خانه هوشمند DIY با دستیار Google و آردوینو: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

چه کسی خانه هوشمند نمی خواهد؟ یکی از بهترین کارهایی که می توانید انجام دهید این است که چراغ ها یا سایر وسایل خانه خود را با کنترل صدا تغییر دهید. با کمک برنامه Google Home و دستیار Google این واقعاً یک تکه کیک است ……

شما نیازی به قطعات زیادی برای آن ندارید و این یک آزمایش خوب است که بتوانید این کنترل صدا را با بلندگوی هوشمند ، مینی کامپیوتر آردوینو و چند رله سوئیچ بسازید. شما همچنین می توانید تعداد زیادی چراغ هوشمند و سوکت های کانکتور ارزان قیمت خریداری کنید ، اما ساخت آن خودتان بسیار سرگرم کننده تر است. مرحله به مرحله توضیح خواهم داد که چگونه می توانید این کار را انجام دهید. شما به اجزای زیر نیاز دارید:

تدارکات

1 بلندگوی هوشمند ، به عنوان مثال Google Nest Mini.

2 یک رایانه آردوینو MKR1000 برای تبدیل فرمان های صوتی به فرمان های تغییر حالت.

3 یک یا چند رله سوئیچینگ 5 ولت ، یک عدد برای هر لامپ که می خواهید کنترل کنید.

4 منبع تغذیه USB برای Arduino MKR1000 با دوشاخه میکرو USB.

5 سیم کشی اصلی (1.5 متر مربع) و پریزهایی برای اتصال ایمن چراغ ها و سایر لوازم خانگی.

6 تلفن هوشمند Android برای برنامه Google Home.

مرحله 1: فرایند فرمان از طریق اینترنت

در این تصویر می توانید گام به گام نحوه عملکرد کل فرایند را مشاهده کنید.

روشن و خاموش کردن دستورات صوتی به طور کامل از طریق اینترنت اجرا می شود. برای انجام این کار به سه (!) سرویس ابری نیاز است … شما باید برای هر سرویس ابری یک حساب کاربری ایجاد کنید … کمی سخت است اما کار می کند!

ابتدا به برنامه Google Home نیاز دارید. آن را از Playstore در تلفن Android خود بارگیری کرده و برنامه را نصب کنید. درک دستورات صوتی خود با Google Home فقط با زبان انگلیسی کار می کند. بنابراین زبان را از طریق تنظیمات / تنظیمات بیشتر / دستیار / زبانها به انگلیسی تنظیم کنید و سپس انگلیسی (ایالات متحده) را انتخاب کنید.

Google Nest Mini فرمان صوتی را می شنود ، به عنوان مثال "Hey Google ، چراغ شماره یک را روشن کنید". این سیگنال صوتی آنالوگ دیجیتالی شده و به ابر Google Assistant ارسال می شود. سپس به ابر IFTTT ارسال می شود و در آنجا پاسخ داده می شود. IFTTT (If This Than That یا "اگر کاری را انجام دهید ، اتفاق دیگری رخ می دهد") نوعی ایستگاه میانی است که فرمان را تجزیه و تحلیل می کند ، پاسخ را می دهد و اقدامات را به ابر بعدی ، Adofruit IO ، ارسال می کند. اگر دستور کاملاً درک شود ، پاسخ IFTTT به صورت دیجیتالی به Google Nest Mini بازگردانده می شود و در آنجا به یک سیگنال صوتی تبدیل می شود. اگر دستور قابل درک نباشد ، دستیار Google پاسخ دیگری را برمی گرداند تا مشخص شود که هیچ اقدامی برای تعویض انجام نمی شود. یک فرمان کاملاً درک شده توسط IFTTT به وب سایت Adafruit ارسال می شود. Adafruit یک تامین کننده لوازم الکترونیکی است که یک وب سایت برای ذخیره اطلاعات سوئیچینگ هوشمند دارد. آنها آن را "خوراک" می نامند. IFTTT کد مربوط به فرمان (در مورد ما "one_on") را به این فید ارسال می کند. Arduino MKR1000 به گونه ای برنامه ریزی شده است که این وب سایت را به طور منظم بررسی کند ، داده های موجود در فید را بخواند و سپس رله کلید مربوطه را روشن یا خاموش کند. خوراک Adafruit به دلایل امنیتی با نام حساب و Adafruit IOKEY منحصر به فرد که فقط برای صاحب حساب شناخته شده است ، محافظت می شود.

مرحله 2: برنامه نویسی Arduino MKR1000

از IDE استاندارد وب سایت Arduino استفاده کنید. کتابخانه های زیر را در IDE (از طریق: tools / management libraries) قرار دهید: ArduinoJson و WiFi101.

اگر قبلاً MKR1000 را برنامه ریزی نکرده اید ، ابتدا باید این برد را در IDE قابل دسترسی کنید. فایل برد “Arduino SAMD boards” را از طریق ابزارهای منو / board / manager board بارگیری کنید ، پس از آن می توانید برد MKR1000 را انتخاب کنید.

این طرح همچنین از یک فایل اضافی به نام arduino_secrets.h استفاده می کند.

این یک فایل متنی است که می توانید با دفترچه یادداشت ایجاد کنید. این فایل شامل کدهای دسترسی استفاده شده برای شبکه Wi-Fi (SSID شبکه و رمز عبور) و کدهای ورود به صفحه Adafruit IO (نام حساب و کد IOKEY) است. این فایل را در فهرست کتابخانه arduino در رایانه خود با نام arduino_secrets.h در یک فهرست جداگانه ذخیره کنید. قبل از ذخیره ، همه "xxx" را با شبکه و داده های Adafruit خود جایگزین کنید. این باید در فایل arduino_secrets.h باشد:

#تعریف SECRET_SSID "xxx"

#رمز_مشخص «xxx» را تعریف کنید

#تعریف IO_USERNAME "xxx"

#تعریف IO_KEY "xxx"

طرح آردوینو زیر را کپی کرده و از طریق برنامه Arduino IDE در MKR1000 بارگذاری کنید.

مرحله 3: خوراک آدافروت

یک حساب کاربری در www.io.adafruit.com ایجاد کنید. Adafruit یک تامین کننده لوازم الکترونیکی است که یک وب سایت برای ذخیره اطلاعات سوئیچینگ هوشمند دارد.

یک فید ON_OFF ایجاد کنید که بعداً دستورات در آن ذخیره شوند. Adafruit دارای یک آموزش گسترده است که نحوه انجام این کار را به شما نشان می دهد:

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

بهتر است "تغذیه" را در سابقه فید روی OFF قرار دهید ، لازم نیست دستورات تغییر را به خاطر بسپارید. (تنظیمات در سمت راست صفحه قرار دارند).

مرحله 4: تنظیمات IFTTT

یک حساب کاربری در www. IFTTT.com ایجاد کنید. به "explore" (بالا سمت راست) بروید و سپس "make yourletslets from zero" را انتخاب کنید. روی "THIS" کلیک کنید و Google را جستجو کنید. دستیار Google را انتخاب کنید سپس اولین گزینه "یک عبارت ساده بگو" را انتخاب کنید. سپس توضیحات فرمان مورد نظر و پاسخی که باید داده شود را وارد کنید.

(در مورد ما "همه چراغ ها را روشن کنید" و "خوب. من همه چراغ ها را روشن می کنم. مراقب باشید!"). سپس "ایجاد ماشه" را فشار دهید و در صفحه بعدی "THAT" را فشار دهید. سپس Adafruit را انتخاب کرده و روی "send data to adafruit IO" کلیک کنید. فید ON-OFF در قسمت اول ظاهر می شود و سپس کد مورد نظر را در قسمت دوم وارد می کنید (در اینجا به عنوان مثال "همه روشن").

در نهایت ، روی "ایجاد اقدام" و سپس "پایان" کلیک کنید.

همچنین می توانید پیامی را در تلفن خود دریافت کنید تا هر بار که یک اپلت فعال بوده است را بررسی کنید ، که برای عیب یابی مفید است ، اما وقتی همه چیز کار می کند می توانید آن را خاموش کنید.

اگر می خواهید چندین چراغ یا سایر لوازم خانگی را کنترل کنید ، باید برای هر فرمان یک اپلت IFTTT ایجاد کنید و کدهای ذخیره شده در خوراک Adafruit باید با کدهای موجود در طرح آردوینو مطابقت داشته باشد.

مرحله 5: اتصالات و نرم افزار را آزمایش کنید

برای آزمایش سیستم ، می توانید به جای رله یک LED آزمایشی تنظیم کنید:

مرحله 6: اتصال لوازم خانگی

برای تعویض لوازم خانگی ، باید رله های سوئیچینگ را به جای LED های آزمایشی به پورت های Arduino MKR1000 وصل کنید. از سیم کشی 1.5 میلی متر مربعی در طرف منبع تغذیه ولتاژ اصلی برای اتصال ایمن وسایل و مخاطبین رله استفاده کنید.