DIY Smart Home With Google Assistant και Arduino: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Ποιος δεν θέλει έξυπνο σπίτι; Ένα από τα ωραιότερα πράγματα που μπορείτε να κάνετε είναι να αλλάξετε τα φώτα ή άλλες συσκευές στο σπίτι σας με φωνητικό έλεγχο. Με τη βοήθεια της εφαρμογής Google Home και του βοηθού Google αυτό είναι πραγματικά ένα κομμάτι κέικ ……

Δεν χρειάζεστε πολλά μέρη για αυτό και είναι ένα ωραίο πείραμα να φτιάξετε μόνοι σας αυτόν τον έλεγχο φωνής με ένα έξυπνο ηχείο, έναν μίνι υπολογιστή Arduino και μερικά ρελέ εναλλαγής. Μπορείτε επίσης να αγοράσετε πολλά πολύ φθηνά έξυπνα φώτα και πρίζες σύνδεσης, αλλά το να το φτιάξετε μόνοι σας είναι πολύ πιο διασκεδαστικό. Θα σας περιγράψω βήμα προς βήμα πώς μπορείτε να το κάνετε αυτό. Θα χρειαστείτε τα ακόλουθα συστατικά:

Προμήθειες

1 Ένα έξυπνο ηχείο, για παράδειγμα ένα Google Nest Mini.

2 Ένας υπολογιστής Arduino MKR1000 για τη μετατροπή των φωνητικών εντολών σε εντολές μεταγωγής.

3 Ένα ή περισσότερα ρελέ μεταγωγής 5 Volt, ένα για κάθε λάμπα που θέλετε να ελέγξετε.

4 Ένα τροφοδοτικό USB για το Arduino MKR1000 με βύσμα micro-USB.

5 Κύρια καλωδίωση (1,5 τμ) και πρίζες για ασφαλή σύνδεση των φώτων και άλλων συσκευών.

6 Ένα smartphone Android για την εφαρμογή Google Home.

Βήμα 1: Η διαδικασία εντολών μέσω διαδικτύου

Σε αυτήν την εικόνα μπορείτε να δείτε βήμα προς βήμα πώς λειτουργεί όλη η διαδικασία.

Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση μέσω των φωνητικών εντολών εκτελείται πλήρως μέσω διαδικτύου. Τρεις (!) Υπηρεσίες cloud απαιτούνται για να γίνει αυτό … Πρέπει να δημιουργήσετε έναν λογαριασμό για κάθε υπηρεσία cloud … Είναι λίγο δυσκίνητο αλλά λειτουργεί!

Πρώτα θα χρειαστείτε την εφαρμογή Google Home. Κατεβάστε το από το Playstore στο τηλέφωνό σας Android και εγκαταστήστε την εφαρμογή. Η κατανόηση των δικών σας φωνητικών εντολών με το Google Home λειτουργεί μόνο με την αγγλική γλώσσα. Ορίστε λοιπόν τη γλώσσα στα Αγγλικά μέσω ρυθμίσεων / περισσότερες ρυθμίσεις / βοηθός / γλώσσες και, στη συνέχεια, επιλέξτε Αγγλικά (Ηνωμένες Πολιτείες).

Το Google Nest Mini ακούει τη φωνητική εντολή, για παράδειγμα "Hey Google, ενεργοποιήστε τη λυχνία νούμερο ένα". Αυτό το αναλογικό ηχητικό σήμα ψηφιοποιείται και αποστέλλεται στο σύννεφο του Βοηθού Google. Στη συνέχεια προωθείται στο σύννεφο IFTTT όπου γίνεται η απάντηση. Το IFTTT (If This Than That ή "if you do one thing the other thing συμβαίνει") είναι ένα είδος ενδιάμεσου σταθμού που αναλύει την εντολή, δίνει την απάντηση και προωθεί τις ενέργειες στο επόμενο σύννεφο, το Adafruit IO. Εάν η εντολή γίνει πλήρως κατανοητή, η απάντηση από το IFTTT θα επιστρέψει ψηφιακά στο Google Nest Mini και εκεί θα μετατραπεί σε ηχητικό σήμα. Εάν η εντολή δεν είναι κατανοητή, ο Βοηθός Google θα επιστρέψει μια άλλη απάντηση για να καταστήσει σαφές ότι δεν θα ακολουθήσει καμία ενέργεια αλλαγής. Μια καλά κατανοητή εντολή θα προωθηθεί από το IFTTT στον ιστότοπο του Adafruit. Η Adafruit είναι ένας προμηθευτής ηλεκτρονικών ειδών που διατηρεί έναν ιστότοπο για την αποθήκευση δεδομένων έξυπνης μεταγωγής. Το αποκαλούν "Feed". Το IFTTT στέλνει τον κωδικό που σχετίζεται με την εντολή (στην περίπτωσή μας "one_on") σε αυτήν τη ροή. Το Arduino MKR1000 έχει προγραμματιστεί να ελέγχει αυτόν τον ιστότοπο κανονικά, διαβάζοντας τα δεδομένα στη ροή και, στη συνέχεια, ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί το σχετικό ρελέ μεταγωγής. Η ροή Adafruit προστατεύεται για λόγους ασφαλείας με όνομα λογαριασμού και μοναδικό Adafruit IOKEY μόνο γνωστό στον κάτοχο του λογαριασμού.

Βήμα 2: Προγραμματισμός του Arduino MKR1000

Χρησιμοποιήστε το τυπικό IDE από τον ιστότοπο Arduino. Τοποθετήστε τις ακόλουθες βιβλιοθήκες στο IDE (μέσω: εργαλεία / διαχείριση βιβλιοθηκών): ArduinoJson και WiFi101.

Εάν δεν έχετε προγραμματίσει προηγουμένως το MKR1000, πρέπει πρώτα να κάνετε αυτήν την πλακέτα προσβάσιμη στο IDE. Κατεβάστε το αρχείο του πίνακα "Arduino SAMD boards" μέσω των εργαλείων μενού / πίνακα / διαχειριστή πλακέτας, μετά από το οποίο μπορείτε να επιλέξετε τον πίνακα MKR1000.

Το σκίτσο χρησιμοποιεί επίσης ένα επιπλέον αρχείο, arduino_secrets.h.

Αυτό είναι ένα αρχείο κειμένου που μπορείτε να δημιουργήσετε με το σημειωματάριο. Αυτό το αρχείο περιέχει τους χρησιμοποιημένους κωδικούς πρόσβασης για το δίκτυο Wi-Fi (SSID δικτύου και κωδικό πρόσβασης) και τους κωδικούς σύνδεσης της ιστοσελίδας Adafruit IO (όνομα λογαριασμού και κωδικό IOKEY). Αποθηκεύστε αυτό το αρχείο στον κατάλογο βιβλιοθήκης arduino στον υπολογιστή σας με το όνομα arduino_secrets.h σε ξεχωριστό κατάλογο. Πριν από την αποθήκευση, αντικαταστήστε όλα τα "xxx" με το δικό σας δίκτυο και δεδομένα Adafruit. Αυτό πρέπει να βρίσκεται στο αρχείο arduino_secrets.h:

#define SECRET_SSID "xxx"

#define SECRET_PASS "xxx"

#define IO_USERNAME "xxx"

#define IO_KEY "xxx"

Αντιγράψτε το σκίτσο Arduino παρακάτω και φορτώστε το στο MKR1000 μέσω του προγράμματος Arduino IDE.

Βήμα 3: Η τροφή Adafruit

Δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο www.io.adafruit.com. Η Adafruit είναι ένας προμηθευτής ηλεκτρονικών ειδών που διατηρεί έναν ιστότοπο για την αποθήκευση δεδομένων έξυπνης μεταγωγής.

Δημιουργήστε μια ροή ON_OFF στην οποία οι εντολές θα αποθηκευτούν αργότερα. Το Adafruit διαθέτει ένα εκτεταμένο σεμινάριο που σας δείχνει πώς να το κάνετε αυτό:

learn.adafruit.com/adafruit-io-basics-feeds/creating-a-feed

Είναι καλύτερο να ορίσετε την "ροή" στο ιστορικό ροής σε OFF, δεν είναι απαραίτητο να θυμάστε τις εντολές εναλλαγής. (οι ρυθμίσεις βρίσκονται στη δεξιά πλευρά της σελίδας).

Βήμα 4: Οι ρυθμίσεις IFTTT

Δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο www. IFTTT.com. Μεταβείτε στην επιλογή "εξερεύνηση" (πάνω δεξιά) και, στη συνέχεια, επιλέξτε "φτιάξτε τα δικά σας μικροεφαρμογές από την αρχή". Κάντε κλικ στο "THIS" και αναζητήστε το google. Επιλέξτε βοηθό Google. Στη συνέχεια, επιλέξτε την πρώτη επιλογή "πείτε μια απλή φράση". Στη συνέχεια, εισαγάγετε την επιθυμητή περιγραφή εντολής και την απάντηση που θα δοθεί.

(Στην περίπτωσή μας "ανάψτε όλα τα φώτα" και "ΟΚ. Θα ανάψω όλα τα φώτα. Προσέξτε!"). Στη συνέχεια, πατήστε "δημιουργία σκανδάλης" και στην επόμενη οθόνη πατήστε "ΑΥΤΟ". Στη συνέχεια, επιλέξτε Adafruit και κάντε κλικ στο "αποστολή δεδομένων στο adafruit IO". Η τροφοδοσία ON-OFF εμφανίζεται στο πρώτο πεδίο και στη συνέχεια εισάγετε τον επιθυμητό κωδικό στο δεύτερο πεδίο (εδώ ως παράδειγμα "all-on").

Τέλος, κάντε κλικ στο "Δημιουργία ενέργειας" και στη συνέχεια στο "Τέλος".

Μπορείτε επίσης να λαμβάνετε ένα μήνυμα στο τηλέφωνό σας για έλεγχο κάθε φορά που μια μικροεφαρμογή είναι ενεργή, κάτι που είναι χρήσιμο για την αντιμετώπιση προβλημάτων, αλλά όταν όλα λειτουργούν, μπορείτε να το απενεργοποιήσετε.

Εάν θέλετε να ελέγχετε πολλαπλά φώτα ή άλλες οικιακές συσκευές, πρέπει να δημιουργήσετε μια μικροεφαρμογή IFTTT για κάθε εντολή και οι κωδικοί που αποθηκεύονται στη ροή του Adafruit πρέπει να αντιστοιχούν στους κωδικούς στο σκίτσο του Arduino.

Βήμα 5: Δοκιμάστε τις Συνδέσεις και το Λογισμικό

Για να δοκιμάσετε το σύστημα, μπορείτε να κάνετε μια δοκιμαστική ρύθμιση με LED αντί για ρελέ:

Βήμα 6: Σύνδεση οικιακών συσκευών

Για να αλλάξετε οικιακές συσκευές, πρέπει να συνδέσετε ρελέ μεταγωγής στις θύρες του Arduino MKR1000 αντί των δοκιμαστικών LED. Χρησιμοποιήστε καλωδίωση 1,5 mm2 στην κύρια πλευρά παροχής τάσης για να συνδέσετε τις συσκευές και τις επαφές ρελέ με ασφαλή τρόπο.