การแฮ็ก IKEA Växer: 12 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

นี่เป็นโครงการช่วงสุดสัปดาห์สั้นๆ ในการทำให้หลอดไฟสำหรับเพาะปลูกในร่ม Växer (+ Krydda) ของ IKEA เป็นอัตโนมัติ โดยผสานเข้ากับ Home Assistant โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์และ ESPHome

นี่ถือว่าคุณพร้อมและใช้งาน Home Assistant แล้ว

เสบียง

IKEA Växer ไฟสำหรับการเพาะปลูก

ESP32Cam

ตัวแปลงบั๊ก DC-DC

โมดูลรีเลย์ราคาถูก

อินเทอร์เฟซ FTDI USB (สำหรับการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์)

ขั้นตอนที่ 1: ภาพรวมพื้นฐาน

ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เปิดใช้งาน wifi ในกรณีนี้คือ ESP32Cam (เนื่องจากฉันมีหนึ่งอันอยู่รอบ ๆ) จะควบคุมไฟ IKEA ผ่านรีเลย์

จะมีการกำหนดให้เปิดไฟ IKEA ในตอนเช้าและปิดในเวลากลางคืนโดยใช้เว็บอินเทอร์เฟซของ Home Assistant

ขั้นตอนที่ 2: ไมโครคอนโทรลเลอร์

ฉันใช้ ESP32Cam ตามชื่อที่แนะนำ ESP32Cam ยังเป็นกล้อง ซึ่งหมายความว่าฉันสามารถควบคุมสิ่งนั้นได้เช่นกันสำหรับคุณสมบัติโบนัสที่น่าตื่นเต้นของการปลูกผักกาดหอมแบบไทม์แลปส์

ขั้นตอนที่ 3: DC-DC Step-down, Buck Converter

ฉันจะจ่ายไฟให้กับทั้งไฟและไมโครคอนโทรลเลอร์จากพาวเวอร์บริคที่อิเกียจัดหาให้ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของไฟ LED คือ 24V ฉันจะใช้ตัวแปลงบั๊ก DC เป็น DC เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าเป็น 5V สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์

คุณสามารถเลือกตัวแปลงบั๊กเหล่านี้ได้ในราคาถูกมากจาก ebay, amazon หรือทุกที่ที่คุณต้องการ ดูแลปรับ trim-pot ขนาดเล็กเป็นเอาต์พุต 5V ก่อนที่คุณจะทอดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ละเอียดอ่อนของคุณ

ขั้นตอนที่ 4: รีเลย์

สุดท้าย โมดูลรีเลย์ สวิตช์ควบคุมที่ออกแบบมาเพื่อทำงานกับไฟฟ้าแรงสูงในขณะที่แยกจากอินพุตควบคุมแรงดันไฟฟ้าต่ำ

การสลับพิน I/O บนไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เชื่อมต่อกับพินสัญญาณอินพุตของรีเลย์ จะเป็นการเปลี่ยนสาย 24V เป็นไฟ

ขั้นตอนที่ 5: การเดินสายไฟ

ทำตามแผนภาพการเดินสายไฟ ในที่สุดฉันจะเชื่อมต่อพิน GND และ 5V บนไมโครคอนโทรลเลอร์กับเอาต์พุตของตัวแปลงบั๊ก แต่ในขั้นตอนนี้ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับไฟ 24V หรือเชื่อมต่อรีเลย์กับไฟ การเปิดเครื่องจาก USB 5V ของพีซีผ่านสาย FTDI จะเป็นไปตามที่ทดสอบและตั้งโปรแกรมไว้

เชื่อมต่อสายไฟจากพินสัญญาณของรีเลย์กับ GPIO 12 บนไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งจะควบคุมรีเลย์และเชื่อมต่อสายรับและส่งสัญญาณอนุกรมจากไมโครคอนโทรลเลอร์ไปยัง RX และ TX ของ FTDI เพื่อสลับสาย (TX ของไมโครคอนโทรลเลอร์ไปที่ RX และ RX เป็น TX)

ขั้นตอนที่ 6: การใช้ ESPHome

ก่อนหน้านี้ ฉันจะตั้งโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์โดยตรง โดยใช้ wifi และไลบรารี MQTT Arduino เพื่อสื่อสารกับ Home Assist ต้องขอบคุณ ESPHome ที่ทำให้การรวมไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP เข้ากับ Home Assistant ได้ง่ายขึ้นมาก โดยไม่ต้องรันโค้ดของคุณเองในแต่ละครั้ง

ขั้นตอนที่ 7: การเพิ่ม ESPHome ไปยัง Home Assistant

เพิ่มที่เก็บ ESPHome

ขณะที่ฉันใช้ Hassio นั้นง่ายพอๆ กับการคลิก 'Hass.io' ที่ด้านซ้ายของส่วนหน้าเว็บของ Home Assistant คลิก 3 จุดที่ด้านบนขวาและเลือก 'Repository' และเพิ่ม 'https://github.com /esphome/ฮัสซิโอ'.

ติดตั้งโปรแกรมเสริม ESPHome

ในหน้า 'เพิ่มในร้านค้า' ของ Hassio ให้เลื่อนไปที่ ESPHome และติดตั้งโปรแกรมเสริม ESPHome ง่าย.

ขั้นตอนที่ 8: เพิ่มอุปกรณ์ของคุณไปที่ ESPHome

ในการเพิ่มไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32Cam ลงใน ESPHome ให้คลิกที่ส่วนเสริม 'ESPHome' และคลิก 'เปิดเว็บ UI'

ระบบจะถามว่าคุณต้องการเพิ่มโหนดหรือไม่ - โหนดคือสิ่งที่ ESPHome เรียกว่าอุปกรณ์ไมโครคอนโทรลเลอร์เหล่านี้ - คลิกที่ '+'

ตั้งชื่อโหนดของคุณ ฉันเรียกมันว่า 'vaxer_light' และเลือกประเภทของอุปกรณ์ ของฉันคือ 'AI Thinker ESP32-CAM'

สุดท้ายระบุข้อมูลเครือข่าย wifi ของคุณและคลิก 'ส่ง'

ขั้นตอนที่ 9: เฟิร์มแวร์ ESPHome

คุณอาจต้องการรีสตาร์ทโปรแกรมเสริม ESPHome ในขั้นตอนนี้ ด้วยโชคเล็กน้อย โหนดใหม่ 'vaxer_light' ควรปรากฏขึ้น

คลิก 'แก้ไข' และไฟล์ vaxer_light YAML จะปรากฏขึ้น ESPHome ใช้ไฟล์การกำหนดค่า YAML เหมือนกับส่วนที่เหลือของ Home Assistant อย่างไรก็ตาม ไฟล์ YAML เหล่านี้จะถูกคอมไพล์ให้เป็นเฟิร์มแวร์บนไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งห่างไกลจากการเจาะลึกลงไปในโค้ด Arduino C

ไฟล์ YAML สำหรับอุปกรณ์แสง vaxer ของฉันมีลักษณะดังนี้:

เอสโป:

ชื่อ: แพลตฟอร์ม vaxer_light: บอร์ด ESP32: esp32cam wifi: ssid: รหัสผ่าน "xxxxxxxx": "xxxxxxxx" # เปิดใช้งานฮอตสปอตสำรอง (แคปทีฟพอร์ทัล) ในกรณีที่การเชื่อมต่อ wifi ล้มเหลว ap: ssid: รหัสผ่าน "Vaxer Light Fallback Hotspot": "xxxxxxxx" captive_portal: # เปิดใช้งานตัวบันทึกการบันทึก: # เปิดใช้งาน Home Assistant API api: ota: # ESP32Cam AI Thinker เวอร์ชัน esp32_camera: external_clock: พิน: GPIO0 ความถี่: 20MHz i2c_pins: sda: GPIO26 scl: GPIO27 data_pins: [GPIO5, GPIO18, GPIO19, GPIO21, GPIO39, GPIO34, GPIO35] vsync_pin: GPIO25 href_pin: GPIO23 pixel_clock_pin: GPIO22 power_down_pin: GPIO32 # ชื่อการตั้งค่ารูปภาพ: ESP32Cam ความละเอียด: 640x480 jpeg_quality: 10 # รีเลย์บนสวิตช์ GPIO 12: - แพลตฟอร์ม: gpio pin: 12 ชื่อ:"

บันทึกและปิดไฟล์ YAML คลิกจุดสามจุดแล้วเลือก 'รวบรวม'

ขั้นตอนที่ 10: แฟลชเฟิร์มแวร์ ESPHome

เมื่อไฟล์ YAML ได้คอมไพล์แล้ว ให้คลิก 'ดาวน์โหลดไบนารี'

เนื่องจากนี่เป็นครั้งแรกที่ใส่ ESPHome ในไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ ฉันจึงต้องอัปโหลดโค้ดไปยังบอร์ดด้วยตนเอง ในอนาคต เมื่อไมโครคอนโทรลเลอร์มีเฟิร์มแวร์ ESPHome แล้ว ESPHome สามารถอัปโหลดรหัสใหม่ผ่าน wifi ได้

ในการอัปโหลดไบนารีไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ ให้ใช้เครื่องมือ ESPHome Flasher

ดาวน์โหลดเครื่องมือ ESPHome Flasher จาก:

ESP32Cam อยู่ไกลจากไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ฉันโปรดปราน เพื่อให้อยู่ในสถานะอัปโหลด คุณต้องเชื่อมโยง GPIO 0 กับ GND ก่อนแล้วจึงกดปุ่มรีเซ็ต สิ่งนี้อาจค่อนข้างยากขึ้นอยู่กับความอ้วนของนิ้วและไม่ว่าคุณจะเสียบสิ่งนั้นเข้ากับเขียงหั่นขนมหรือไม่เนื่องจากปุ่มรีเซ็ตอยู่ด้านล่างของบอร์ดซึ่งเป็นไปไม่ได้หากใช้เขียงหั่นขนม

เรียกใช้ esphome-flasher เลือกไฟล์ไบนารีที่ดาวน์โหลดและพอร์ตอนุกรมของอะแดปเตอร์ FTDI ของคุณ

ด้วย GPIO 0 ที่เชื่อมโยงกับ GND และกดปุ่มรีเซ็ตแล้ว ให้ไขว้นิ้วของคุณแล้วคลิก 'Flash ESP'

เมื่อเสร็จแล้ว ให้ยกเลิกการเชื่อมโยง GPIO 0 แล้วกดรีเซ็ตอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 11: ตั้งค่า Home Assistant

หลังจากแฟลชเฟิร์มแวร์ ESPHome ใหม่ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32Cam แล้ว ให้ข้ามกลับไปที่ Home Assistant เพื่อเพิ่มอุปกรณ์ใหม่

คลิก 'การกำหนดค่า' ที่ด้านล่างซ้าย จากนั้น 'การผสานการทำงาน' คลิกเครื่องหมายบวกและค้นหา ESPHome

ป้อนโฮสต์ ชื่อโหนดของคุณ ในกรณีของฉัน 'vaxer_light.local' และคลิก 'ส่ง'

การรวมระบบ ESPHome ของคุณจะปรากฏขึ้น คลิกเพื่อดูรายการอุปกรณ์ จากนั้นคลิก 'vaxer_light' เพื่อดูข้อมูลอุปกรณ์

คลิก 'เพิ่มเอนทิตีอุปกรณ์ทั้งหมดไปยัง lovelace'

ตอนนี้มันค่อนข้างตรงไปตรงมาที่จะใช้ระบบอัตโนมัติของ Home Assistant เพื่อเปิดและปิดไฟตามเวลาที่กำหนดของวัน

กล้องพร้อมใช้งานเป็น camera.esp32cam เพื่อถ่ายภาพโดยใช้บริการ camera.snapshot ของ Home Assistant

ตัวอย่างเช่น ระบบอัตโนมัติในการถ่ายภาพในช่วงเวลาที่กำหนดของวัน และสร้างภาพยนตร์ผักกาดหอมแบบเหลื่อมเวลาชิ้นเอกของฉัน จะเป็น:

- id: '20202907'

นามแฝง: ทริกเกอร์ 'ผักกาดหอมไทม์แลปส์': - เมื่อ: '11:30' แพลตฟอร์ม: การดำเนินการด้านเวลา: - บริการ: camera.snapshot data_template: entity_id: camera.esp32cam ชื่อไฟล์: '/config/timelapse_lettuce/esp32cam_{{ now().year }}_{{ ตอนนี้ ().วัน }}_{{ ตอนนี้ ().เดือน }}_{{ ตอนนี้ ().ชั่วโมง }}{{ ตอนนี้ ().นาที }}.jpg'

ขั้นตอนที่ 12: ปิดท้าย

และนั่นแหล่ะ ทั้งหมดที่ต้องทำคือการต่อสายไฟเข้ากับ power brick และตัวแปลงบั๊กดังที่แสดง จากนั้นจึงติดกาวเข้าด้วยกันและยึดให้แน่น - ลิ่มมันขึ้นด้วย blutak - เข้ากับตัวเรือน

หวังว่าคุณจะชอบคำแนะนำของฉัน คำถามใด ๆ โปรดถาม ภาพถ่ายเพิ่มเติมของสิ่งนี้และโครงการอื่น ๆ สามารถพบได้ใน instagram ของฉัน @limpfish

ขอบคุณ