智能家居傳感器的成本非常可觀。僅用于運動檢測器或濕度傳感器的$ 60- $ 100，對整個房屋進行布線就成為那些可支配收入可笑的人的領域。讓我們自己構建一個。

幸運的是，MySensors.org背后的優(yōu)秀人才已經(jīng)完成了艱苦的工作。今天，我將向您展示如何使用MySensors框架來創(chuàng)建便宜的智能家居傳感器陣列，這些傳感器可以饋送給OpenHAB安裝（請參閱我們的Raspberry Pi上的OpenHAB入門指南）。我假設您已經(jīng)有一個運行中的MQTT服務器，并且了解MQTT消息傳遞格式的基本知識；如果不是，請務必閱讀OpenHABguide的后續(xù)操作，其中包括有關安裝MQTT服務器的說明。

盡管我將專門處理使用MQTT從Arduino網(wǎng)絡轉(zhuǎn)發(fā)MySensors數(shù)據(jù)，對于OpenHABinstall，我應該指出MySensors框架可以提供給許多不同的家庭自動化控制器。我在此處介紹了適用于我的完整解決方案，但是請訪問MySensors網(wǎng)站，因為您可能會發(fā)現(xiàn)它也適合您的類似目的，但使用的硬件或通訊協(xié)議略有不同。

我的設置的硬件成本每節(jié)點不到10美元（網(wǎng)關的成本略高），但是附加的傳感器和執(zhí)行器可以只需添加很少的費用（例如DHT11濕度和溫度傳感器每個大約1美元；高壓繼電器大約3美元）。

我們在做什么

基本概念是我們不是使用不可靠的Wi-Fi或昂貴的以太網(wǎng)屏蔽將其添加到現(xiàn)有的擁擠本地網(wǎng)絡中，而是為Arduinos創(chuàng)建了一個完全獨立的支持網(wǎng)格的網(wǎng)絡；然后使用單個網(wǎng)關節(jié)點將其橋接到本地網(wǎng)絡，該網(wǎng)關節(jié)點同時具有以太網(wǎng)連接和與其他Arduino的無線電連接。因此，我們要制作幾個傳感器節(jié)點，它們收集數(shù)據(jù)；又是一個網(wǎng)關節(jié)點，它將數(shù)據(jù)中繼到OpenHAB服務器上。

同樣，這對我來說是有效的，因為我的Wi-Fi接收是如此可怕，我不想在不必要的情況下使數(shù)據(jù)混亂數(shù)據(jù)。如果您對Wi-Fi感到滿意，請考慮使用與內(nèi)置Wi-Fi板兼容的低成本ESP8266 Arduino – MySensors也支持這些板。

El的重要說明Capitan用戶和Arduino Clones：由于新的安全措施，在最新版的El Capitan中，Apple設法打破了用于與許多Arduino clone開發(fā)板通信的串行驅(qū)動程序。要查看您是否受到影響，請查看您的主板和距離USB端口最近的芯片。如果顯示的是CH340，則表示您受到此影響。請按照此處的說明禁用驅(qū)動程序kext簽名，然后重新安裝CH340串行驅(qū)動程序。

所需的組件

網(wǎng)關，您將需要：

Arduino Uno

以太網(wǎng)屏蔽（基于W5100）

NRF24L01模塊–我使用了 + PA + LNA 版本，最大射程可達1公里。接線方式與您選擇的相同。

對于每個傳感器節(jié)點：

Arduino Uno

NRF24L01模塊

傳感器（首先，我建議使用溫度和濕度DHT11或DHT22模塊）

附加/可選：

10uF電容器，一個對于您擁有的每個RF模塊（鏈接是一包50個?。?/p>

具有5v和3.3v輸出的電源（YwRobot MB102運作良好，每個價格為1美元）– 如果使用一個克隆的Arduino。 您還需要9-12v直流電源。

原型屏蔽或短的公母跳線。

使用NRF24L01模塊

讓我們從NRF24L01模塊開始，因為它們是項目中最復雜的部分。我選擇了價格更高，范圍更廣的版本：技術上稱為 NRF24L01 + PA + LNA 。它們帶有一個板載信號放大電路和天線連接，但是如果您有一個普通的，有規(guī)則墻的房屋，而不是像米那么厚的實心石墻，我建議您先嘗試使用價格更便宜的非天線版本的模塊。我做。聲稱的保護范圍大約為一公里，對于我放入花園棚子里的儲藏室來說足夠了。

但是，這些東西真的很難使用；如果您不先閱讀這些提示而直接插入所有內(nèi)容，將會感到失望。

該模塊需要VCC引腳的3.3v輸入電源– 不是5v 。如果輸入5v，則將其油炸。

在VCC/GND端子兩端焊接一個10uF電容器。電容器上的實心灰線表示負極/GND端。

使用短而高質(zhì)量的跳線；或者更好的方法是，將它們直接焊接到原型屏蔽層上，以使電纜長度最小并保持牢固連接。

如果您使用的是Arduino克隆，則電壓調(diào)節(jié)器無法為它們提供足夠的電壓3.3v引腳–您需要使用外部電源板（上面鏈接），每塊價格約1美元。這些提供了穩(wěn)定的3.3v。如果您使用的是原始 Arduino品牌的Uno，這似乎不是問題。

我強烈建議您首先進行一些基本測試，以便確定您的收音機正在工作。如MySensors頁面上所示，連接兩個無線電。它們的圖顯示Arduino Micro板無關緊要–使用相同的引腳號。請注意，該圖從頂部示出了NRF24L01；您實際上是從下面插入的東西。進行相應的調(diào)整。忽略灰色的IRQ引腳，當前未使用?？偨Y：

外部電源上的VCC達到3.3v

GND接地到公共接地軌

CE到引腳9

CSN/CS到引腳10

MOSI到引腳11

MISO到引腳12

SCK到引腳13

您將需要兩個完全連接的節(jié)點進行測試。下載RF24庫并加載最簡單的入門示例。打開兩個模塊的電源，但保持一個模塊通過USB連接并打開串行控制臺。鍵入“ T”并發(fā)送，將其切換到傳輸模式，這時您將收到調(diào)試消息，表明它已成功將消息ping到另一個節(jié)點。

構建MySensors MQTT客戶端網(wǎng)關

好吧，現(xiàn)在我們知道RF24無線電已連接并正常工作，請繼續(xù)下載MySensors Arduino軟件包的開發(fā)分支。本教程使用1.5版編寫，但以后的版本也可以。我們之所以使用Development分支，是因為在編寫本文時，MQTT client 網(wǎng)關尚未包含在主軟件包中。

盡管在MQTTGateway中提供了master分支，它也充當服務器，我們不希望這樣做，因為我們已經(jīng)在Raspberry Pi上運行了穩(wěn)定的MQTT服務器。我們只想將MySensors數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到該數(shù)據(jù)上。再說一次，如果這不是您想要的-如果您根本不想使用MQTT-那么請看一下EthernetGateway或SerialGateway，它們都與OpenHAB兼容。

值得注意的是下載軟件包不僅包含基本的MySensors文件，還包括每個可能的傳感器所需的兼容庫。為避免沖突，我建議僅備份您當前的整個庫文件夾，然后將其全部替換為下載包中的文件夾。

網(wǎng)關的接線稍有不同；一旦有了以太網(wǎng)屏蔽，就可以將以下引腳用于無線電模塊：

CE到引腳5

CSN到引腳6

SCK到引腳A0

MOSI引腳A1

MISO引腳A2

您還需要啟用 #define SOFTSPI 在 libraries/mySensors/MyConfig.h 文件中。為此，請刪除//，以取消注釋，它位于我的第309行附近。

我們需要這樣做，因為無線電模塊和網(wǎng)絡屏蔽均使用SPI，并且它們不兼容；因此我們只需要將無線電模塊的SPI移至其他引腳上，然后通過軟件（因此， soft SPI）執(zhí)行SPI通信即可。

加載 MySensors/GatewayW5100MQTTClient 素描。如果在MySensors菜單下沒有看到此消息，則說明您未安裝開發(fā)分支。使用上面提供的鏈接重新下載整個庫。

您需要為控制器定義一個靜態(tài)IP地址，即您的網(wǎng)絡路由器和子網(wǎng)，以及現(xiàn)有MQTT服務器的IP地址。如果愿意，也可以隨意修改主題前綴。上傳，然后將其插入網(wǎng)絡。簡要檢查串行控制臺是否有任何明顯的錯誤，例如無法連接到MQTT服務器，否則將其放在一邊（但將其保留）。

構建傳感器節(jié)點

首先，通過將//放回開始，再次注釋 MyConfig.h 文件中的 #define SOFTSPI 行。網(wǎng)關只需要它-我們將標準的NRF24L01布線用于傳感器節(jié)點，該節(jié)點使用硬件SPI。如果您需要提醒：

VCC在外部電源上為3.3v（或者在Arduino本身（如果它是原始版本而不是克隆版本）上）

GND到公共接地軌

CE到引腳9

CSN/CS到引腳10

MOSI到引腳11

將MISO連接到第12針

將SCK連接到第13針

然后，連接您選擇的傳感器；我使用DHT11濕度和溫度傳感器進行測試，但是如果您向下滾動至MySensors頁面?zhèn)葯谏系膫鞲衅骱蛨?zhí)行器列表，則會發(fā)現(xiàn)很多其他選項：門，雨量計，光線，運動，甚至RFID –并加載更多。您可以看到我還在下面的節(jié)點上添加了一個中繼，但稍后會更多。

最后，加載 HumiditySensor 示例中的MySensors菜單，并在評論后立即添加以下行。

#define MY_NODE_ID 2

由于我們使用的是控制器的特殊版本，該控制器僅將內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)到我們自己的MQTT服務器上，它沒有標準的控制器功能，該功能會自動將節(jié)點ID分配給每個新節(jié)點。相反，我們只是每次都要手動定義它。記下該數(shù)字以備您自己記錄，并為每個節(jié)點進行更改。

也啟用調(diào)試輸出：

#define MY_DEBUG

最后，檢查您的數(shù)據(jù)引腳DHT11傳感器正確。

#define HUMIDITY_SENSOR_DIGITAL_PIN 7

然后上傳！

值得打開串行控制臺進行查看。要查看的關鍵位是 st = ，它是消息的狀態(tài)。 st =失敗表示未發(fā)送郵件。您可能尚未定義唯一的節(jié)點ID，或者網(wǎng)關處于脫機狀態(tài)。我只是通過拔掉網(wǎng)關來偽造這些故障：

如果一切正常，您應該開始看到一些數(shù)據(jù)讀入MQTT服務器。將它們放入OpenHAB不在本教程的討論范圍之內(nèi)，但是在OpenHAB指南的第2部分中進行了介紹，因此您可以在此處進行參考。

合并傳感器代碼

傳感器節(jié)點的啟動和運行相對簡單，當您要向每個節(jié)點添加多個傳感器時，它會變得有些棘手。本質(zhì)上，您將要混合來自兩個不同示例的代碼片段。向您展示這一點的最簡單方法是通過視頻作為示例！在這里，我將基本的濕度傳感器與繼電器結合在一起。

您可以在此處找到濕度傳感器和繼電器的完整代碼，正如我在視頻中提到的那樣，該代碼已被無阻塞環(huán)路修改。要了解有關激活中繼所需的MQTT命令結構的更多信息，請檢查串行API，但足以說明以下通道控制了我給出的代碼（消息主體為0或1）中的第一個中繼：

mysensors-in/9/1/1/0/2

您現(xiàn)在唯一的限制是Arduino的內(nèi)存量，我要說的是–我的智能家居中最可靠的傳感器不是價格為80美元的商用Z-Wave模塊，

今天結束，但是如果您有問題，可以在MySensors的評論或非?；钴S的用戶論壇中提問。 您是否將自己的廉價傳感器節(jié)點組合在一起？您的智能家居如何來臨？
責任編輯：wv