Monitor de Sala para Assistente Doméstico: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Depois de preparar um Raspberry Pi com Home Assistant para administrar vários espaços, percebi que uma das informações básicas de cada espaço é a temperatura e a umidade. Podemos adquirir um dos vários sensores disponíveis no mercado compatíveis com o Home Assistant ou construir um dos nossos.

Etapa 1: Requisitos

Eu inicialmente construí um protótipo em uma placa de ensaio para testar as conexões de base e a leitura do sensor. Depois de ser testado, defini os requisitos do sistema. Isso tem que:

• Permitir a leitura de vários sensores, incluindo sensores i2c
• Pode ser alimentado por bateria ou transformador
• Envie as informações para um local central para disponibilizá-las no Home Assistant
• Têm baixo consumo, principalmente se for alimentado por bateria
• Seja o mais pequeno possível para passar despercebido

Para atender aos requisitos acima, defini a seguinte estrutura:

• O sistema está pronto para ler três sensores, um dos quais através do i2c
• Permite que você defina qual modo de energia
• Envie leituras para um servidor MQTT em seu tópico para que o Home Assistant possa coletar
• Você deve enviar as leituras a cada hora e depois disso entrar em Sono Profundo

Etapa 2: Protótipo

Inicialmente, expandi o protótipo básico para testar as baterias. O sistema está pronto para ser alimentado por duas baterias 18650, embora precise apenas de uma. Usar dois aumenta a autonomia do sistema e permite usar sensores que consomem mais.

Depois que o protótipo foi concluído, comecei a construir o pcb no Autodesk Eagle. Isso é gratuito para criar PCBs de até 11 cm.

Para criar o PCD no Autodesk Eagle, você precisa criar um projeto e dentro do projeto criar um esquema com os componentes e suas conexões.

Depois de criado, criamos o pcb. Para isso usamos o botão na barra de ferramentas. O Autodesk Eagle cria um pcb com todos os componentes e indica suas conexões. Então você precisa definir o tamanho do pcb, posicionar os componentes no lugar e fazer as conexões entre eles (veja mais informações aqui

Etapa 3: Crie o PCB

Por fim, é necessário exportar o desenho para o formato gerber a ser enviado para produção. Como existem várias possibilidades, o PCBWay fornece um tutorial do processo (https://www.pcbway.com/helpcenter/technical_support/Generate_Gerber_files_in_Eagle.html) e quais arquivos devem ser enviados.

Em seguida, enviei o desenho para PCBWay para produção. Agradecemos antecipadamente a PCBWay por todo o apoio para o patrocínio.

A submissão é feita no site da PCBWay. Ao enviar, o custo é disponibilizado automaticamente. Uma opção que deve ser marcada é “HASL sem chumbo” para que as placas não contenham chumbo. Após o envio, o processo de produção é rápido, levando de 1 a 2 dias.

Etapa 4: Componentes

Depois de receber o PCB do PCBWay, comecei a soldar os vários componentes. Para este projeto, os seguintes componentes são necessários:

• Cabeçalhos masculinos
• Cabeçalhos femininos
• 1 suporte de bateria 18650 duplo
• 1 jumper
• 1 Wemos d1 mini
• 1 capacitor 470uf
• 1 tomada de alimentação DC 5,5 x 2,1 mm
• 1 sensor DHT22
• Cabos Jumper
• Placa PCB da PCBWay

Etapa 5: Montagem

Comecei a soldar os componentes no PCB, que foi um processo muito simples devido à preparação que o PCBWay faz.

Após a soldagem e um teste final, comecei a projetar a caixa. Este foi modelado no Autodesk Fusion 360. A parte inferior, que abriga o sistema e possui as várias entradas, e a parte superior, que abriga o DHT22. Diversas tampas também foram modeladas para as entradas que não serão utilizadas. Se necessário, apenas remova cada tampa.

Etapa 6: Código e etapas finais

Finalmente, o código foi carregado no Wemos e instalado no local.

O código pode ser baixado da minha conta GitHub.

Mais tarde, configurei o Home Assistant para coletar as informações sobre seus tópicos para exibir no painel.