🧙🏻 📣 🚙 NooLite वायरलेस उपकरण और स्मार्ट होम (भाग 1)। Arduino 👩🏻‍💻 🆓 👩‍👧‍👧

नमस्कार, Geektimes के प्रिय पाठकों! इस बार मैं आपके ध्यान में होम ऑटोमेशन सिस्टम में नोलाइट वायरलेस उपकरणों को एकीकृत करने पर लेखों की एक श्रृंखला लाना चाहता हूं । यह चक्र स्मार्ट होम सिस्टम में लॉरेंट मॉड्यूल के एकीकरण पर पहले से ही प्रकाशित लेखों ( एक , दो , तीन ) के समान होगा, केवल यह नोलाइट सिस्टम के बारे में बात करेगा और इस चक्र को पढ़ने के बाद आपके स्मार्ट से नोइटाइट उपकरणों के प्रबंधन के बारे में कोई सवाल नहीं होगा। घर पर।

लेखों की श्रृंखला के बारे में

चक्र को तीन भागों में विभाजित किया गया है। पहले भाग में, आप नोलाइट वायरलेस उपकरणों के संचालन के सिद्धांतों और अपने Arduino परियोजनाओं से इसे प्रबंधित करने के तरीके के बारे में जानेंगे। में दूसरा हिस्सा Arduino मेगा सर्वर में कंट्रोल मॉड्यूल MT1132 के एकीकरण और स्मार्ट घर नियंत्रण के लिए इस संबंध अवसरों में एक उद्घाटन के बारे में विस्तार से समझाया जाएगा। और श्रृंखला का तीसरा लेख एक बहुत ही दिलचस्प विषय के लिए समर्पित होगा - Arduino मेगा सर्वर पर आधारित "100 इन 1" डिवाइस बनाने की अवधारणा। एएमएस पर एक वायरलेस सोल्डरिंग स्टेशन बनाने का एक उदाहरण विस्तार से जांचा जाएगा, शाब्दिक रूप से कुछ भी नहीं - केवल एक नोलाइट वायरलेस डिमर के आधार पर। एक चौथा भाग भी होगा जिससे आप सीखेंगे कि मैजिक क्रिस्टल कैसे बनाया जाता है।

वैसे, सोल्डरिंग स्टेशन, जिस पर तीसरे लेख में चर्चा की जाएगी, पहले से ही नवीनतम Arduino मेगा सर्वर असेंबली में 0.14 नंबर के तहत मौजूद है। और सबसे उत्सुक पाठक तीसरे लेख के लिए इंतजार नहीं कर सकते हैं, लेकिन तुरंत वितरण किट डाउनलोड करें और यह पता करें कि यह सब अपने आप कैसे काम करता है।

सोल्डरिंग स्टेशन

और बड़ी बात यह है कि एम्स में ऐसे सैकड़ों उपकरण हो सकते हैं, और एक ही समय में। उदाहरण के लिए, एक टांका लगाने का स्टेशन, एक मौसम स्टेशन, एक सुरक्षा इकाई, एक ग्रीनहाउस नियंत्रक, आदि और यह सब एक साथ काम कर सकते हैं या एक वेब पेज या एक विशिष्ट डिवाइस के लिए समर्पित एक पूरी साइट को लोड करके "स्टार्ट अप" कर सकते हैं।

लेकिन चलो खुद से आगे नहीं बढ़ें, अंत में सबसे दिलचस्प होने दें, लेकिन अब हम आवश्यक सैद्धांतिक तैयारी करेंगे। मैं वादा करता हूं कि सब कुछ सबसे सरल और सबसे समझदार तरीके से बताया जाएगा। तो चलिए शुरू करते हैं।

NooLite उपकरण

NooLite उपकरण पहले से ही एक प्रसिद्ध और लोकप्रिय प्रणाली है और इंटरनेट पर इसके बारे में काफी जानकारी है। मैं यहां मुख्य बिंदुओं को संक्षेप में प्रस्तुत करने का प्रयास करूंगा।

अवधारणा बहुत सरल है - प्रकाश और विभिन्न भारों को नियंत्रित करने के लिए बिजली इकाइयाँ हैं, और नियंत्रण कक्ष जो इन बिजली इकाइयों को कमांड भेजते हैं। और यह सब काम करता है, स्वाभाविक रूप से, वायर्ड कनेक्शन की भागीदारी के बिना। वास्तव में सब कुछ। प्रणाली की सुंदरता यह है कि सभी घटकों को अच्छी तरह से बनाया गया है, ठीक-ठीक बनाया गया है और जैसा वे कहते हैं वैसा ही करते हैं - वे जुड़े हुए उपकरणों को मज़बूती से नियंत्रित करते हैं।

एक स्मार्टफोन से वायरलेस सेंसर, डिवाइस नियंत्रण और भी बहुत कुछ है, लेकिन एक लेख में सब कुछ कवर करना असंभव है, यहां हम केवल लोकप्रिय DIY प्लेटफॉर्म - अरुडिनो के साथ नोलाइट के एकीकरण पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

NoLLite उपकरणों के पूरे व्यापक स्पेक्ट्रम में से, हम MT1132 नियंत्रण मॉड्यूल में दिलचस्पी लेंगे क्योंकि इसे Arduino और सिंगल-बोर्ड कंप्यूटर जैसे कि रास्पबेरी पाई से कनेक्ट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। और यह एक साधारण सीरियल इंटरफ़ेस पर काम करता है। थोड़ा आगे बढ़ते हुए, मैं कहूंगा कि मुझे इसकी सरलता, पूर्वानुमेयता और विश्वसनीय संचालन के कारण मॉड्यूल पसंद आया। और मैं W5500 चिप पर नेटवर्क मॉड्यूल के साथ फलहीन संघर्ष के एक महीने के बाद इन गुणों की सराहना करने में सक्षम था, जो सामान्य रूप से काम नहीं करना चाहते थे।

MT1132 मॉड्यूल

और मुझे विशेष रूप से इस तथ्य को पसंद आया कि (बिजली की आपूर्ति के अलावा) मॉड्यूल सिर्फ एक (!) वायर (RX) के साथ Arduino से जुड़ा है। दूसरा (TX) पूरी तरह से छोड़ा जा सकता है। मॉड्यूल "वन-वे" है, अर्थात यह केवल नियंत्रण संकेतों को भेजने के लिए डिज़ाइन किया गया है। Nootechnika कंपनी की योजनाओं में मॉड्यूल के "टू-वे" संस्करण का विकास और रिलीज़ शामिल है।

दूसरा तत्व जो हमें नोलाइट उपकरणों से चाहिए, वह एक पावर कंट्रोल यूनिट है, उदाहरण के लिए, SU111-300। इकाई का संबंध प्राथमिक है और इसे चित्रण में देखा जा सकता है। दो तार एक 220 वोल्ट नेटवर्क से जुड़े हैं, और अन्य दो भार के लिए। केवल एक चीज जिस पर मैं ध्यान देना चाहूंगा वह यह है कि मॉड्यूल को एक जम्पर के साथ आपूर्ति की जाती है जो डिमिंग मोड को ब्लॉक करता है और, यदि आप पावर को समायोजित करना चाहते हैं, तो आपको इस जम्पर को काटने की जरूरत है (और परिणामस्वरूप नंगे तारों को इन्सुलेट करना याद रखें)।

PU311-2

मैं रिमोट पर नहीं रहता क्योंकि यह "मैनुअल" नियंत्रण है, और हम, स्वचालन के संबंध में, स्वचालित में अधिक रुचि रखते हैं। मैं केवल यह कह सकता हूं कि प्रयोगों को PU311-2 रिमोट कंट्रोल के साथ किया गया था, जो दीवार स्विच के रूप में बनाया गया था और इसने खुद को सबसे अच्छे तरीके से दिखाया, अर्थात्, यह प्रकाश को स्पष्ट और बिना विफलताओं के चालू और बंद कर दिया। क्या, वास्तव में, अच्छा उपकरण है और बुरे से अलग है - आप सिर्फ अच्छे को नोटिस नहीं करते हैं।

काम की अवधारणा। बाइंडिंग और अनलिंकिंग

इससे पहले कि आप विद्युत उपकरणों को नोलाइट सिस्टम का उपयोग करके चालू और बंद कर सकें, आपको नियंत्रण मॉड्यूल को संबंधित बिजली इकाइयों में "लिंक" करने की आवश्यकता है। यह तथाकथित प्रक्रिया का उपयोग करके किया जाता है। "बाइंडिंग" और "एकजुट", नोलाइट दस्तावेज़ में विस्तार से वर्णित है। संक्षेप में, यह सभी लिंक किए गए ब्लॉकों पर एक जोड़ी बटन दबाने के लिए नीचे आता है और कोई कठिनाइयों को प्रस्तुत नहीं करता है।

मामले में जब रिमोट कंट्रोल के बजाय MT1132 नियंत्रण मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है, तो प्रक्रिया थोड़ा अलग तरीके से होती है। अर्थात्: चूंकि मॉड्यूल में कोई बटन नहीं है, इसलिए आपको प्रोग्राम को वांछित चैनल पर नियंत्रण कमांड भेजने और उत्पन्न करने की आवश्यकता है, और फिर "बाइंडिंग" या "अनटाइटिंग" की पुष्टि करते हुए, पावर यूनिट पर बटन दबाएं।

चैनल "नियंत्रण रेखाएं" हैं और MT1132 मॉड्यूल में उनमें से 32 हैं, जैसा कि नाम में अंतिम दो अंकों से स्पष्ट है। इसका मतलब है कि इस मॉड्यूल के साथ आप 32 अलग-अलग उपकरणों के समूह का प्रबंधन कर सकते हैं, जो एक अपार्टमेंट या एक छोटे से घर के लिए पर्याप्त है। यदि आपके पास एक बड़ा घर है, तो मॉड्यूल किसी भी संख्या में चैनलों के संयोजन और पैमाने पर काम कर सकते हैं।

प्रोटोकॉल विवरण

Nootehnika कंपनी की वेबसाइट पर एक अद्भुत दस्तावेज़ है जो बड़े पैमाने पर और विस्तार से मॉड्यूल कनेक्शन और इसके नियंत्रण प्रोटोकॉल का वर्णन करता है। मैं अनावश्यक तकनीकी विवरण के साथ लेख को अव्यवस्थित नहीं करूंगा, कोई भी इस दस्तावेज़ को पढ़ सकता है, मैं केवल मुख्य बिंदुओं का वर्णन करूंगा।

मॉड्यूल को नियंत्रित करने के लिए, हमें 12 बाइट्स से मिलकर एक कंट्रोल कमांड बनाने की आवश्यकता है। इस टीम के गठन के सिद्धांतों को उपरोक्त दस्तावेज में वर्णित किया गया है। और जैसा कि आप नीचे देखेंगे, ये सभी नियम पहले से ही नियंत्रण कार्यों में प्रोग्राम किए गए हैं और हमें केवल मॉड्यूल को कमांड जारी करने के लिए उनका उपयोग करने की आवश्यकता है।

टेस्ट टीम

nooLite में एक काफी विकसित कमांड सिस्टम है, जिसमें से हम सबसे सरल और सबसे आम लोगों का चयन करेंगे और उनके उदाहरण का उपयोग करके सिस्टम को चित्रित करेंगे।

जोड़ने
otvyazka
समावेश
बंद
पावर सेटिंग (डिमिंग)

यह समझना कि बुनियादी टीमें कैसे काम करती हैं, आप आसानी से किसी अन्य का उपयोग कर सकते हैं।

MT1132 मॉड्यूल को जोड़ना

जैसा कि मैंने पहले ही कहा, MT1132 मॉड्यूल शाब्दिक रूप से एक तार (बिजली को छोड़कर) से जुड़ा हुआ है। मॉड्यूल को 5 वोल्ट के वोल्टेज और 3.3 वोल्ट के वोल्टेज दोनों द्वारा संचालित किया जा सकता है। इसलिए, 5-वोल्ट Arduino मेगा या 3.3-वोल्ट Arduino ड्यू से कनेक्ट होने में कोई समस्या नहीं थी। एकमात्र बिंदु यह है कि कम शक्ति के साथ, सिस्टम के विश्वसनीय संचालन की सीमा कम हो जाती है। और इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए यदि आप 3.3 वोल्ट के वोल्टेज से मॉड्यूल को पावर करना चाहते हैं।

Arduino

मॉड्यूल में सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से सिग्नल प्राप्त करने और भेजने के लिए RX और TX पिन हैं। नियंत्रक से नियंत्रण आदेश प्राप्त करने के लिए मॉड्यूल के संचालन के लिए महत्वपूर्ण आरएक्स का कनेक्शन है। तदनुसार, मॉड्यूल पक्ष पर RX पिन Arduino की तरफ TX पिन (18) से जुड़ा हुआ है। यह पिनआउट Arduino Mega और Arduino ड्यू दोनों के लिए मान्य है।

सॉफ्टवेयर हिस्सा है

अब आइए जानें कि Arduino पर स्केच से इस सभी अर्थव्यवस्था का प्रबंधन कैसे करें। सबसे पहले, Serial1 को इनिशियलाइज़ करें, जिससे हमने MT1132 मॉड्यूल को जोड़ा है (यह मानक आवृत्ति 9600 पर किया जाता है):

Serial1.begin(9600);

अब मुख्य नियंत्रण समारोह का कोड:

void nooSendCommand(byte channel, byte command, byte data, byte format) {
  byte buf[12];

  for (byte i = 0; i < 12; i++) {
    buf[i] = 0;
  }

  buf[0] = 85;
  buf[1] = B01010000;
  buf[2] = command;
  buf[3] = format;
  buf[5] = channel;
  buf[6] = data;

  int checkSum = 0;
  for (byte i = 0; i < 10; i++) {
    checkSum += buf[i];
  }

  buf[10] = lowByte(checkSum);
  buf[11] = 170;

  for (byte i = 0; i < (12); i++) {
    Serial1.write(buf[i]);
  }
}

सिद्धांत रूप में, हमें यह जानने की आवश्यकता नहीं है कि यह कैसे काम करता है, हम इसका उपयोग "ब्लैक बॉक्स" मोड या एक तरह के एपीआई के साथ कर सकते हैं, जिसमें एक निश्चित इंटरफ़ेस चिपका हुआ है। हमें बस यह जानना चाहिए कि इस इंटरफ़ेस का उपयोग कैसे किया जाए।

जैसा कि आप देख सकते हैं, केवल चार पैरामीटर हैं - चैनल, कमांड, डेटा और प्रारूप। आप उस सिद्धांत को पढ़ सकते हैं जिसके द्वारा इस एपीआई के लिए अनुरोध उपरोक्त दस्तावेज में उत्पन्न किया जा सकता है, लेकिन हम अपने कार्य को और भी सरल करेंगे और इस इंटरफ़ेस को साधारण नूलाइट डिवाइस कंट्रोल कमांड में लपेटेंगे।

void nooBind  (byte ch)         {nooSendCommand(ch, 15, 0, 0);}
void nooUnbind(byte ch)         {nooSendCommand(ch,  9, 0, 0);}
void nooOn    (byte ch)         {nooSendCommand(ch,  2, 0, 0);}
void nooOff   (byte ch)         {nooSendCommand(ch,  0, 0, 0);}
void nooValue (byte ch, byte v) {nooSendCommand(ch,  6, v, 1);}

अपेक्षाकृत जटिल टीम केवल अंतिम एक है, वहां, चैनल के अलावा, बिजली का स्तर भी निर्धारित किया जाता है। स्केच में भी टीमें हैं जो हम अब नहीं करेंगे, लेकिन वे आसानी से बनते हैं।

वास्तव में ... यह बात है! कहीं आसान नहीं है। कोड में, कंट्रोल कमांड इस तरह दिखता है:

nooBind(ch);
nooUnbind(ch);
nooOn(ch);
nooOff(ch);
nooValue(ch, v);

अब चलो नोलाइट पावर मॉड्यूल प्रबंधन का अभ्यास करते हैं। इसलिए, हम शून्य चैनल पर पावर ब्लॉक को टाई करते हैं:

nooBind(0);

बिजली इकाई पर एलईडी चमकने लगती है। ब्लॉक पर बटन दबाएं - एलईडी चमकती बंद हो जाती है - पावर ब्लॉक संलग्न है। शून्य चैनल के बजाय, आप किसी अन्य का उपयोग कर सकते हैं। और आप अपनी आवश्यकताओं के अनुसार स्केच कोड में आसानी से चैनल नंबर उत्पन्न कर सकते हैं।

दीपक चालू करें (यदि हम शून्य चैनल पर दीपक को बांधते हैं, तो इसके लिए कमांड इस चैनल पर भेजना होगा):

nooOn(0);

बिजली सेट करें (दीपक की चमक):

nooValue(0, 100);

यहां आपको एक टीम बनाने के नियमों के बारे में थोड़ा कहने की ज़रूरत है जो पावर स्तर सेट करता है। पावर मान 0 से 255 में नहीं बदलता है, जैसा कि कोई सोच सकता है, लेकिन 35 से 155 तक। यदि मान 155 से अधिक है, तो शक्ति अधिकतम होगी, यदि यह 0 है, तो यह शटडाउन कमांड के बराबर होगा।

यहां (सिर्फ मामले में) एक सूत्र जो "मानक" मानों को 0 से 100 तक के प्रारूप में अनुवाद करता है, जो कि nooLite मॉड्यूल द्वारा समझा जाता है:

v = x * 1.2 + 34;

इस सूत्र का उपयोग करके, आप बिजली की सामान्य प्रतिशत में दीपक की चमक सेट कर सकते हैं। और, ज़ाहिर है, यदि आपको गैर-शक्ति से बिजली समायोजित करने की आवश्यकता है, तो आप किसी भी कानून के अनुसार एक चर v बना सकते हैं या यहां तक कि केवल निश्चित मान चुन सकते हैं। इस चक्र के तीसरे भाग में चर्चा की जाएगी, जब हम सोल्डरिंग स्टेशन के ताप तापमान को समायोजित करेंगे।

डिवाइस बंद करें:

nooOff(0);

आप को खोल:

nooUnbind(0);

बिजली इकाई पर एलईडी चमकने लगती है। हम पावर यूनिट पर बटन दबाकर डिकॉउलिंग की पुष्टि करते हैं। यही है, अब बिजली इकाई ने हमारे आदेशों का जवाब देना बंद कर दिया है और हम इसे nooLite MT1132 मॉड्यूल के 32 चैनलों में से किसी पर फिर से "स्नैप" कर सकते हैं।

यहाँ पूरा स्केच है।

पूर्ण स्केच कोड

byte const PIN_TX = 18; // TX PIN (to RX noolite)
byte const PIN_RX = 19; // RX PIN (to TX noolite)

void nooSendCommand(byte channel, byte command, byte data, byte format) {
byte buf[12];

for (byte i = 0; i < 12; i++) {
buf[i] = 0;
}

buf[0] = 85;
buf[1] = B01010000;
buf[2] = command;
buf[3] = format;
buf[5] = channel;
buf[6] = data;

int checkSum = 0;
for (byte i = 0; i < 10; i++) {
checkSum += buf[i];
}

buf[10] = lowByte(checkSum);
buf[11] = 170;

for (byte i = 0; i < (12); i++) {
Serial1.write(buf[i]);
}
}

void nooBind (byte ch) {nooSendCommand(ch, 15, 0, 0);}
void nooUnbind (byte ch) {nooSendCommand(ch, 9, 0, 0);}

void nooOn (byte ch) {nooSendCommand(ch, 2, 0, 0);}
void nooOff (byte ch) {nooSendCommand(ch, 0, 0, 0);}
void nooTrigger(byte ch) {nooSendCommand(ch, 4, 0, 0);}
void nooCancel (byte ch) {nooSendCommand(ch, 10, 0, 0);}

void nooUp (byte ch) {nooSendCommand(ch, 3, 0, 0);}
void nooDown (byte ch) {nooSendCommand(ch, 1, 0, 0);}
void nooRevers (byte ch) {nooSendCommand(ch, 5, 0, 0);}

void nooValue (byte ch, byte v) {nooSendCommand(ch, 6, v, 1);}

void setup() {
Serial1.begin(9600);

/*
loop(), */

//nooBind(0);

//nooOn(0);
//nooOff(0);
//nooValue(0, 100);

//nooUnbind(0);
}

void loop(){

}

उप-योग

जैसा कि आप देख सकते हैं, Arduino का उपयोग करके nooLite पावर मॉड्यूल को नियंत्रित करने में कुछ भी जटिल नहीं है, इसके विपरीत, नियंत्रण अभूतपूर्व रूप से सरल है: मॉड्यूल एक तार से जुड़ा हुआ है, और कमांड लगभग एक प्राकृतिक मानव भाषा है - "चैनल 1 चालू करें," चैनल 1 बंद करें ", "चैनल 3 पर 50% की शक्ति सेट करने के लिए" वास्तव में कहीं भी सरल नहीं है।

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का दूसरा , तीसरा और चौथा भाग।

NooLite वायरलेस उपकरण और स्मार्ट होम (भाग 1)। Arduino