihre eigenen Bedürfnisse anpassen.
• Mosquitto MQTT Binding installiert und konfiguriert mit OpenHAB (MQTT ist ein Protokoll vom Typ Messaging Subscribe/Publish, das leichtgewichtig ist und sich hervorragend für die Kommunikation zwischen Geräten eignet)
• Dass Sie bereits ein RF-basiertes Fronttür-Tastaturschloss eingebaut haben, das mit mindestens einer Schlüsselanhänger-Fernbedienung geliefert wird (die Mehrheit tut dies). Diese können relativ günstig bei Amazon gekauft werden (ca. 60 US-Dollar, obwohl die Batterien dieses Modells nur ca Monate, also sehen Sie, ob Sie Gleichstrom bereitstellen können, der das Schloss mit Strom versorgt, oder etwas mehr für ein anständiges Modell ausgeben:-))

Wenn Sie OpenHAB und keinen MQTT-Broker ausführen, lesen Sie diesen ausgezeichneten Artikel auf der MakeUseOf-Website

Einführung

Dieses Projekt zeigt Ihnen speziell, wie Sie ein RF-basiertes Türschloss KEY FOB verwenden, um es erheblich nützlicher zu machen, indem es drahtlos funktioniert. über die OpenHAB-App) oder sogar eine automatische Nachtsperre nach Regeln in der Hausautomationssoftware planen. Für dieses Projekt habe ich ein "Mi RF-basiertes Tastatur-Haustürschloss" von Amazon für etwa 60 US-Dollar gekauft *

(* EDIT: Die Batterien dieser speziellen Türschlossmarke halten nicht so lange! Ich habe es nur 3-4 Monate benutzt, bevor ich die Batterien wechseln musste, was ziemlich frustrierend wurde. Ich habe das Gerät inzwischen ausgetauscht für ein elektronisches Türschloss der Marke Windsor, dessen Batterien bis zu 2 Jahre halten. Alternativ, wenn auch mit viel mehr Aufwand, ziehen Sie in Betracht, Gleichstrom durch den Kern Ihrer Tür zum Schloss zu leiten.)

Dafür bieten sie ein RF (Radio Frequency) betriebenes Türschloss mit eingebauter Tastatur und einen Schlüsselanhänger zum ferngesteuerten Ver- und Entriegeln. Bei RF muss sich der Schlüsselanhänger jedoch in Reichweite des Türschlosses befinden. Dieses Projekt nutzt den Schlüsselanhänger, indem es mit einem Wemos (IOT-Board mit ESP8266-Chip) integriert wird, um das Sperren / Entsperren drahtlos durchzuführen, sodass es von überall aus steuerbar ist, wo Sie eine Internetverbindung haben.

Was brauche ich?

Kaufen und installieren Sie zuerst die RF-basierte Tastatursperre. Sie müssen sicherstellen, dass es mit einem Schlüsselanhänger geliefert wird! Testen Sie den Anhänger und stellen Sie sicher, dass durch Drücken der Tasten die Tür ver- oder entriegelt wird, bevor Sie beginnen. Die meisten dieser Türschlösser sollten auf Standardtürgrößen und Schlossversätzen basieren. Wenn Sie also bereits einen Riegel haben (wie ich), ist es außergewöhnlich einfach, ihn zu ersetzen.

Um den drahtlosen Controller zu erstellen, müssen Sie die folgenden Teile beziehen:

• Wemos D1 mini V2 (hat einen ESP8266 Wireless CHIP eingebaut) oder nur ein ESP8266 CHIP sollte reichen (ich empfehle die ESP-01 Version für dieses Projekt nicht, da der GPIO 0 Pin beim Einschalten hoch gehalten werden muss, um in Ordnung zu sein Damit es von Flash bootet, wird jedoch das Türschloss ausgelöst, wenn der ESP8266 eingeschaltet wird und möglicherweise Ihre Haustür entriegelt!Es gibt zwar Problemumgehungen, die wir dafür tun können, wie z. B. Timer oder Transistoren usw eines Wemos und weniger Komponenten, streben wir den einfacheren Ansatz an)
• Eine 5-V-Gleichstromquelle zur Stromversorgung des Wemos und des Schlüsselanhängers (Batterien werden nicht mehr benötigt) benötigen auch einen 5V-Spannungsregler (wie einen LM7805) plus 2 x Kondensatoren, 10V 0,33uF und 10V 0,1uF oder ähnlicher Größe (gemäß dem LM7805-Datenblatt)

• Zwei 2N7000 oder ähnliche MOSFETs (diese werden verwendet, um den Schlüsselanhänger umzuschalten, einer zum Verriegeln, der andere zum Entriegeln. Der 2N7000 ist ein sehr verbreiteter und sehr billiger N-Kanal-MOSFET vom Anreicherungstyp und sollte daher sehr einfach zu beziehen sein)

• Zwei 10K Ohm-Widerstände (diese werden als Pull-Down-Widerstände für jeden der MOSFETs verwendet, damit die Türverriegelung / -entriegelung beim Einschalten nicht ausgelöst wird!)
• Abhängig von Ihrem Schlüsselanhänger müssen Sie möglicherweise auch einen anderen Kondensator (z. B. einen 10V 220uF oder eine ähnliche Größe) anschließen, um die Stromversorgung des Schlüsselanhängers zu erhöhen. Gründe dafür später in diesem Artikel.
• Benötigte Werkzeuge: Seitenschneider, einadriger Draht, ein Lötkolben, Flussmittel und optional ein Multimeter

Der Schlüsselanhänger selbst verwendet normalerweise 2 x 3V-Batterien in Reihe (6V Vcc). Daher reicht die Verwendung einer 5V-Versorgung mit einem Kondensator jedoch aus, um sowohl das Wemos mit Strom zu versorgen als auch das Verriegeln / Entriegeln auszulösen.

Wenn Sie einen Schlüsselanhänger haben, der mit einer einzigen 3-V-Batterie betrieben wird, sollten Sie in der Lage sein, einen 3,3-V-Spannungsregler in Ihren Stromkreis aufzunehmen, um die Spannung nahe an die erforderlichen 3 V zu senken. Eine 3-V-Batterie gibt tatsächlich etwa 3,1 V aus, und die meisten Schaltungen haben eine höhere Spannungstoleranz, sodass in diesem Fall 3,1 V bis 3,3 V +6% sind. Kombinieren Sie dies mit der Tatsache, dass der Wemos Strom zieht, sodass die Spannung wahrscheinlich noch geringer ist. Messen Sie im Zweifelsfall mit einem Multimeter und erkundigen Sie sich nach Möglichkeit beim Schlossverkäufer nach der maximalen Spannung (oder maximalen Toleranz), die der Schlüsselanhänger akzeptiert, da ich keine Verantwortung übernehme, wenn Ihr Schlüsselanhänger nicht mehr funktioniert! Schließlich können Sie als alternative Lösung stattdessen eine Spannungsteilerschaltung einrichten.

Schritt 1: Montage

Löten

Der Zusammenbau der Komponenten ist sehr einfach. Reißen Sie zuerst den Schlüsselanhänger auf - entfernen Sie die Batterien und das Gehäuse, da Sie nur die Platine im Inneren benötigen. Als nächstes löten Sie einen Draht auf jeder Seite der Beine des Schlüsselanhängers. Tun Sie dies sowohl für die Schaltfläche "Sperren" als auch für die Schaltfläche "Entsperren". Als nächstes drehen Sie den Anhänger um und löten einen Draht auf die + und - Pads auf der Rückseite des Anhängers, wie in den Bildern gezeigt. Das größere Pad ist +, das kleinere ist -

Hinweis: Das 5-V-Netzteil versorgt sowohl den Wemos als auch den Schlüsselanhänger mit Strom, sodass die Batterien des Schlüsselanhängers nicht mehr benötigt werden.

Montage

Stellen Sie dem Wemos 5 V Vcc und GND zur Verfügung und fügen Sie die MOSFETs und Widerstände gemäß dem Bild zum Steckbrett hinzu. Die 10K-Ohm-Widerstände sollten von GND zum Gate (Mittelstift) der MOSFETs verlaufen. Dadurch wird die Spannung auf Masse gezogen und verhindert, dass die MOSFETs beim Einschalten ausgelöst werden.

Führen Sie als nächstes einen Draht von D1 auf dem Wemos zum Gate des ersten MOSFET und D2 auf dem Wemos zum Gate des zweiten MOSFET. D1 und D2 sind GPIO-Pins (General Purpose Input/Output), die im Code als OUTPUT-Pins bezeichnet werden.

Schließlich stecken Sie die Keyfob-Drähte auf das Steckbrett, Vcc auf 5V-Schiene, GND auf GND, dann den Draht auf der negativen Seite der Taste auf die Source-Seite jedes MOSFET und die positive Seite der Taste auf die Drain-Seite jedes MOSFET wie im Bild gezeigt (verwenden Sie ein Multimeter, wenn Sie sich der Polarität nicht sicher sind)

(BEARBEITEN: Das oben erwähnte Ersatz-Windsor-Türschloss hat einen Schlüsselanhänger, der etwas mehr Spannung verbraucht als der alte Schlüsselanhänger. Dies führte dazu, dass der Wemos aufgrund des Spannungsabfalls effektiv nicht mehr reagierte, wenn die Tür verriegelt / entriegelt wurde. Wenn Wenn Sie das gleiche Problem haben, müssen Sie einen 220uF-Kondensator (oder einen ähnlichen) kurz vor der +/- Verdrahtung, die zum Schlüsselanhänger führt, beheben. Der Kondensator lädt sich auf und entleert beim Auslösen den Kondensator, anstatt den Gleichstrom zu leiten.)

Stecken Sie nun das USB-Kabel in den Wemos und das andere Ende des Kabels in Ihren Computer.

(Der Code gibt Pin D1 "HIGH" aus, löst den MOSFET aus, damit die Spannung von Drain zu Source wandern kann und schaltet daher den Knopf für 1 Sekunde ein, bevor er den Ausgangspin wieder auf "LOW" bringt und ausschaltet. Im Endeffekt simuliert es einfach einen Tastendruck per Code)

Arduino-IDE

Starten Sie die Arduino-IDE. Laden Sie den Code herunter und öffnen Sie ihn (alternativer Link HIER) Stellen Sie sicher, dass die zusätzlichen Boards in der IDE enthalten sind, siehe hier zur Einrichtung. Sie müssen dann sicherstellen, dass das richtige Board für Ihr Projekt installiert und geladen ist (Tools, Boards, Board Manager - "esp8266" suchen und installieren) sowie den richtigen COM-Port ausgewählt (Tools, Port, COM …). Außerdem müssen die entsprechenden Bibliotheken PubSubClient und ESP8266Wifi installiert sein (Sketch, Manage Libraries, Include Library…)

Ändern Sie als Nächstes die folgenden Codezeilen und ersetzen Sie sie durch Ihre eigene SSID und Ihr eigenes Passwort für Ihre drahtlose Verbindung. Ändern Sie außerdem die IP-Adresse so, dass sie auf Ihren eigenen MQTT-Broker verweist. Wenn Sie keinen MQTT-Broker installiert haben, empfehle ich die Verwendung von Mosquitto. Hier für Windows oder Linux herunterladen.

// Wificonst char* ssid = "your_wifi_ssid_here";const char* password = "your_wifi_password_here";// MQTT Broker IPAddress MQTT_SERVER(192, 168, 222, 254);

Überprüfen Sie nach der Änderung Ihren Code und laden Sie ihn dann über ein USB-Kabel auf das Wemos / ESP8266-Board hoch.

Schritt 2: Testen und OpenHAB-Konfiguration

MQTT-Tests

MQTT ist ein "Subscribe / Publish"-Messaging-System. Ein oder mehrere Geräte können mit einem „MQTT-Broker“kommunizieren und ein bestimmtes Thema „abonnieren“. Alle eingehenden Nachrichten von einem anderen Gerät, die zu demselben Thema "veröffentlicht" werden, werden vom Broker an jedes andere Gerät weitergeleitet, das dieses Thema abonniert hat. Es ist ein extrem leichtes und einfach zu verwendendes Protokoll und perfekt als einfaches Triggersystem wie das hier beschriebene. Sehen Sie sich das Flussdiagramm an, um eine grobe Vorstellung davon zu erhalten, wie es funktioniert.

Zu Testzwecken können Sie eingehende MQTT-Nachrichten von Wemos an Ihren MQTT-Broker anzeigen, indem Sie den folgenden Befehl auf Ihrem Mosquitto-Server ausführen (Mosquitto ist eine von vielen verfügbaren MQTT-Broker-Software). Dieser Befehl abonniert eingehende Keepalive-Nachrichten:

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/status

Sie sollten alle 30 Sekunden eingehende Nachrichten vom Wemos mit der Zahl "1" sehen (bedeutet "Ich lebe"). Wenn Sie konstante "0" (oder keine Antwort) sehen, gibt es keine Kommunikation. Sobald Sie die Nummer 1 sehen, bedeutet dies, dass Wemos mit dem MQTT-Broker kommuniziert (suchen Sie nach "MQTT Last Will and Testament", um mehr darüber zu erfahren, wie dies funktioniert, oder sehen Sie sich diesen wirklich guten Blogeintrag an).

Nachdem Sie die Funktionsfähigkeit der Kommunikation nachgewiesen haben, können Sie nun die eigentliche „Trigger“-Meldung (Sperren/Entsperren) verfolgen. Abonnieren Sie zuerst das folgende Thema.

mosquitto_sub -v -t openhab/frontdoor/trigger

Öffnen Sie nun ein zweites Befehlszeilenfenster und führen Sie den folgenden Veröffentlichungsbefehl aus, indem Sie dem Thema entweder eine Nachricht mit "LOCK" oder "UNLOCK" senden. Im ersten Fenster sollte die entsprechende Meldung erscheinen, außerdem sollte das rote LED-Licht am Schlüsselanhänger blinken und der Türmechanismus nach Bedarf ver- oder entriegelt werden.

mosquitto_pub -t openhab/frontdoor/trigger -m LOCK

(-t bedeutet 'Thema', -m bedeutet 'Nachricht', -v bedeutet 'ausführliche' Ausgabe)

Hinweis: Wenn die Tür beim Senden des Schlosses entriegelt oder beim Senden des Entriegelungsbefehls verriegelt, ändern Sie einfach die Drähte D1 und D2 herum

OpenHAB-Konfiguration

Folgende Änderungen sind für OpenHAB erforderlich:

'items'-Datei:

Schalter frontdoorTrigger "Front Door" (gDoors) { mqtt=">[mqttbroker:openhab/frontdoor/trigger:command:ON:LOCK], >[mqttbroker:openhab/frontdoor/trigger:command:OFF:UNLOCK]" }Nummer frontdoorStatus "Haustür [MAP(status.map):%d]" (gDoors) { mqtt="<[mqttbroker:openhab/frontdoor/status:state:default]" }

'Sitemap'-Datei:

Switch item=frontdoorTrigger-Mappings=[ON="Lock", OFF="Unlock"]Text item=frontdoorStatus

Datei 'status.map' (im Transformationsordner):

0=Down1=Lebendig-=unbekannt

Möglicherweise müssen Sie die obige OpenHAB-Konfiguration leicht an Ihr eigenes Setup anpassen, z. B. den Teil "mqttbroker:", der sich auf Ihren konfigurierten MQTT-Brokernamen bezieht.

Das letzte Bild zeigt die Komponenten auf einer Leiterplatte. Da ich in diesem Fall ein DC-Netzteil verwende, das > 5 V (in meinem Fall 9 V) beträgt, enthält die Platine auch einen LM7805-Spannungsregler sowie einen 0,33 uF-Kondensator für die Stromversorgung und einen 0,1 uF-Kondensator auf der Ausgangsseite um die Spannung zu glätten und zu stabilisieren. Ansonsten sind die restlichen Verbindungen die gleichen wie zuvor beschrieben.

Fehlerbehebung

- Wenn Sie Probleme haben, bei denen das Wemos die Tür ständig ver- oder entriegelt (zB: sendet ein RF-Signal und die LED-Leuchte des Schlüsselanhängers bleibt an), überprüfen Sie Ihre VCC- und GND-Kabel zum Wemos. Es besteht die Möglichkeit, dass einer oder beide nicht richtig angeschlossen sind.

Schritt 3: Löten Sie die Komponenten auf eine Platine

Am Ende habe ich alle Komponenten auf eine Platine gelötet, indem ich nur Drähte und / oder Lötbahnen verwendet habe, um alle Komponenten zu verbinden. Ich habe dann eine alte DC-Wandwarze bekommen und den Draht etwas kürzer geschnitten und dann zu einem Anschlussblock geführt, den ich an die Platine gelötet hatte. Der Stromeingang geht dann zum 5V-Spannungsregler / den Kondensatoren und den erforderlichen Komponenten aus. Ich habe einfach die Rückseite der Platine an die Wandwarze geheftet und sie an eine Steckdose in einem meiner Schränke angeschlossen. Läuft jetzt seit 9 Monaten ohne Probleme!