Automatización del hogar económica y eficaz con Raspberry Pi: 11 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Siempre quise poder controlar las luces de forma inalámbrica, pero las opciones comerciales suelen ser caras. Las luces Philips Hue cuestan alrededor de $ 70, y las luces conectadas a WiFi también son caras. Este tutorial le dirá cómo controlar hasta cinco luces / lámparas / hilos de luz navideña por alrededor de $ 50, y se puede ampliar para incluir más luces también.

Paso 1: lo que necesitará

Materiales:

Raspberry Pi Zero W (edición inalámbrica)

Tarjeta micro SD (al menos 4 gb)

Cable / convertidor Mini HDMI a HDMI (¡Hay una diferencia entre mini y micro, asegúrese de obtener el correcto!)

Cable / convertidor micro USB a USB

Teclado USB

Nota: obtuve un kit de inicio Raspberry Pi Zero W de Amazon que venía con Raspberry Pi Zero W, tarjeta SD, estuche, cable de alimentación, convertidor HDMI y convertidor USB. Por solo $ 30, es una opción bastante buena (enlace)

Puede usar un modelo diferente de Raspberry Pi, pero la Raspberry Pi debe tener algún tipo de conexión a Internet, y la Pi Zero W es la opción más barata.

Tomacorrientes remotos: utilicé estos

Transmisor y receptor de RF (Nota: la frecuencia del transmisor / receptor debe coincidir con la frecuencia de los enchufes remotos) - Usé estos

Cable para antena (utilicé cable de cobre de núcleo sólido de calibre 22, otro cable puede funcionar)

Placa de pruebas, cables de puente, cabezal macho a macho de 40 pines

Software:

Sistema operativo Raspberry Pi (Descargar Raspbian Desktop)

Generador de imágenes de disco Etcher (para escribir el sistema operativo Pi en la tarjeta SD)

Instrumentos:

Soldador

Computadora para descargar Pi OS y Etcher

Paso 2: Configure los puntos de venta

Empiece por enchufar sus enchufes en un enchufe. Siga las instrucciones incluidas para configurarlos y conecte sus luces / electrodomésticos. Asegúrese de que su control remoto esté emparejado correctamente y controle los enchufes.

Paso 3: Configura una cuenta PubNub

PubNub es un servidor de Internet gratuito que le permite comunicarse entre dispositivos, en cualquier parte del mundo. El script de Python recibe mensajes de una página web y usa la información del mensaje para encender o apagar las luces. Puede registrarse para obtener su cuenta gratuita aquí. Una vez que se haya registrado, inicie sesión en su cuenta. Esto lo llevará a una página de administración de aplicaciones. Haga clic en "Crear nueva aplicación". Déle un nombre a la aplicación, luego selecciónela de la lista de aplicaciones (si esta es su primera aplicación, será la única). Esto lo llevará a la página de claves de la aplicación. Haga clic en "Demo Keyset" y debería ver tres teclas diferentes. Mantenga esta página, necesitará estas claves más adelante. Ahora que tiene su cuenta PubNub, puede configurar su raspberry pi.

Paso 4: prepara Raspberry Pi

Descargue Etcher y el sistema operativo Raspberry Pi en su computadora (enlaces en la lista de piezas)

Instale Etcher en su computadora y descomprima (si es necesario) el sistema operativo Raspberry Pi. Inserte su tarjeta Micro SD en su computadora y abra Etcher. Haga clic en "Seleccionar imagen" y navegue hasta el archivo del sistema operativo Raspberry Pi descomprimido. Selecciónelo, luego haga clic en "Seleccionar unidad" y seleccione su tarjeta micro SD de la lista. Haga clic en "Flash" y espere a que Etcher se complete. Una vez que Etcher se haya completado, retire su tarjeta SD de su computadora (Etcher la expulsa automáticamente) e insértela en su Raspberry Pi. En este punto, deberá conectar su Raspberry Pi a un monitor con el convertidor HDMI. Conecte un teclado (y un ratón si tiene un concentrador multi-USB) y enchufe el cable de alimentación. Hay dos puertos micro USB. Uno es para alimentación, el otro es un puerto USB real. El más cercano al final del Pi es el poder, mientras que el más cercano al medio es el USB. Tu raspberry pi ahora comenzará a arrancar. Es posible que se reinicie varias veces durante el primer inicio, pero eso es normal. Una vez que se inicia su raspberry pi, conéctelo a su WiFi. Después de conectarlo a WiFi, puede usar un servidor SSH, pero me resulta más fácil usar la GUI por ahora. Abra una ventana de terminal e ingrese estos comandos:

sudo pip3 instalar 'pubnub == 3.9.0'

clon de cd git git: //git.drogon.net/wiringPi clon de git

sudo git clon https://github.com/timleland/rfoutlet.git / var / www / rfoutlet

sudo chown root.root / var / www / rfoutlet / codesend sudo chmod 4755 / var / www / rfoutlet / codesend

cableado de cd Pi

./construir

Ahora, abra el navegador de archivos Raspberry Pi y debería ver la carpeta pi-home-automation. Haga doble clic en él y debería ver un archivo llamado RFControl.py. Cópielo (haga clic en el lado opuesto y seleccione "Copiar"), luego regrese a la carpeta pi y péguelo allí.

Apague su raspberry pi (ya sea desde el menú o ejecutando sudo poweroff desde la línea de comandos) y desconéctelo una vez que la luz verde deje de parpadear.

Paso 5: creación del circuito

Ahora es el momento de crear el circuito. Usé una placa de pruebas, pero puedes hacerlo como quieras.

Primero, debemos crear una antena para el transmisor de RF. Este tutorial instructivo le dice cómo hacer una antena para un transmisor de RF. Siga las instrucciones, luego suéldelo al pin de la antena del transmisor (en el que usé estaba etiquetado como ANT) con el lado más corto más cercano al transmisor

Cablee el transmisor

El transmisor usa estos pines:

DATOS: GPIO 17, pin físico 11

VCC: Raspberry Pi 5v, pin físico 2

GND: Raspberry Pi GND, pin físico 6

Cablee el receptor

El receptor usa estos pines:

GND: Raspberry Pi GND, pin físico 9

VCC: Raspberry Pi 5v, pin físico 4

DATOS: GPIO 27, pin físico 13 (hay dos pines de datos en el receptor que usé, y usé el más cercano a VCC)

Paso 6: Obtenga sus códigos de RF

Una vez que su circuito esté conectado a su Raspberry Pi, verifíquelo dos veces para asegurarse de que todo esté en su lugar y luego vuelva a encenderlo. Una vez que esté encendido, abra una terminal y escriba

sudo / var / www / rfoutlet / RFSniffer

A continuación, abra el programa RFControl. Colocar la ventana del terminal y la ventana del programa una al lado de la otra puede ser útil en el siguiente paso.

Ahora necesitará el control remoto que se incluyó en el kit de salida. Sosténgalo cerca del receptor y presione cada botón individual. Cuando presione un botón, verá dos números impresos en la pantalla. Uno de ellos será un código de seis o siete dígitos y el otro un código de tres dígitos. Deberá editar el diccionario de códigos en el programa. Ingrese el código de 7 dígitos en el lugar del interruptor correspondiente en el programa, y para cada botón de encendido / apagado, inserte el código de 3 dígitos (esta es la longitud) en la longitud del interruptor correspondiente en el programa.

Por ejemplo, si el interruptor 1 tiene un código de 1234567, un código de apagado de 7654321 y una longitud de 890, el código se vería así:

códigos = {

'switch1': {'on': 1234567, # This is switch 1 on 'off': 7654321, # this is switch 1 off 'len': 890, # this is switch 1 code length}, 'switch2': {… },…}

Repita esto para cada botón. Mientras edita este archivo, cambie las cadenas que dicen "YOUR-SUB-KEY" por su clave de suscripción de PubNub y "YOUR-PUB-KEY" por su clave de publicación.

Una vez que se haya grabado cada botón, puede continuar con la siguiente sección.

Paso 7: Ejecutar el programa

Ahora que tienes todos tus códigos, ve a esta página de GitHub (en tu computadora, no raspberry pi) y haz clic en el botón verde que dice "Clonar o descargar", luego haz clic en "Descargar ZIP". Una vez descargado este archivo, descomprímelo y abre la carpeta. Abra el archivo llamado main.js. Deberá ingresar sus claves de suscripción y publicación en el programa reemplazando "YOUR-PUB-KEY" con su clave de publicación y "YOUR-SUB-KEY" con su clave de suscripción.

A continuación, vuelva a su Raspberry Pi e ingrese

python3 RFControl.py

Una vez que imprima "Listo", regrese a su computadora y abra el archivo index.html en un navegador web haciendo un clic opuesto, seleccione "Abrir con" y seleccione su navegador preferido. Debería ver 2 columnas de 5 botones, con los nombres de los interruptores entre ellos. Presione cualquiera de los botones. Si controla correctamente el enchufe, ¡genial! Si no es así, aquí hay algunas cosas que puede probar:

1. Asegúrese de que la Raspberry Pi esté recibiendo mensajes. Debería imprimirse en la pantalla cada vez que reciba un mensaje de la página web. De lo contrario, asegúrese de que sus claves de suscripción / publicación sean correctas.
2. Si la Raspberry Pi está recibiendo mensajes, asegúrese de que sus códigos de RF sean correctos. Asegúrese de que sus enchufes estén emparejados con su control remoto, que su control remoto pueda controlarlos y que los códigos que ingresó en el programa sean correctos.
3. Si los códigos de RF son correctos, asegúrese de que su Raspberry Pi esté dentro del alcance de los enchufes. Si comienzan a funcionar después de acercarlo, es posible que deba volver a hacer su antena.
4. Si aún no funcionan, cuénteme su problema en los comentarios e intentaré ayudarlo.

Paso 8: ejecución al inicio

Para que su programa Python se ejecute al inicio, ingrese esto en su terminal Raspberry Pi:

crontab -e

A continuación, vaya al final del archivo e ingrese esto:

@reboot python3 /home/pi/RFControl.py &

Esto hará que su secuencia de comandos de Python se ejecute al inicio cada vez. Ahora reinicia tu Raspberry Pi.

Paso 9: agregar más interruptores

Si desea agregar más puntos de venta, siga estas instrucciones:

Abra RFControl.py en su Raspberry Pi y agregue un nuevo conmutador al diccionario de conmutadores.

Ejemplo:

conmutadores = {

… Otros interruptores… 'NAME-OF-SWITCH': {'on': xxxxxxx, 'off': yyyyyyy, 'len': zzz,},}

A continuación, agregue un nuevo botón en su aplicación web editando la variable de interruptores en main.js en su computadora.

Ejemplo:

var conmutadores = [… Interruptores antiguos… ['NOMBRE-PARA-PANTALLA', 'NOMBRE-DEL-INTERRUPTOR'],];

Reemplace NAME-TO-DISPLAY con el nombre que le gustaría que se muestre en la página web, y NAME-OF-SWITCH en ambos archivos con lo que quiera. ¡Sin embargo, debe ser único de los demás!

Paso 10: llevarlo más lejos

PubNub es compatible con muchas plataformas diferentes, lo que significa que puede enviar mensajes desde casi cualquier dispositivo. Usé un kit de voz AIY de Raspberry Pi y PubNub para enviar comandos con mi voz, pero ese puede ser el tema de un Instructable posterior. Gracias por leer mi Instructable, ¡espero que haya sido útil!

Paso 11: Créditos

Gracias a Tim Leland por el tutorial sobre la configuración del transmisor de RF: tutorial

Gracias a diy_bloke por el tutorial sobre cómo crear una antena: tutorial

¡Gracias también a todos los que publicaron tutoriales en línea que vi en busca de ayuda!