HackerBox 0054 : Maison intelligente : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Salutations aux HackerBox Hackers du monde entier ! HackerBox 0054 explore la domotique grâce à des commutateurs intelligents, des capteurs, etc. Configurez les commutateurs intelligents Wi-Fi Sonoff. Modifiez les commutateurs intelligents pour ajouter des en-têtes de programmation et des firmwares alternatifs flash. Configurez Home Assistant, MQTT et intégrez des hubs de maison intelligente comme Amazon Alexa ou Google Home. Assemblez des nœuds intelligents WiFi DIY à l'aide des modules Wemos ESP8266. Configurez les nœuds intelligents WiFi en tant que points de contrôle de commutateur, points de capteurs ou les deux. Explorez plusieurs options de capteurs pour les opérations de maison intelligente. Expérimentez avec l'oxymétrie de pouls et la surveillance de la fréquence cardiaque.

Ce guide contient des informations pour démarrer avec HackerBox 0054, qui peuvent être achetées ici jusqu'à épuisement des stocks. Si vous souhaitez recevoir une HackerBox comme celle-ci directement dans votre boîte mail chaque mois, veuillez vous inscrire sur HackerBoxes.com et rejoignez la révolution !

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Étape 1: Liste de contenu pour HackerBox 0054

• Deux commutateurs intelligents Wi-Fi de base Sonoff
• Deux modules Wemos D1 Mini ESP8266
• Deux mini-boucliers de relais Wemos D1
• Deux boucliers prototypes Wemos D1 Mini
• Deux adaptateurs secteur AC à 5V DC
• Module USB série FTDI
• Module de fréquence cardiaque d'oxymètre de pouls MAX30100
• Module de capteur de mouvement PIR MH-SR602
• Module de capteur d'eau
• Deux capteurs de température numériques DS18B20
• Deux résistances 4.7K
• Pulls DuPont 10cm Homme-Femme
• Feuille exclusive de bloqueur d'espion de webcam en vinyle
• Patch thermocollant exclusif HackerBox HackLife

Quelques autres choses qui seront utiles:

• Une ou deux rallonges CA à deux broches
• Fer à souder, soudure et outils de soudure de base
• Ordinateur pour exécuter des outils logiciels

Plus important encore, vous aurez besoin d'un sens de l'aventure, d'un esprit de hacker, de patience et de curiosité. Construire et expérimenter avec l'électronique, bien que très gratifiant, peut être délicat, stimulant et même parfois frustrant. Le but est le progrès, pas la perfection. Lorsque vous persistez et profitez de l'aventure, une grande satisfaction peut être tirée de ce passe-temps. Faites chaque pas lentement, faites attention aux détails et n'ayez pas peur de demander de l'aide.

Comme toujours, nous vous demandons de consulter la FAQ HackerBoxes. Vous y trouverez une mine d'informations pour les membres actuels et potentiels. Presque tous les e-mails d'assistance non techniques que nous recevons sont déjà répondus dans la FAQ, nous apprécions donc vraiment que vous y jetiez un coup d'œil.

Étape 2: Domotique avec les commutateurs intelligents Sonoff

Les commutateurs intelligents de base Sonoff sont des commutateurs d'alimentation télécommandés qui prennent en charge la fonctionnalité Smart Home en commutant l'alimentation de presque tous les appareils électriques en fonction des messages envoyés via WiFi. Les commutateurs intelligents de base Sonoff comprennent un microcontrôleur WiFi ESP8266, un relais d'alimentation pour allumer et éteindre la charge, et un minuscule convertisseur d'alimentation CA/CC pour alimenter le microcontrôleur et le relais à partir de la même ligne qui est commutée.

ATTENTION: Les dispositifs de commutation intelligents se connectent à l'alimentation secteur de votre domicile. L'alimentation secteur peut être dangereuse. Vous devez comprendre les implications de la connexion d'appareils à l'alimentation secteur. Ne jamais travailler sur un appareil lorsqu'il est connecté à la source d'alimentation secteur. N'essayez pas d'ajuster, de modifier ou de programmer un appareil lorsqu'il est connecté à une source d'alimentation secteur. Si vous n'avez pas l'expérience ou le confort pour travailler en toute sécurité avec l'alimentation secteur, veuillez demander à quelqu'un avec l'expertise appropriée de se joindre à vous pour vous aider. LA SÉCURITÉ D'ABORD

Un bon point de départ consiste à assembler une "rallonge électrique commutable" comme indiqué sur le dessin. Notez qu'une ligne d'alimentation secteur a un CONDUCTEUR N (NEUTRE) qui est généralement BLANC. Il a également un CONDUCTEUR L (LINE, LIVE, HOT) qui est généralement NOIR. Il peut également y avoir un G (TERRE) CONDUCTEUR qui est généralement VERT ou MÉTAL NU. Le CONDUCTEUR N se connecte à la lame de prise plus large et à la gaine isolante nervurée ou marquée. Gardez-les à l'esprit lors de la connexion aux bornes à vis L et N du Sonoff Smart Switch.

Assurez-vous de visser les extrémités du boîtier en plastique du Sonoff Smart Switch de manière à ce que les dents à l'intérieur s'accrochent à la gaine isolante des conducteurs secteur. Cela fournit une décharge de traction qui aide à empêcher un fil sous tension de se détacher, ce qui pourrait alors causer des dommages ou des blessures. Si le cordon ou l'appareil commuté a un troisième conducteur de TERRE, assurez-vous que la terre des deux côtés du Sonoff Smart Switch est connectée ensemble (en contournant l'interrupteur).

L'application par défaut qui communique avec et contrôle les commutateurs intelligents Sonoff dès la sortie de la boîte est eWeLink.

Étape 3: pirater le Sonoff

Il y a des trous de soudure pour un en-tête sur la carte à l'intérieur du commutateur intelligent Sonoff. L'en-tête comprend l'alimentation, la masse, TX et RX. Ceux-ci peuvent être utilisés pour reprogrammer l'ESP8266. Le bouton du Sonoff Smart Switch se connecte à GPIO0, il peut donc être utilisé pour démarrer l'ESP8266 en mode programmation.

Il est suggéré d'utiliser une embase femelle sur la carte Sonoff Smart Switch. Comme il y a des tensions élevées sur la carte pendant l'utilisation, nous ne voulons pas qu'une broche mâle tordue court-circuite quoi que ce soit.

N'oubliez pas de débrancher complètement l'alimentation secteur avant d'ouvrir l'interrupteur intelligent Sonoff. Une fois l'interrupteur programmé, refermez-le complètement dans son logement avant de rebrancher l'alimentation secteur haute tension

Vidéo: Connexion à l'en-tête Sonoff

Il existe un certain nombre de micrologiciels différents qui peuvent être chargés sur des commutateurs intelligents basés sur ESP8266 pour votre plaisir de piratage. L'un des plus populaires est Tasmota (voir À propos de Tasmota sur le site du projet).

Vidéo: Chargement de Tasmota sur Sonoff

Vidéo: Guide complet de Tasmota

Étape 4: Home Assistant et MQTT

Le logiciel domotique facilite le contrôle des appareils courants trouvés dans une maison, un bureau ou parfois un environnement commercial, tels que les lumières, les équipements CVC, le contrôle d'accès, les arroseurs et d'autres appareils. Il permet généralement de planifier des tâches, telles que l'activation des arroseurs au moment opportun, et la gestion des événements, telles que l'allumage des lumières lorsqu'un mouvement est détecté.

Home Assistant et openHAB sont deux plates-formes domotiques courantes. Ils sont à la fois open source et très complets. Nous examinerons plus en détail Home Assistant.

Vidéo: Guide du débutant de l'assistant à domicile

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) est un protocole réseau léger de publication-abonnement pour le transport de messages entre les appareils.

Vidéo: Comprendre MQTT dans Home Assistant

Vidéo: Connecter des appareils 8266 avec MQTT et Adafruit.io

Vidéo: Home Assistant avec Alexa et Google Home

Étape 5: DIY Smart Switch avec Wemos D1 Mini

Le Wemos D1 Mini est un module ESP8266 populaire avec prise en charge WiFi intégrée et interface USB. Il peut être facilement programmé via l'IDE Arduino et d'autres plates-formes prenant en charge l'ESP8266.

Un module ESP8266, tel que le Wemos D1 Mini, peut être connecté à un relais pour fournir les mêmes fonctionnalités que le Sonoff Smart Switch. Une telle configuration fournit également plusieurs broches GPIO supplémentaires. Ces broches IO peuvent prendre en charge la connexion de capteurs (entrées), d'indicateurs/actionneurs (sorties), de relais supplémentaires et de divers autres appareils.

De plus, le relais peut être utilisé pour commuter n'importe quel type de signal, pas seulement la tension secteur d'alimentation. La commutation d'autres signaux peut prendre en charge le contrôle des systèmes de climatisation, de l'irrigation/des arroseurs, des portes de garage, des serrures d'accès/portail et de l'éclairage basse tension comme les éclairages paysagers ou de piscine. Il existe de nombreux exemples en ligne de projets comme ceux-ci.

Le Wemos D1 Mini peut être alimenté par n'importe quelle alimentation 5V adéquate, telle qu'un chargeur de téléphone "wall wart", via le port microUSB. Alternativement, un petit adaptateur d'alimentation CA vers CC (très semblable à celui intégré au Sonoff Smart Switch) peut être utilisé pour l'alimentation. Cependant: Il faut être extrêmement prudent lors de la connexion avec précaution de l'alimentation secteur à l'adaptateur secteur. De plus, un boîtier doit être fourni pour protéger et isoler l'adaptateur secteur avant que l'alimentation secteur ne soit activée.

Projet: Contrôler un mini relais Wemos D1 via WiFi

Vidéo: Chargement de Tasmota sur Wemos D1 Mini

Étape 6: Capteurs utiles pour la domotique

Capteur de mouvement

Le MH-SR602 est un capteur infrarouge passif (capteur PIR). Les PIR mesurent la lumière infrarouge (IR) émise par les objets dans leur champ de vision. Ils sont le plus souvent utilisés dans les détecteurs de mouvement basés sur PIR. Les capteurs PIR sont couramment utilisés dans les alarmes de sécurité et les applications d'éclairage automatique. Tous les objets dont la température est supérieure au zéro absolu émettent de l'énergie thermique sous forme de rayonnement. Habituellement, ce rayonnement n'est pas visible à l'œil humain car il rayonne à des longueurs d'onde infrarouges, mais il peut être détecté par des appareils électroniques tels que les PIR.

Cet exemple montre comment utiliser un module de capteur de mouvement PIR dans un projet Arduino. Étant donné que le capteur de mouvement PIR MH-SR602 fonctionne dans la plage de tension de 3,3 V à 15 V. Il peut être utilisé avec une alimentation 3,3V et une signalisation avec le Wemos D1 Mini (ESP8266) ou avec un Arduino 5V.

Capteur d'eau

Ce projet de démonstration pour le Water Sensor parle à peu près de lui-même. Le module capteur fonctionne avec 3,3 V ou 5 V. La sortie peut être détectée à l'aide de n'importe quelle broche d'entrée analogique et de la fonction Arduino analogRead().

Capteur de température

Le DS18B20 est un capteur de température qui peut être utilisé dans une variété d'applications. Le capteur communique à l'aide du bus 1 fil (I2C) et ne nécessite qu'une seule résistance de rappel de 4,7 K pour fonctionner. Cet exemple de projet montre l'interfaçage du DS18B20 avec le Wemos D1 Mini.

Étape 7: Oxymètre de pouls et moniteur de fréquence cardiaque

L'oxymétrie de pouls est une méthode non invasive pour surveiller la saturation en oxygène d'un patient. Bien que sa lecture de la saturation périphérique en oxygène (SpO2) ne soit pas toujours identique à la lecture plus souhaitable de la saturation artérielle en oxygène (SaO2) à partir de l'analyse des gaz du sang artériel, les deux sont suffisamment corrélées pour que la méthode d'oxymétrie de pouls sûre, pratique, non invasive et peu coûteuse est utile pour mesurer la saturation en oxygène en utilisation clinique.

Le MAX30100 (ou MAX30102) est un module intégré de biocapteur d'oxymétrie de pouls et de moniteur de fréquence cardiaque. Il comprend des LED internes, des photodétecteurs, des éléments optiques et une électronique à faible bruit avec rejet de la lumière ambiante. Le MAX30100 fournit une solution système complète pour faciliter le processus de conception des appareils mobiles et portables.

Cet exemple de projet illustre l'interfaçage du module MAX30100 avec le Wemos D1 Mini.

AVIS: Le module MAX30100, comme toute solution de bricolage, est uniquement destiné à des fins d'expérimentation et de démonstration pédagogiques. Ces unités de démonstration ne sont absolument pas des dispositifs médicaux et ne doivent pas être utilisées pour le diagnostic ou à toute autre fin clinique. Consultez toujours votre médecin agréé pour plus d'informations.

Étape 8: pirater la planète

Nous espérons que vous appréciez l'aventure HackerBox de ce mois-ci dans l'électronique et la technologie informatique. Contactez-nous et partagez votre succès dans les commentaires ci-dessous ou sur le groupe Facebook HackerBox. N'oubliez pas non plus que vous pouvez envoyer un e-mail à [email protected] à tout moment si vous avez une question ou avez besoin d'aide.

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