Xây dựng Chuông cửa thông minh DIY cho Trợ lý gia đình với Thông báo đẩy

Chuông cửa thông minh là một giải pháp tiện lợi và sáng tạo để nâng cao sự thuận tiện và an ninh cho ngôi nhà của bạn cũng như tìm ra ai đang ở trước cửa nhà bạn, ngay cả khi bạn không ở nhà.

Chúng tôi đề xuất xây dựng một hệ thống chuông cửa hỗ trợ Wi-Fi tiên tiến bằng cách sử dụng hai mô-đun ESP8266. Thiết bị này sẽ được tích hợp với nền tảng tự động hóa ngôi nhà thông minh của Home Assistant và đưa ra cảnh báo theo thời gian thực trên điện thoại di động của bạn khi nhấn chuông cửa. Chức năng liền mạch này hoạt động tốt như nhau cho các tương tác cục bộ và từ xa.

Những thứ bạn sẽ cần

Để tạo một chiếc chuông cửa hỗ trợ Wi-Fi tự chế, bạn sẽ cần một số yếu tố cần thiết.

Hai bảng vi điều khiển ESP8266, bao gồm nhưng không giới hạn ở các mẫu NodeMCU và D1 Mini, sẽ hoạt động như bộ xử lý trung tâm cho hệ thống chuông cửa.

⭐Công tắc chuông cửa

⭐Bộ nguồn Micro USB

⭐DFPlayer Mini (mô-đun máy nghe nhạc MP3)

⭐Thẻ nhớ microSD (512MB hoặc lớn hơn)

Thiết bị yêu cầu loa có chiều rộng một inch hoặc hai inch để tạo ra âm thanh phát ra.

⭐Mạng Wi-Fi 2.4GHz

Người dùng có tùy chọn lưu trữ máy chủ Home Assistant của họ trên thiết bị Raspberry Pi hoặc cài đặt trực tiếp lên máy tính cá nhân dựa trên x86.

Để thiết lập liên lạc giữa các thành phần điện tử khác nhau, cần phải sử dụng dây nhảy sẽ đóng vai trò là đường dẫn cho tín hiệu điện truyền giữa chúng. Những dây này thường được sử dụng cùng với bảng mạch hoặc các loại nền tảng tạo mẫu khác và có thể dễ dàng cắt theo chiều dài theo yêu cầu cụ thể của một dự án nhất định. Bằng cách kết nối nhiều thành phần thông qua các dây nhảy này, có thể tạo ra các mạch và hệ thống phức tạp cho phép thực hiện nhiều chức năng trong một thiết kế điện tử tổng thể.

Bước 1: Biên dịch Firmware

Chúng tôi sẽ biên dịch hai phần mềm khác nhau:

⭐Phần mềm loa chuông thông minh (bộ thu)

⭐Phần mềm công tắc chuông thông minh (máy phát)

Để xây dựng phần mềm cho loa chuông cửa thông minh và công tắc đi kèm, vui lòng tuân thủ chuỗi thao tác sau:

⭐ Nếu chưa cài đặt, hãy cài đặt ESPHome trong Home Assistant: đi tới Cài đặt > Tiện ích bổ sung và nhấp vào ESPHome. Ảnh chụp màn hình của Ravi. NAR

Vui lòng làm theo các bước sau để thêm thiết bị mới vào giao diện người dùng web:1. Truy cập giao diện người dùng dựa trên web bằng cách nhấp vào “Nhấp chuột”.2. Sau khi bạn đăng nhập, hãy điều hướng đến tùy chọn “Thiết bị mới” bằng cách chọn tùy chọn đó từ các tùy chọn có sẵn hoặc sử dụng chức năng tìm kiếm được cung cấp trong ứng dụng.

Để tiếp tục quá trình thiết lập thiết bị của mình, bạn có thể chọn cung cấp tên cho thiết bị. Trong phần trình diễn cụ thể này, chúng tôi đã chỉ định nó là “loa chuông thông minh”. Ngoài ra, bạn có thể chọn bỏ qua bước này và chuyển sang giai đoạn tiếp theo bằng cách nhấp vào nút “Tiếp theo” hoặc nếu muốn, bạn có thể bỏ qua hoàn toàn bước này.

⭐ Sau đó chọn bảng ESP8266 trong các tùy chọn rồi nhấn Skip.

Cấu hình mới có tiêu đề “loa chuông thông minh” sẽ được triển khai trong trường hợp này.

Theo cách tương tự, chúng ta hãy thiết lập một thiết lập khác mà chúng ta sẽ chỉ định là “công tắc chuông thông minh.

Sau khi thiết lập các cài đặt cần thiết, vui lòng nhấp vào tùy chọn “Chỉnh sửa” để truy cập và sửa đổi cấu hình cho Loa Chuông thông minh của bạn.

⭐ Sau đó dán đoạn mã sau vào bên dưới văn bản Captive_portal:.

 uart:
  tx_pin: GPIO3
  rx_pin: GPIO1
  baud_rate: 9600

dfplayer:
  on_finished_playback:
    then:
      logger.log: 'Playback finished event'

api:
  encryption:
    key: "kQ5tP73N1pOl6XDYtq5RY15IaPsXjTg2A9g5nzHPejE="
  services:
  - service: dfplayer_next
    then:
      - dfplayer.play_next:
  - service: dfplayer_previous
    then:
      - dfplayer.play_previous:
  - service: dfplayer_play
    variables:
      file: int
    then:
      - dfplayer.play: !lambda 'return file;'
  - service: dfplayer_play_loop
    variables:
      file: int
      loop_: bool
    then:
      - dfplayer.play:
          file: !lambda 'return file;'
          loop: !lambda 'return loop_;'
  - service: dfplayer_play_folder
    variables:
      folder: int
      file: int
    then:
      - dfplayer.play_folder:
          folder: !lambda 'return folder;'
          file: !lambda 'return file;'

  - service: dfplayer_play_loop_folder
    variables:
      folder: int
    then:
      - dfplayer.play_folder:
          folder: !lambda 'return folder;'
          loop: true

  - service: dfplayer_set_device_tf
    then:
      - dfplayer.set_device: TF_CARD

  - service: dfplayer_set_device_usb
    then:
      - dfplayer.set_device: USB

  - service: dfplayer_set_volume
    variables:
      volume: int
    then:
      - dfplayer.set_volume: !lambda 'return volume;'
  - service: dfplayer_set_eq
    variables:
      preset: int
    then:
      - dfplayer.set_eq: !lambda 'return static_cast<dfplayer::EqPreset>(preset);'

  - service: dfplayer_sleep
    then:
      - dfplayer.sleep

  - service: dfplayer_reset
    then:
      - dfplayer.reset

  - service: dfplayer_start
    then:
      - dfplayer.start

  - service: dfplayer_pause
    then:
      - dfplayer.pause

  - service: dfplayer_stop
    then:
      - dfplayer.stop

  - service: dfplayer_random
    then:
      - dfplayer.random

  - service: dfplayer_volume_up
    then:
      - dfplayer.volume_up

  - service: dfplayer_volume_down
    then:
      - dfplayer.volume_down

⭐ Ngoài ra, hãy chỉnh sửa bí mật mật khẩu và SSID Wi-Fi bằng tên và mật khẩu Wi-Fi của bạn. Đảm bảo nơi bạn định lắp đặt loa chuông thông minh và công tắc chuông thông minh có vùng phủ sóng mạng Wi-Fi tốt.

 wifi:
     ssid: "MyWiFiName"
     password: "MyWiFiPassword" 

Vui lòng làm theo các bước sau để hoàn tất quá trình cài đặt: 1. Nhấp vào nút “Save” bên dưới để tiến hành cài đặt.2. Khi bạn đã nhấp vào “Lưu”, hãy nhấp vào nút “Cài đặt” nằm ở cuối màn hình của bạn.3. Sau khi nhấp vào “Cài đặt”, phần mềm sẽ bắt đầu tải xuống và cài đặt vào thiết bị của bạn. Hãy đảm bảo rằng bạn vẫn kết nối với Internet trong suốt quá trình này.

⭐ Chọn Tải xuống thủ công. Điều này sẽ bắt đầu quá trình biên dịch firmware. Sau khi biên dịch, hãy tải xuống và lưu chương trình cơ sở trên hệ thống của bạn.

⭐ Bây giờ hãy mở dự án chuyển đổi chuông thông minh, thay đổi bí mật Wi-Fi rồi dán đoạn mã sau vào bên dưới Captive_portal:

 binary_sensor:
  - platform: gpio
    name: "Smart Bell Switch"
    pin:
      number: 4
      mode: INPUT_PULLUP
      inverted: True
    on_press:
      - switch.toggle: relay1
    internal: True

switch:
  - platform: gpio
    name: "Smart Door Bell"
    icon: 'mdi:bell'
    id: relay1
    pin:
      number: 2
      mode: OUTPUT
      inverted: True 

Vui lòng làm theo các bước sau để hoàn tất quá trình cài đặt: 1. Nhấp vào nút “Lưu” để tiến hành tải xuống các thành phần phần mềm cần thiết cho thiết bị của bạn.2. Sau khi quá trình tải xuống hoàn tất, hãy nhấp vào nút “Cài đặt” để bắt đầu quá trình cài đặt.

Khi chọn “Tải xuống thủ công”, người dùng có thể chọn bắt đầu quá trình theo cách thủ công sau khi biên dịch chương trình cơ sở. Phần mềm được thiết kế để lưu cả phần sụn và các tệp đi kèm vào màn hình của người dùng để thuận tiện.

Bước 2: Tải file âm thanh MP3 lên thẻ MicroSD

Để sử dụng phương pháp phát âm thanh chuông đã chọn này theo các khoảng thời gian ngẫu nhiên trong mỗi giờ nghỉ, hãy làm theo các bước sau:

Bước 3: Flash Firmware vào Vi điều khiển ESP8266

Để cập nhật chương trình cơ sở trên thiết bị NodeMCU hoặc D1 Mini, bạn cần thiết lập kết nối giữa thiết bị và máy tính của mình bằng cáp micro USB. Sau khi kết nối, vui lòng tiếp tục với bộ hướng dẫn tiếp theo để thực hiện thành công quá trình nâng cấp chương trình cơ sở.

⭐ Tải xuống và khởi chạy công cụ ESPHome-Flasher.

Vui lòng chọn cổng giao tiếp thích hợp và sau đó điều hướng đến tệp chương trình cơ sở được chỉ định bằng cách nhấp vào “Duyệt”. Điều này sẽ cho phép bạn tải lên tệp đã được tải xuống trước đó trong bước tiếp theo.

⭐ Nhấp vào Flash ESP. Đợi phần sụn flash.

Sau khi hoàn tất quá trình, tiện ích sẽ thiết lập liền mạch kết nối không dây với mạng Wi-Fi được chỉ định mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào từ người dùng.

Thực hiện theo quy trình tương tự để tải chương trình cơ sở lên cả hai mô-đun ESP8266 của bạn.

Bước 4: Đấu dây Board ESP8266 với DFPlayer và Loa

Vui lòng tham khảo sơ đồ kèm theo để biết hướng dẫn kết nối DFPlayer với bộ vi điều khiển ESP8266, trên đó đã cài đặt chương trình cơ sở loa chuông thông minh.

Việc sử dụng dây nhảy tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết lập giao tiếp điện giữa các bộ phận, đồng thời sử dụng mỏ hàn cho phép gắn loa an toàn vào DFPlayer (mô-đun máy nghe nhạc MP3), đảm bảo chức năng phù hợp.

Khi tất cả các thành phần đã được tích hợp đúng cách, hãy sử dụng hai dây nhảy có chiều dài khoảng 5 cm, với các đầu đực gắn vào một đầu và các đầu nối cái ở đầu đối diện. Chúng phải được kết nối với cả chân D2 của mô-đun NodeMCU hoặc D1 Mini ESP8266 và chân nối đất có nhãn “3V” hoặc “3.3V”. Cuối cùng, gắn chắc chắn các đầu còn lại của các dây nhảy này vào công tắc chuông nút nhấn thông thường được mô tả trong hình minh họa đi kèm.

Đảm bảo rằng bạn xác minh kỹ lưỡng các kết nối điện trước khi tiếp tục công việc của mình.

Bước 5: Thêm thiết bị vào Home Assistant

Để kết hợp cả hai bộ máy vào Home Assistant, cần tuân thủ các quy trình sau:

Điều hướng đến tab “Cài đặt”, sau đó chọn “Thiết bị & Dịch vụ”.

⭐ Bạn sẽ thấy công tắc chuông thông minh và loa chuông thông minh (nếu bật nguồn) trong danh sách Thiết bị đã khám phá.

⭐ClickConfigure>Gửi.

⭐ Chọn một khu vực từ trình đơn thả xuống và nhấp vào Kết thúc.

Theo cách tương tự, hãy bật thiết bị loa chuông thông minh trong Trợ lý gia đình của bạn bằng cách bật thiết bị này và thêm nó vào danh sách các thiết bị tích hợp.

Bước 6: Tạo tự động hóa cho âm thanh chuông tùy chỉnh và thông báo đẩy

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc truyền cảnh báo cho camera video lối vào không dây thông minh tự làm của bạn thông qua nền tảng Home Assistant, cần thiết lập tích hợp tùy chỉnh trong hệ thống. Để bắt đầu quá trình này, vui lòng tuân thủ bộ hướng dẫn sau:

Để truy cập cài đặt tự động hóa và cảnh trong Trợ lý gia đình của bạn, hãy điều hướng đến “Cài đặt”, sau đó chọn “Tự động hóa & Cảnh”.

⭐ Nhấp vào Tạo tự động hóa > Tạo tự động hóa mới.

Vui lòng nhấp vào “Thêm trình kích hoạt” để tạo trình kích hoạt thiết bị mới. Sau đó, điều hướng đến phần “Thiết bị” để thực hiện lựa chọn của bạn.

Vui lòng lựa chọn từ các tùy chọn có sẵn, bao gồm bật tính năng “Chuông cửa thông minh” trong menu thả xuống “Kích hoạt”.

Vui lòng nhấp vào nút “Thêm hành động”, sau đó điều hướng đến menu thả xuống và chọn “Dịch vụ cuộc gọi”.

⭐ Chọn ESPHome: smart_loa_dfplayer_play từ trình đơn thả xuống.

Trong tài liệu nói trên, hãy chỉ định một trong ba âm thanh chuông MP3 đặc biệt bằng cách chọn từ các tùy chọn 1, 2 hoặc 3 trong tệp văn bản được chỉ định.

⭐ Sau đó nhấn Lưu.

Vui lòng đặt biệt danh cho quá trình tự động hóa, sau đó nhấn nút “Lưu” một lần nữa để xác nhận.

Để nhận thông báo đẩy trên thiết bị di động của mình, bạn cần tải ứng dụng Home Assistant xuống điện thoại thông minh, đăng nhập vào tài khoản Home Assistant và sau đó nhấn “Thêm hành động” trong giao diện tự động hóa.

⭐ Chọn Dịch vụ cuộc gọi và chọn Thông báo: Gửi thông báo qua mobile_app_YourPhone.

Vui lòng nhập tin nhắn mà bạn muốn nhận dưới dạng thông báo, sau đó nhấp vào “Lưu” để tiến hành gửi nó đi.

Khi nhấn nút chuông cửa, một thông báo sẽ được gửi đến loa được chỉ định, bắt đầu quá trình và cung cấp dấu hiệu bằng âm thanh về chức năng của nó. Nhật ký của hệ thống cũng có thể được tham khảo để biết thêm thông tin về việc thực hiện thành công nhiệm vụ này.

Làm Chuông Cửa Thông Minh Thông Minh Hơn

Việc tạo ra một chiếc chuông cửa video hỗ trợ Wi-Fi tự làm bằng cách sử dụng mô-đun vi điều khiển ESP8266 và Trợ lý gia đình làm nền tảng tương tác, có thể được coi là vừa thú vị vừa tiết kiệm từ góc độ tài chính.

Khi các chức năng cơ bản của chuông cửa thông minh Wi-Fi tự lắp ráp đã được triển khai thành công, có thể kết hợp camera giao thức internet truyền hình mạch kín (CCTV) để nâng cao khả năng giám sát và tích hợp với Home Assistant sử dụng Frigate NVR để tạo điều kiện phức tạp hơn hoạt động tự động hóa nhà cũng như tăng cường bảo vệ trong nước. Ngoài ra, công tắc chuông cửa thông thường có thể được thay thế bằng cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR) hoặc cảm biến điện dung cảm ứng để tùy chỉnh thêm các tính năng của hệ thống. Các ứng dụng tiềm năng có thể đạt được thông qua Home Assistant hầu như là vô hạn.