ESP8266 WIFI garagedeur afstandsbediening - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

We gebruiken onze garage meer als een hoofdingang van het huis, omdat bij het gebruik van de eigenlijke vooringang veel vuil het huis binnenkomt vanwege de slechte indeling. Tijdens het regenseizoen hier aan de westkust van Canada is het nog erger. Onze garagedeuropener kwam met slechts twee afstandsbedieningen en hoewel we meer afstandsbedieningen kunnen kopen, zou het beter zijn om een op wifi gebaseerde afstandsbediening te hebben die vanaf een smartphone kan worden gebruikt. Ik wilde geen opener met WIFI die een verbinding met de productieserver vereist of iets waarmee de deur op afstand kan worden geopend (ver weg van het huis). De oplossing die ik bedacht, maakt gebruik van een aangepaste Android-app die verbinding maakt met onze WIFI en communiceert met een op ESP8266 gebaseerd bord dat ook alleen verbinding kan maken met onze WIFI. Zodra u zich binnen het wifi-bereik van het huis bevindt, kunt u uw telefoon gebruiken om de deur te openen.

Stap 1: Ontwerp en materialen

Onze garagedeuropener is een Chamberlain, maar ik vermoed dat de meeste openers op een vergelijkbare manier werken. De wandpaneelbediening ervoor sluit eenvoudig de twee draden die erop zijn aangesloten kort, waardoor de opener wordt geactiveerd. Deze wandpanelen hebben vaak ook een lichtschakelaar en een vergrendelingsfunctie, die knoppen sluiten niet alleen de verbinding kort, maar sturen een reeks pulsen (PWM-signalen) terug naar de opener om deze te instrueren wat te doen (de lichten aandoen of vergrendelen uit de afstandsbedieningen). Het kortsluiten van de draden (wat de hoofdschakelaar doet) kan met een relais.

Ik heb de volgende onderdelen gebruikt:

• Wemos D1 R2 ESP8266-bord (elk ESP8266-ontwikkelbord zou werken)
• JCZ-11 Relais (5V spoel)
• NPN-transistor (2N4401)
• één weerstand van 10kOhm
• een 2.2kOhm Weerstand
• een 1N4148-diode
• diverse draad
• prototype PCB (of maak er zelf een)
• behuizing voor bord
• voeding voor bord:

Het schematische diagram is van LTSpice (bronbestand bijgevoegd) en ik heb ook een Fritzing breadboard-tekening bijgevoegd voor een andere visualisatie. Het Fritzing-model van het Wemos-bord dat ik vond, lijkt enkele problemen te hebben. Negeer de stippellijnen, kijk alleen naar de blauwe draadverbindingen. Natuurlijk kunnen in plaats daarvan ook veel andere ESP8266-ontwikkelingsborden worden gebruikt en de meegeleverde code zou zeer weinig aanpassing vereisen om op andere borden te werken.

Voor de behuizing heb ik een kleine plastic doos gebruikt (gebruik geen metaal, dit zal het WIFI-signaal afschermen). Voor de voeding heb ik een oude oplader voor mobiele telefoons gebruikt en het uiteinde vervangen door een geschikte connector voor het Wemos-bord.

Omdat het relais dat ik beschikbaar had een spoel van 5V bevatte en het Wemos-bord slechts 3,3V op een digitale pin kan uitvoeren, heb ik een transistor gebruikt om de spoel op het relais te schakelen. Ik heb een pull-down-weerstand (10kOhm) toegevoegd om ervoor te zorgen dat de pin laag is wanneer het bord wordt ingeschakeld en de garagedeur niet per ongeluk wordt geopend. De flyback-diode (D1) beschermt tegen de spanningspiek van de energie die in de spoel is opgeslagen wanneer het relais is uitgeschakeld.

Stap 2: Alles in elkaar zetten

Ik had een overgebleven PCB van een ander project die in de headers voor het Wemos-bord paste, dus ik knipte het op maat en paste het aan voor gebruik. Er moesten een paar gaten worden geboord en een aantal ongewenste sporen worden gesneden om het geschikt te maken. Ik heb alle onderdelen op hun plaats gesoldeerd en de codefunctionaliteit getest door een LED aan en uit te zetten. Zoals eerder vermeld, was een belangrijke functie dat de opener (of LED in de testcase) niet zou activeren wanneer het Wemos-bord opstart.

Het Wemos-bord was geprogrammeerd met behulp van de Arduino IDE en het IP-adres van het bord was vast (vooraf toegewezen) op 192.168.1.120 op het thuisnetwerk. Op die manier heeft het bij het opstarten altijd hetzelfde (interne) IP-adres en kan de app er hard mee worden gecodeerd.

De Android-app is gemaakt met MIT App Inventor 2. Ik heb hem alleen getest op de telefoons die we hebben (Oneplus, Xiaomi en Moto G4 Play). Het is eenvoudig te installeren door het in een gedeelde Google Drive-map te plaatsen en het vanaf de telefoon zelf te laden. MIT App Inventor is gratis te gebruiken en het meegeleverde projectbestand kan eenvoudig worden aangepast om een ander IP-adres te gebruiken.

De gemonteerde eenheid paste niet helemaal in de behuizing die ik bij de hand had, dus ik sneed een gat om het relais een beetje uit te laten steken. Ik heb ook een toegangsgat gesneden voor de connector naar de open bedrading van de garagedeur.

Stap 3: Aansluiten op de garagedeuropener

Er zijn twee mogelijkheden om de bedrading op de opener aan te sluiten. Optie 1 is om aan te sluiten op de twee schroefklemmen in het wandpaneel en de andere is om rechtstreeks op de opener aan te sluiten (insteekklemmen). Ik koos voor het laatste, omdat het voor mij handiger was omdat de draden een kortere afstand zouden lopen naar waar ik mijn Wemos-eenheid in de garage kon plaatsen. Er zit een draadstripmeter op de opener zelf en de kleine oranje lipjes eronder kunnen worden gebruikt om de bestaande draden los te maken, zodat de extra set met de bestaande kan worden gedraaid en opnieuw kan worden geplaatst.

Het Wemos-bord in de behuizing was uit de weg geplaatst zodat het niet gemakkelijk zou worden omgestoten, aangezien de garage ook mijn houtbewerkingswerkplaats is. Het werkt best goed en ik wou dat ik dit eerder had gedaan.