среда, 14 декабря 2016 г.

Любителей грамотного написания - прошу не беспокоить.Тройка по Русскому все объясняет ))


Основная тема этого блога - Умный дом.
Только у меня свое понятие "умности" для дома, я не считаю нужным включать свет в комнате не вставая с дивана, но хочу знать сколько воды в колодце и регулировать температуру  на даче в любой момент и в любом месте. Вся автоматизация и умность базируется на микропроцессоре со встроенным беспроводным интерфейсом WiFi - ESP8266.

Каждый этап развития системы я постараюсь описать в отдельной статье и сделать это как можно более простыми словами и картинками. Смотрите слева подробные статьи по всем темам.

Немного истории для понимания того что я знаю и умею ….
Все началось зимним предновогодним вечером 2015 года. Я решил сделать себе подарок в виде электронного конструктора с возможностью программирования процессора и мигания лампочками, кто бы знал чем все это закончится ….
Конструктор Arduino    — это электронный конструктор и удобная платформа быстрой разработки электронных устройств для новичков и профессионалов. Платформа пользуется огромной популярностью во всем мире благодаря удобству и простоте языка программирования, а также открытой архитектуре и программному коду. Устройство программируется через USB без использования программаторов.
И вот я приобрел набор Матрёшка Z  
Если вы хотите начать работать с Arduino, но у вас нет опыта и нет базовых радиодеталей и приспособлений, набор «Матрёшка» — это лучший выбор. В нём вы найдёте самую распространённую платформу Arduino Uno, набор радиодеталей, провода, макетную плату, а самое главное — красочную лаконичную обучающую брошюру, которая с нуля научит вас делать собственные электронные устройства.

Моргание лампочками мне надоело через пару дней и я стал погружаться в мир программирования микропроцессоров, не сильно сложнее чем программирование на PC но необычно и непривычно.  Помучавшись с отладкой очередного кода и побродив по интернету в поисках решения, я наткнулся на прекрасный сайт WiFi-IoT. Это достаточно простой, готовый конструктор для прошивки микропроцессора подходящий для огромного количества целей и задач, даже ничего не зная о программировании можно скомпоновать нужную тебе прошивку. И практически ничего не надо отлаживать, автор прошивки уже это сделал на 90%. Единственнон НО, другой процессор и полное отключение от темы Arduino. Как оказалось процессор в Китае (на Алиэкспрессе) стоит 150 руб в отличии от набора купленного мною за 4000руб. И вот я увлекся новыми идеями ….

Варианты применения проeкта :
Домашняя метеостанция с просмотром показаний на дисплее и онлайн
Учет показаний счетчиков воды, электросчетчиков и просмотр показаний на дисплее и онлайн
Управляемая по WI-FI розетка, люстра или другие электроприборы
Простейший термостат или влагостат
Управление устройством из систем умного дома или облачных сервисов
Управление устройством через инфракрасный или радио пульт.
Светодиодная бегущая строка в рекламно-информационных целях, управляемая через WI-FI
Отправка уведомлений по SMS или Email по событиям в модуле
Контроль и управление устройством через SMS , DTMF или звонок
Построение системы охраны и извещения ,cистема контроля доступа
Возможность отправлять показания со своего устройства в сеть, а так же управление устройством.
Контроль состояния интернета или сервера

Итак, это обилее возможностей меня покорило и натолкунуло на мысли о модернизации дачных систем управления и контроля, которые состояли из разных фирменных устройств с разными и кривыми интерфейсами, и приведение всего этого к общему знаменателю.
Научиться пользоваться прошивкой оказалось несложно, все детали из Китая доставляют достаточно оперативно. И вот – поехали ….
Коротко о процессоре ESP8266 — микроконтроллер китайского производителя Espressif с интерфейсом Wi-Fi. Помимо Wi-Fi микроконтроллер отличается возможностью исполнять программы из внешней флеш-памяти с интерфейсом SPI. Микроконтроллер привлек внимание общественности в 2014 году в связи с выходом первых продуктов на его базе и их необыкновенно низкой цене.
Для проб ошибок и тестов был приобретен модуль собранный на отладочной плате NodeMCU, и  родная прошивка сразу же снесена. Этот модуль с февраля 2016 года успешно работает в режиме нон-стоп и по сей день.


Теперь немного про теорию связи с модулем. WiFi поддерживает любой роутер, но в деревне нет проводной линии интернета, а по GSM, без наличия выделенного “белого” IP-адреса управлять системами ”Умного дома” обычно не получается. НО! Есть протокол связи MQTT который прекрасно решает эту проблему. Пришлось разобраться и с ним. И все заработало удаленно, и программы управления с Android телефона нашлись !!!
Итак, все работает, но чего то не хватает. Захотелось статистики и графиков изменения всяких разных параметров. Их есть у меня. Для создания базы данных и обработки графической и статистической информации был приобретен одноплатный компьютер Raspberry Pi , изначально разработанный как бюджетная система для обучения информатике, впоследствии получивший намного более широкое применение и популярность.  (Есть и более дешёвые варианты, но мне не хотелось устраивать ”танцы с бубнами” из за 1000 рублей …. ) На него установился Linyx и очень приятное программное обеспечение для графики - Grafana и вот результат -



Итого сделано:
- система удаленного управления и контроля температуры и работы отопителя Rinnai  См.Тут
- система контроля уровня воды в колодце, позволяющая не остаться без воды в неподходящий момент
- система дистанционного отключения насоса от сети
- система контроля органов контроля и перезагрузки их при необходимости
- система мониторинга напряжения в дачной сети и включения уличного фонаря при подъезде к дому
- система измерения уровня CO2 в квартире, напоминание о проветривании
- смонтированная умная WiFi розетка для любых нужд