在我們的最新我的自動家庭功能中，Dave McLaughlin帶我們完成了他開發自己的智能家居系統的旅程。有了一些DIY升級到現有的家庭自動化硬件和一些巧妙的軟件集成，他建立了一個引人入勝的系統…
在一開始的時候
在英國使用過荷馬式和許多有線和無線設備的情況在同一房間里以太網。
我決定使用Z-Wave系統，後來還添加了Wemo燈模塊。對於事物的Z波側，我選擇了用於照明的插座和彈簧燈模塊的HomePro設備模塊。這兩個模塊都不便宜。
我一直使用此設置，直到2016年中期，但是以下問題引發了變化。首先，Z-Wave是氣質的，在OU公寓的盡頭有2個單元，即使我的設備模塊之間的一半是從未可靠地工作。我會不斷地按下基於家用的平板電腦，以使我的床燈脫落。後來，我將有2個控制燈爆炸和失敗的單元。電源一部分的IC之一已經敞開了。
下一個頭痛是Wemo燈模塊。使這些工作的唯一方法是通過他們的Homeseer和Wemo頻道與IFTTT一起工作。只要我的互聯網連接很好，這一切都可以，儘管有時有時有點慢。 WAF量表上不完全是10。
2016年初，我遇到了一個由彼得·斯卡吉爾（Peter Scargill）開設的網站，他多年前從泰恩賽德（Tyneside）經營著一家電子設計公司。當時，我根據小8位PIC微控制器使用了他的AppCon有線控制器進行家庭自動化。我的公寓遍布幾百米的4米核心警報電纜。該系統是可靠的，但是試圖隱藏所有電纜當時的電纜並不順利。
快進到2016年，彼得與Little ESP8266控制器重新進行家庭自動化。
這些基於In In 802.11 WiFi內置的Cortex M4核心，並帶有SDK，可通過Eclipse和Arduino IDE選項進行開發。
由於我的HomePro單元很麻煩，我決定重新設計內部設備並保留機械部件。因此，我拿出了舊的PCB並進行了所有測量，因此我可以將自己的2個堆棧PCB組件與舊的配置組成幾乎相同。較低的PCB是電源和固態繼電器。
我選擇了固態繼電器在打開零交叉點時，避免了拉下AC並導致電源下降的任何問題。這可以無效，我可以通過這種佈置切換多達8安培。對於這些模塊的預期使用尤其綽綽有餘。
這些圖像顯示了新的板堆和模塊中的舊板，最後是安裝在HomePro機櫃中的新板。
板上有一個LED顯示狀態，我鑽了一個小孔，可以從外部看到這一點。它迅速閃爍，直到獲得WiFi和MQTT連接。使用前面的按鈕您可以在電源後緊接3-5秒鐘，然後將其固定約3-5秒，這將激活一個可以用來配置設備的APN和網頁。比嘗試在串行連接上執行此操作更容易。彼得和艾登考慮了一切。
現在需要對照明進行分類。幾年前，我從英國購買的Everspring單位過去表現出令人討厭的錯。他們有時會開始關閉，然後再重新開始。它是完全隨機的。我用一個新單元代替了一個單元，同一件事也發生了。然後有一天我發現，當公寓的電壓下降到209VAC以下時，發生了/關閉的故障 – 印尼在主電源的穩定性方面不是很好。我打開了其中一個單元，發現他們使用了基於電容器/電阻滴管類型的非常便宜的電源設計。當您擁有穩定的電源時，這些都很好，但是當電壓輸入太低時，它們真的不喜歡它。
因此，在HomePro單元的設計中，我著手創建一個新的PCB以適合現有外殼。 ESP12位於一側，另一側為AC-DC功率。固態繼電器也與電源相同。還安裝了PROD和ON/OFF按鈕，因此我可以最初安裝該軟件。 Web界面將用於以後進行配置。您可以在下面看到PCB的ESP側。 PCB中的插槽是增加AC功率與低壓直流側的分離。大墊子是交流電，並向燈出去交流。
因此，現在我有了許多升級的設備模塊和照明控制器，但是我將如何控制所有這些？現在該退休我的舊家庭2系統了。 PC沒有麻煩結束和成為Windows 10，它將決定未經我的許可而更新。是時候搬到Linux了。
因此，根據彼得的博客，我決定用其7英寸LCD拿出Raspberry Pi3並啟動Node-Red。對於那些看不到這一點的人來說，節點是一個非常漂亮且穩定的拖放控制軟件。起初，這是令人生畏的設置，但是經過大約一周的比賽，我開始發現很容易與之掌握。如果您有任何編程技能，那麼您將在腳本上感到賓至如歸。所有模塊均作為Java腳本源提供，並且在Node-Red網站上為其提供了一個巨大且不斷增加的庫。
接下來，我需要一個MQTT代理作為彼得的軟件使用此協議進行通信。設置並使用了MQTT後，您將很快意識到它在網絡上的效率有多高。無需進行輪詢設備，甚至不需要知道設備IP地址。經紀人照顧這個。那些熟悉XAP的人會明白這一點。
使用Node-Red I設置了各種計時器（感謝Peter再次獲得他的BigTimer），然後在晚上打開燈光。使用WEMO插件，我現在還可以控制WEMO燈，儘管僅開關。節點紅色插件的開發人員已承諾在某個時間點進行調光控制。
好的，所以我進行了節點紅色和MQTT設置，但是現在我需要一種通過語音和某種形式的機械或觸摸接口來控制燈和開關的方法。我在Element14網站上的Enocean上跑了一些無線開關，因此我訂購了其中的幾個以及Raspberry Pi Enocean模塊，這些模塊插入了PI上的GPIO引腳，並使用UART與Node-Red和一個插件進行通信。
開關具有振作，因為沒有電池可以安裝或負責。他們通過按下按鈕時通過激活的線圈和磁鐵來收集能量。可悲的是，他們沒有任何牆壁固定裝置，因此您必須設計自己的。他們確實提供了一個可以打印3D的切換按鈕STL文件，因此我使用了它並為它們創建了自己的安裝。這有2個目的，一個用來覆蓋牆上的舊開關，以確保其保持在ON位置，以便燈模塊始終處於打開狀態，其次是將控件定位在熟悉的位置。
使用節點紅色的Enocean插件，我將獲得帶有按鈕狀態的消息有效負載。通過將其解析在節點紅交換機中，我可以將適當的命令發送到燈或開關等。這是Enocean Switch發送的有效負載的一個示例。它以JSON格式編碼，非常容易解析。 ID和V是我們感興趣的。
{“有效載荷”：{“ id”：“ 002D0932”，“ v”：“ a0 down”，“ unit”：“”，“ rssi”：-76，“ type”：“ state”：“ state”：“ state”，“ eep”：“ eep”：“” f6-02-03″, “man”: “ENOCEAN_GMBH”, “Desc”: “Rocker switch”, “rV”: “30”, “rawByte”: “55000707017af630002d09323001ffffffff4c000d” }, “_msgid”: “3e6d4c8f.c192b4” }
下圖顯示了基於Enocean Switch的電報中的MSG.PAYLOAD.V值具有4個輸出的開關。然後將它們定向到適當的設備。我使用MQTT固件中的切換功能從同一開關打開和關閉設備。這意味著我從每個enocean模塊中具有多達4個開關狀態。
現在，有趣的部分開始是因為我有一個亞馬遜迴聲，並且我一直想通過語音命令來控制我的房屋。你可以為此怪科幻
沒有直接的ECHO支持，至少沒有與您的節點RED連接HTTPS的連接，而我的ISP不可能進行可悲的是，所以我需要替代方案。使用此Amazon Echo Habridge從同一Raspberry PI3上運行，我無法設置聲音激活燈光等。Habridge模擬了Philips Hue API，因此Echo看到了您設置的設備。這是一個稱為前室風扇的設備的示例。
通過在Echo上說以下內容，可以打開風扇。 “ Alexa，打開前室風扇”或說“ Alexa，關閉前室風扇”
Habridge通過HTTP請求將命令發送到Node-red，然後我將其解析為值。這是一個簡單的腳本，如下所示。
如何使用低成本模塊做到這一點
設計了自己的PCB來替換模塊，我需要一種添加其他開關模塊和燈控制器的方法。
我自己的房屋製造的單位花費了15美元，將所有PCB和零件一起製造。因此仍然低成本。
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為了使這個更低，我遇到了Itead Studio Slampher和S20智能開關。 S20模塊的每個大約為12美元，而燈控制器的$ 8.50比市場上的任何Z-Wave模塊都要少得多。它們配備了ITEAD自己的固件，該固件由iOS或Android應用控制，但我希望能夠使用Peter的代碼。彼得一直對此進行了一些研究，發現隨著他的代碼的微小更改，它將編程為ITEAD單位和工作。您需要一個用UART進行3.3V輸出的UART來執行此操作，但是如果您可以使用焊接鐵，這很簡單。唯一的缺點是ITEAD模塊配備了512KB閃存，並且要允許Peter的代碼進行OTA更新，我們需要將其更改為8MB。內存IC在eBay上的5美元約為5美元。配備熱空氣返工站（如果您沒有的話，請借用朋友）這項工作很快，不會冒險損害董事會。下圖顯示了卸下舊的soic ic頂部，並顯示了新的圖像。
您還需要在PCB上4個孔的單排的標題上焊接。這將在板上施加電源，並允許您使用自定義MQTT固件編程。我有一個有關如何執行此操作的詳細博客。
S20模塊看起來非常聰明和現代。電源開關使您可以在本地打開和關閉它。這裡顯示的是歐元插座，但它將很快提供我們和英國的選擇。
Slampher模塊是基於ES27的燈具控制器，因此目前對英國不理想，但它們運行良好。
考慮到他們正在提供開關模塊，因為英國我希望刺刀版本可能很快出現。實際上，我現在更喜歡螺釘類型，以便於安裝更輕鬆。
除了更換閃光燈IC以外，這些額外的步驟易於打開和修改