Telecomando per porta del garage WIFI ESP8266: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Usiamo il nostro garage più come un ingresso principale della casa, perché l'uso dell'effettivo ingresso anteriore fa entrare molta sporcizia in casa a causa della pessima disposizione. Durante la stagione delle piogge qui sulla costa occidentale del Canada è anche peggio. Il nostro apriporta del garage è arrivato solo con due telecomandi e mentre possiamo acquistare più telecomandi, ho pensato che sarebbe stato meglio avere un telecomando basato su WIFI che può essere utilizzato da uno smartphone. Non volevo un dispositivo di apertura Wi-Fi abilitato che richiedesse una connessione al server di produzione o qualsiasi cosa che potesse consentire l'apertura della porta da remoto (lontano dalla casa). La soluzione che ho trovato utilizza un'app Android personalizzata che si connette al nostro WIFI e comunica con una scheda basata su ESP8266 che può connettersi solo al nostro WIFI. Una volta che sei nel raggio del WIFI della casa, puoi usare il telefono per aprire la porta.

Passaggio 1: design e materiali

Il nostro apriporta del garage è un Chamberlain, ma sospetto che la maggior parte degli apriporta funzioni in modo simile. Il controllo del pannello a parete per questo cortocircuita semplicemente i due fili che si collegano ad esso, il che segnala all'apriporta di attivarsi. Questi pannelli a parete hanno spesso anche un interruttore della luce e una funzione di blocco, quei pulsanti non si limitano a cortocircuitare la connessione, ma inviano una serie di impulsi (segnali PWM) all'apertura per istruirlo su cosa fare (accendere le luci o bloccare fuori i telecomandi). Il cortocircuito dei fili (ciò che fa l'interruttore principale) può essere realizzato con un relè.

Ho usato le seguenti parti:

• Scheda Wemos D1 R2 ESP8266 (qualsiasi scheda di sviluppo ESP8266 funzionerebbe)
• JCZ-11 Relè (bobina 5V)
• Transistor NPN (2N4401)
• una resistenza da 10kOhm
• una resistenza da 2.2kOhm
• un diodo 1N4148
• filo vario
• PCB di prototipazione (o crearne uno tuo)
• custodia per scheda
• alimentatore per scheda

Il diagramma schematico proviene da LTSpice (file sorgente allegato) e ho incluso anche un disegno breadboard di Fritzing per una visualizzazione diversa. Il modello Fritzing della scheda Wemos che ho trovato sembra avere alcuni problemi. Ignora le linee tratteggiate, guarda solo i collegamenti dei fili blu. Ovviamente potrebbero essere utilizzate anche molte altre schede di sviluppo ESP8266 e il codice incluso richiederebbe pochissime modifiche per funzionare su altre schede.

Per la custodia ho usato una piccola scatola di plastica (non usare il metallo, proteggerà il segnale WIFI). Per l'alimentazione ho utilizzato un vecchio caricatore per cellulare e ho sostituito l'estremità con un connettore adatto per la scheda Wemos.

Poiché il relè che avevo a disposizione conteneva una bobina da 5 V e la scheda Wemos può emettere solo 3,3 V su un pin digitale, ho usato un transistor per commutare la bobina sul relè. Ho aggiunto una resistenza pull-down (10kOhm) per assicurarmi che il pin sia basso quando la scheda è accesa e la porta del garage non si apre accidentalmente. Il diodo flyback (D1) protegge contro il picco di tensione dall'energia immagazzinata nella bobina quando il relè è spento.

Passaggio 2: assemblare il tutto

Avevo un PCB avanzato da un altro progetto che si adattava alle intestazioni per la scheda Wemos, quindi l'ho tagliato a misura e modificato per l'uso. È stato necessario praticare alcuni fori e tagliare alcune tracce indesiderate per renderlo adatto. Ho saldato tutte le parti in posizione e testato la funzionalità del codice accendendo e spegnendo un LED. Come accennato in precedenza, una caratteristica importante era che l'apriporta (o il LED nel caso di test) non si attivava all'accensione della scheda Wemos.

La scheda Wemos è stata programmata utilizzando l'IDE Arduino e l'indirizzo IP della scheda è stato fissato (preassegnato) a 192.168.1.120 sulla rete domestica. In questo modo quando si accende avrà sempre lo stesso indirizzo IP (interno) e l'app può essere codificata con esso.

L'app per Android è stata creata utilizzando MIT App Inventor 2. L'ho testata solo sui telefoni che abbiamo (Oneplus, Xiaomi e Moto G4 Play). Si installa facilmente inserendolo in una cartella condivisa di Google Drive e caricandolo dal telefono stesso. MIT App Inventor è gratuito e il file di progetto incluso può essere facilmente modificato per utilizzare un indirizzo IP diverso.

L'unità assemblata non si adattava completamente alla custodia che avevo a portata di mano, quindi ho praticato un foro per consentire al relè di sporgere un po'. Ho anche tagliato un foro di accesso per il connettore al cablaggio aperto della porta del garage.

Passaggio 3: collegamento all'apriporta del garage

Ci sono due opzioni per collegare il cablaggio all'apriporta. L'opzione 1 è quella di collegarsi ai due terminali a vite nel pannello a parete e l'altra è quella di collegarsi direttamente all'apriporta (morsetti a pressione). Ho scelto quest'ultimo, poiché era più conveniente per me in quanto i cavi avrebbero percorso una distanza più breve da dove avrei potuto posizionare la mia unità Wemos nel garage. C'è un calibro per strisce di filo sull'apri stesso e le piccole linguette arancioni sottostanti possono essere utilizzate per rilasciare i fili esistenti in modo che il set aggiuntivo possa essere attorcigliato con quelli esistenti e reinserito.

La scheda Wemos nel suo recinto è stata posizionata in modo da non essere facilmente urtata, poiché il garage è anche il mio laboratorio di falegnameria. Funziona abbastanza bene e vorrei averlo fatto prima.