Monitor ambientale per HomeAssistant: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Dopo aver preparato un Raspberry Pi con Home Assistant per gestire vari spazi, ho notato che una delle informazioni di base di ogni spazio è la temperatura e l'umidità. Possiamo acquistare uno dei tanti sensori disponibili sul mercato compatibili con Home Assistant o costruirne uno dei nostri.

Passaggio 1: requisiti

Inizialmente ho costruito un prototipo su una breadboard per testare le connessioni di base e la lettura del sensore. Dopo essere stato testato ho definito i requisiti di sistema. Questo deve:

• Consenti la lettura di più sensori, inclusi i sensori i2c
• Può essere alimentato da batteria o trasformatore
• Invia le informazioni a una posizione centrale per essere disponibili in Home Assistant
• Hanno un basso consumo, soprattutto se alimentato a batteria
• Sii il più piccolo possibile per passare inosservato

Per soddisfare i requisiti di cui sopra ho definito la seguente struttura:

• Il sistema è predisposto per la lettura di tre sensori di cui uno tramite i2c
• Consente di definire quale modalità di alimentazione
• Invia le letture a un server MQTT nel suo argomento in modo che Home Assistant possa raccogliere
• Devi inviare le letture ogni ora e poi entrare in Deep Sleep

Passaggio 2: prototipo

Inizialmente ho ampliato il prototipo di base per testare le batterie. Il sistema è pronto per essere alimentato da due batterie 18650, sebbene ne necessiti solo una. L'utilizzo di due aumenta l'autonomia del sistema e consente di utilizzare sensori che consumano di più.

Dopo che il prototipo è stato completato, ho iniziato a costruire PCB su Autodesk Eagle. Questo è gratuito per creare PCB fino a 11 cm.

Per creare il PCD in Autodesk Eagle è necessario creare un progetto e all'interno del progetto creare uno schema con i componenti e le loro connessioni.

Dopo che questo è stato creato, creiamo il pcb. Per questo usiamo il pulsante sulla barra degli strumenti. Autodesk Eagle crea un pcb con tutti i componenti e ne indica le connessioni. Quindi è necessario definire la dimensione del pcb, posizionare i componenti in posizione ed effettuare i collegamenti tra di loro (vedi maggiori informazioni qui

Passaggio 3: creare il PCB

Infine, è necessario esportare il disegno in formato gerber da inviare per la produzione. Poiché ci sono diverse possibilità, PCBWay fornisce un tutorial del processo (https://www.pcbway.com/helpcenter/technical_support/Generate_Gerber_files_in_Eagle.html) e quali file è necessario inviare.

Ho quindi inviato il disegno a PCBWay per la produzione. Grazie in anticipo a PCBWay per tutto il supporto per la sponsorizzazione.

L'invio viene effettuato sul sito Web PCBWay. Al momento dell'invio, il costo viene automaticamente reso disponibile. Un'opzione da spuntare è “HASL lead free” in modo che le piastre non contengano piombo. Dopo l'invio, il processo di produzione è veloce, impiegando 1-2 giorni.

Passaggio 4: componenti

Dopo aver ricevuto i PCB da PCBWay, ho iniziato a saldare i vari componenti. Per questo progetto sono necessari i seguenti componenti:

• Intestazioni maschili
• Intestazioni femminili
• 1 portabatteria doppio 18650
• 1 ponticello
• 1 Wemos d1 mini
• Condensatore da 1 470 uf
• 1 presa jack di alimentazione CC 5,5 x 2,1 mm
• 1 sensore DHT22
• Cavi di avviamento
• Scheda PCB di PCBWay

Passaggio 5: assemblaggio

Ho iniziato a saldare i componenti sul PCB, un processo molto semplice grazie alla preparazione che fa PCBWay.

Dopo la saldatura e un test finale, ho iniziato a progettare la scatola. Questo è stato modellato su Autodesk Fusion 360. La parte inferiore, che ospita il sistema e ha i vari ingressi, e la parte superiore, che ospita il DHT22. Sono state inoltre modellate diverse coperture per gli ingressi che non verranno utilizzati. Se necessario, basta rimuovere ogni coperchio.

Passaggio 6: codice e passaggi finali

Alla fine il codice è stato caricato su Wemos e installato sul posto.

Il codice può essere scaricato dal mio account GitHub.

Successivamente ho impostato Home Assistant per raccogliere le informazioni sui suoi argomenti da visualizzare nella dashboard.