Jak zrobić czujnik temperatury i wilgotności do automatyki domowej

2023/01/20

Możesz szybko zbudować cyfrowy czujnik temperatury i wilgotności DIY z modułem wyświetlacza OLED, który pokazuje temperaturę i wilgotność w twoim pokoju. Możesz również zintegrować ten czujnik klimatu DIY z oprogramowaniem automatyki inteligentnego domu, takim jak serwer Home Assistant, aby zautomatyzować urządzenie HVAC (klimatyzacja), wentylator lub nawilżacz do kontroli temperatury i wilgotności.

Rzeczy, których będziesz potrzebować

Do zbudowania inteligentnego czujnika temperatury i wilgotności dla majsterkowiczów potrzebne będą następujące elementy,

Precyzyjny cyfrowy czujnik temperatury/wilgotności AHT10
Płyta Wemos D1 Mini lub NodeMCU
Wyświetlacz OLED SSD1306 128×64
Niektóre przewody połączeniowe (DuPont).
Wydrukowany w 3D lub dowolny futerał do złożenia komponentów
Lutownica i cyna
Serwer Home Assistant działający na Raspberry Pi lub dowolnym kompatybilnym sprzęcie x86 lub x64. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, zanim zaczniesz, zapoznaj się z Home Assistant i jego działaniem.

Krok 1: Przygotuj oprogramowanie układowe

Musisz skompilować i przygotować oprogramowanie układowe za pomocą dodatku ESPHome na serwerze Home Assistant. Kroki są następujące:

Na serwerze Home Assistant przejdź do Ustawienia > Dodatki i kliknij przycisk Sklep z dodatkami .
Wyszukaj ESPHome i kliknij dodatek ESPHome w wynikach wyszukiwania. Nie klikaj ESPHome (dev) ani ESPHome (beta).
Kliknij przycisk Instaluj .
Po instalacji kliknij Start . Włącz także opcje Start on boot , Watchdog i Show on sidebar .
Kliknij Otwórz interfejs sieciowy i kliknij +Nowe urządzenie .
Wpisz nazwę urządzenia, na przykład „czujnik klimatyczny”, i kliknij Dalej .
Wybierz opcję Wybierz konkretną tablicę i wybierz z listy płytę Wemos D1 Mini .
Kliknij Dalej > Pomiń . Wybierz ESP8266 , jeśli używasz płyty NodeMCU.
Kliknij opcję Edytuj , a następnie wprowadź następujące zmiany w oknie edytora YAML.

Dodaj dane logowania Wi-Fi:

wifi: ssid: "YourWiFiSSID" password: "WiFiPassword"

Następnie wklej następujący kod tuż pod linią captive_portal ::

web_server: port: 80

i2c: sda: D2 scl: D1 scan: True


time:
- platform: sntp
  id: my_time
sensor:
  - platform: aht10
    temperature:
      name: "Living Room Temperature"
      id: temp
    humidity:
      name: "Living Room Humidity"
      id: hum
    update_interval: 10s
  - platform: uptime
    name: "Station Bureau Uptime Sensor"
  - platform: wifi_signal
    name: "Station Bureau WiFi Signal"
    update_interval: 30s 
font:
  - file: 'slkscr.ttf'
    id: font1
    size: 12
  - file: 'BebasNeue-Regular.ttf'
    id: font2
    size: 15
  - file: 'arial.ttf'
    id: font3
    size: 15
display:
  - platform: ssd1306_i2c
    model: "SSD1306 128x64"
    reset_pin: D0
    address: 0x3C
    rotation: 180&deg;
    lambda: |-
      // Print "Ravi Smart Home"in top center.
      it.printf(64, 0, id(font1), TextAlign::TOP_CENTER, "Ravi Smart Home");
      // Print temperature (from AHT10 sensor)
      if (id(temp).has_state()) {
        it.printf(127, 23, id(font3), TextAlign::TOP_RIGHT,  "Temperature: %.1f&deg;", id(temp).state);
      }

// Print Humidity (from AHT10 sensor) if (id(hum).has_state()) { it.printf(127, 60, id(font3), TextAlign::BASELINE_RIGHT, "Humidity: %.1f", id(hum).state); }

Zastąp „Ravi Smart Home” własnym tytułem. Po dodaniu i zaktualizowaniu kodu kliknij Zapisz , a następnie kliknij Zainstaluj .

Wybierz Podłącz do tego komputera z listy opcji, a następnie poczekaj na skompilowanie oprogramowania układowego. Może to potrwać 10-15 minut.

Po skompilowaniu oprogramowania układowego kliknij przycisk Pobierz projekt . Spowoduje to pobranie skompilowanego pliku Climate-sensor.bin w twoim systemie.

Krok 2: Sflashuj oprogramowanie układowe do D1 Mini lub NodeMCU

Aby sflashować pobrane oprogramowanie układowe na D1 Mini lub NodeMCU, możesz użyć instalatora internetowego lub Aby sflashować oprogramowanie układowe, możesz użyć internetowego narzędzia do flashowania lub narzędzia ESPHome-Flasher dla systemu Windows, Linux lub Mac. Wykonaj poniższe czynności, aby sflashować oprogramowanie układowe za pomocą instalatora internetowego:

Po pobraniu oprogramowania pojawi się opcja sieciowa Open ESPHome . Kliknij na to. Spowoduje to otwarcie nowego okna.
Kliknij przycisk Połącz , wybierz port COM , a następnie kliknij przycisk Połącz . Jeśli płyta nie zostanie wykryta, zainstaluj sterowniki CH240/CH341.
Kliknij Instaluj > Wybierz plik i wybierz plik oprogramowania układowego Climate-sensor -factory.bin .
Na koniec kliknij przycisk Instaluj . Poczekaj, aż narzędzie internetowe ESPHome zakończy flashowanie oprogramowania układowego.

Po flashowaniu oprogramowania układowego przejdź do pulpitu nawigacyjnego ESPHome i znajdź plik Climate-sensor.bin . Powinien wyświetlać stan jako ONLINE .

Krok 3: Dodaj czujnik klimatu do pulpitu Home Assistant

Możesz teraz dodać czujnik klimatu do pulpitu nawigacyjnego Home Assistant, wykonując następujące czynności:

Na serwerze Home Assistant przejdź do Ustawienia > Urządzenia i usługi .
Urządzenie z czujnikiem klimatu powinno zostać automatycznie wykryte i widoczne. Kliknij przycisk KONFIGURUJ , a następnie kliknij PRZEŚLIJ . Spowoduje to dodanie urządzenia do listy urządzeń ESPHome.
Kliknij czujnik klimatu wymieniony w ESPHome , a następnie kliknij łącze 1 urządzenie .
Kliknij DODAJ DO PULPITU > Widok > DODAJ DO PULPITU . Wybierz żądane pomieszczenie, w którym chcesz dodać czujnik.

Krok 4: Podłącz AHT10 do D1 Mini lub NodeMCU

Zapoznaj się z poniższymi instrukcjami, aby podłączyć czujnik temperatury i wilgotności AHT10 do płytki mikrokontrolera D1 Mini lub NodeMCU za pomocą przewodów połączeniowych.

Podłącz pin VIN wyświetlacza AHT10 i OLED do pinu 5 V D1 Mini lub pinu 3,3 V w NodeMCU .
Podłącz pin GND wyświetlacza AHT10 i OLED do pinu G w D1 Mini lub NodeMCU.
Podłącz pin SCL wyświetlacza AHT10 i OLED do pinu D1 NodeMCU lub D1 Mini.
Podłącz pin SDA wyświetlacza AHT10 i OLED do pinu D2 NodeMCU lub D1 Mini.

Do lutowania tych elementów będziesz potrzebować lutownicy. Możesz nauczyć się lutować przed przystąpieniem do tego projektu dla majsterkowiczów.

Po podłączeniu AHT10 i wyświetlacza OLED możesz sprawdzić wartości temperatury i wilgotności na wyświetlaczu OLED i desce rozdzielczej Home Assistant.

wartości temperatury i wilgotności wyświetlane na pulpicie nawigacyjnym asystenta domowego

Wartości będą się zmieniać w czasie rzeczywistym. W ten sposób możesz sprawdzić, czy działa poprawnie, dmuchając na czujnik AHT10. Spowoduje to natychmiastową zmianę wartości temperatury i wilgotności. Gdy testy zakończą się pomyślnie, możesz zamknąć komponenty w obudowie wydrukowanej w 3D, takiej jak ta z Thingiverse .

diy czujnik temperatury i wilgotności w etui z nadrukiem 3D

Możesz także skonfigurować integrację Amazon Alexa lub Google Assistant w Home Assistant, aby otrzymywać powiadomienia głosowe i alerty, gdy poziom temperatury lub wilgotności przekroczy lub spadnie do określonego poziomu.

Twój cyfrowy czujnik klimatu jest gotowy

W ten sposób możesz zbudować inteligentny cyfrowy czujnik temperatury i wilgotności oparty na Wi-Fi dla swojego pokoju i zintegrować go z serwerem Home Assistant, aby stworzyć automatyzację i uruchamiać inne inteligentne urządzenia. Na przykład, możesz dodać automatyzację, aby wyłączyć urządzenie HVAC, gdy temperatura i/lub wilgotność osiągną lub spadną do określonego poziomu.