Abridor de porta de garagem usando um Raspberry Pi: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Controle o motor da garagem a partir de um smartphone ou qualquer dispositivo capaz de navegar em uma página da web (com AJAX!). O projeto foi iniciado porque eu só tinha um controle remoto para minha garagem. Foi divertido comprar um segundo? Insuficiente. Meu objetivo era ser capaz de controlar e monitorar a porta da garagem do meu smartphone com uma única página. Não coloquei nenhuma segurança sofisticada em torno dele, pois o RPi não é exposto fora da minha LAN. Assim, conto com a VPN para acessar a página da web. Usando um smartphone Android, é muito fácil configurar uma VPN e adicionar uma página da web à minha tela inicial. Tudo que eu precisava era o software para isso.

Se você gostaria de me apoiar na escrita de outros instructables, por favor, compre hardware dos links patrocinados pela Amazon.

Além disso, este instrutível agora também está disponível na minha página pessoal:

Etapa 1: alguns antecedentes

O que eu encontrei online

Como um programador, gosto de reutilizar tutoriais ou código já em "nível de produção". Neste caso, não fiquei satisfeito com o que encontrei:

• Raspberry Pi Garage Door Opener por quartarian. Onde comecei, um simples botão para comandar o relé. Sem botões de abrir / fechar, sem feedback. De qualquer forma, foi muito útil entender o conceito em torno do RPi dedicado para controlar um motor a partir de um relé. O cabeamento que uso agora ainda é o mesmo para a parte de comando.
• Raspberry Pi Garage Door Opener com GaragePi por Chase Chou. Mesmo tipo de configuração, mas usando um controle remoto sem fio extra. Eu não estava disposto a matar meu único controle remoto. De qualquer forma, ele provou usar o mesmo tipo de configuração elétrica para a parte de comando. Ao longo do caminho, aprendi sobre WebIOPi para verificar meu GPIO em uma página da web. Foi aí que também aprendi a colocar um atalho na tela inicial do Android. Também começou a surgir a ideia de contar com serviços, afinal, quero que seja confiável.
• Fazendo seu e-mail, tweet ou SMS sobre a porta da garagem: Parte 1 Por Richard L. Lynch. Este adicionou a ideia de usar um Sensor Magnético para controlar o estado da porta. No entanto, não usei muito porque não estava construindo um sistema de alarme, mas um sistema de comando / monitor.
• Abridor de porta de garagem / câmera de segurança totalmente sem fio da DeckerEgo. Isso me conscientizou melhor sobre a transmissão da webcam para monitorar a porta. Eu ainda tenho que colocar algum esforço nisso. Talvez eu precise reciclar um hub USB ou buscar outra webcam.
• Controle do Raspberry Pi a partir de um dispositivo móvel ou navegador da web de desktop por Frédérick Blais. Esta é agora minha base para a pilha de software. Ele usa o Flask para executar uma página da web muito simples junto com AJAX. Isso é premium para mim, pois fornece monitoramento em tempo real e opções de comando. Leia abaixo.

Sobre meu RPi

Como ainda estou aprendendo sobre RPi e coisas eletrônicas em geral, comprei uma série de coisas para o meu recém-adquirido Raspberry Pi: alguns cabos, um T-cobbler, alguns leds, um módulo de um relé, um de oito relés módulo, um display LCD e assim por diante. Não sou de forma alguma um eletricista e isso se mostrou muito instrutivo. Para comprar o hardware extra, Amazon e Ebay são seus melhores amigos.

O estado atual do projeto inclui o seguinte hardware:

• Um Raspberry Pi (FR / DE) executando Raspbian Wheezy 2014-09-09 com as atualizações mais recentes
• Um cartão micro SD Classe 10 de 8 GB (FR / DE) ou 16 GB (FR / DE) ou 32 GB (FR / DE) para armazenar o sistema operacional, arquivos e assim por diante
• Dois interruptores de palheta de garagem em liga de zinco (FR / DE) para detectar o estado aberto / fechado
• Um módulo de relé 3v (FR / DE) para enviar comandos ao motor da porta (o meu tem um LED integrado para monitorar o estado do relé, muito útil!)
• Uma placa de ensaio sem solda (FR / DE) e 2 interruptores momentâneos (FR / DE) para simular a porta da minha mesa (ou obter um kit inicial (FR / DE))
• Um dongle wi-fi (FR / DE) para remover o cabeamento extra quando estiver pendurado no teto da garagem

Uma limitação que ainda tenho é que não sei quando a porta está na metade, parada ou ainda se movendo. É também por isso que gostaria de adicionar mais tarde uma webcam antiga para transmitir de dentro da garagem. Provavelmente irei adicionar algum sensor para monitorar o próprio motor.

Etapa 2: Pilha de software

Coisas gerais

O software depende do módulo Python, Flask e WiringPi GPIO Python. Conforme explicado em segundo plano, comecei com o tutorial Raspberry Pi control from mobile device ou desktop browser publicado por Frédérick Blais. O software atual é composto por:

• Um arquivo de modelo HTML contendo algum código e controles do jQuery Mobile
• Um módulo Python Pins para acessar o GPIO do Raspberry Pi
• Um módulo Python go para executar o Flask e oferecer suporte às consultas AJAX

O que está presente no repositório é o software bruto. Não é de forma alguma sofisticado ou sobrecarregado de recursos. É exatamente o que consegui alcançar com o que aprendi.

Interface atual

Atualmente, o estado das portas é lido a cada 0,5 s. Duas chaves são usadas para o estado aberto / fechado. Um relé é usado para comandar o motor. O código atual ainda gera alguma depuração. A captura de tela abaixo é de um Nexus 5.

Etapa 3: Hardware - Alpha

Bancada de teste

Minha bancada de teste é bem simples, um RPi, um relé e dois interruptores. Para manter as coisas firmes, alguns laços zip (FR / DE) é tudo que você precisa. Aqui está uma imagem disso. O cabo RJ45 LAN (FR / DE) é para depuração de desktop e dongle WIFI para uso em garagem.

Sistema vivo

RPi está conectado ao motor da porta apenas por enquanto, os interruptores seguirão. Devo esperar um pouco para obter meu tubo termorretrátil (FR / DE). Eu também deveria ser mais estável. Desculpe pelo borrão.

Os cabos azul, amarelo e verde à esquerda são para as chaves magnéticas.

• Azul é o GND
• Amarelo e verde são os pinos 18 (estado aberto) e 27 (estado fechado).

Etapa 4: Hardware - Beta

Bancada de teste

Este é agora um cartão direto com laços de zíper. O LCD e o relé também estão incluídos. O LCD é 20x4 (20 caracteres para linhas, 4 linhas) (FR / DE) sobre I²C.

As 2 primeiras linhas exibem as boas-vindas e a data / hora. As últimas 2 linhas alternam entre os estados dos pinos e o estado da rede (IPs eth0 / wan0). A linha de estado da porta é um bom GFX para dizer:

• | | está aberto
• | - | está operando
• |. | está fechado

Esquemas Fritzing

Esquema Fritzing com LCD I2C 20x4, interruptores abrir / fechar e relé. A única adição é a tela LCD I2C. Eu preferi isso ao 18x2 que eu tinha.

Sistema vivo

O beta HW está agora em "nível de produção", pois se encaixa perfeitamente em uma velha caixa de parafusos. Eu mantive um separador para hospedar relé e cabos diversos enquanto RPi fica em um nível inferior. Você pode notar o Synology NAS (FR / DE) no lado direito, ele é usado para alimentar o RPi diretamente. À noite, com modem, switch e NAS.

Vista próxima da caixa de parafusos, o LCD mostra o estado da porta e a pinagem de Abrir / Fechar / Relé.

À noite, vista interna de cima.

Etapa 5: Código-fonte e recursos

Você pode encontrar todos os recursos neste repositório GitHub:

github.com/amayii0/GarageOpenerR1