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 sẽ xây dựng một hệ thống chuông cửa hỗ trợ Wi-Fi toàn diện sử dụng hai mô-đun ESP8266, tích hợp liền mạch với nền tảng tự động hóa nhà thông minh của Home Assistant đồng thời cung cấp thông báo đẩy theo thời gian thực trực tiếp tới thiết bị di động của bạn khi kích hoạt chuông cửa, cho dù nằm trong hay ngoài cơ sở.

Những thứ bạn sẽ cần

Để tự làm chuông cửa video hỗ trợ Wi-Fi, 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 trung tâm thông minh 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 sử dụng loa rộng 2 inch hoặc 3 inch để tạo ra âm thanh phát ra.

⭐Mạng Wi-Fi 2.4GHz

Người dùng có tùy chọn sử dụng Raspberry Pi làm máy chủ Home Assistant hoặc cài đặt nó trên máy tính cá nhân dựa trên x86.

Để tạo điều kiện giao tiếp giữa các linh kiện điện tử khác nhau, dây nhảy được sử dụng như một phương tiện thiết lập kết nối. Những dây dẫn này đóng vai trò là cầu nối cho phép tín hiệu điện truyền từ bộ phận này sang bộ phận khác, từ đó kích hoạt chức năng của toàn bộ hệ thống.

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 thực hiện quá trình biên dịch phần mềm cho loa và công tắc chuông cửa thông minh, vui lòng tuân thủ chuỗi hướng dẫn được nêu dưới đây:

⭐ 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 nhấp vào giao diện người dùng web để truy cập vào nó, sau đó nhấp vào “Thiết bị mới”.

Để tiếp tục quá trình thiết lập thiết bị nhà thông minh của bạn, vui lòng chỉ định tên bạn chọn cho thiết bị. Hướng dẫn cụ thể này gọi thiết bị là “loa chuông thông minh”. Ngoài ra, bạn có thể chọn bỏ qua bước này và chuyển thẳng sang giai đoạn tiếp theo bằng cách nhấp vào nút “Tiếp theo”.

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

Một cấu hình mới mang tên “loa chuông thông minh” sẽ được triển khai.

Theo cách tương tự, chúng ta có thể thiết lập một thiết lập khác được gọi là “công tắc chuông thông minh”.

Sau khi hoàn tất việc thiết lập cài đặt, vui lòng nhấp vào nút “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 thành công:1. Nhấp vào nút “Lưu” để tiếp tục tải xuống ứng dụng.2. Sau khi quá trình tải xuống hoàn tất, hãy nhấp vào nút “Cài đặt” để bắt đầu cài đặt ứng dụng.

⭐ 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 cài đặt tiện ích mở rộng:1. Bấm vào nút “Save” bên dưới.2. Sau khi quá trình tải xuống hoàn tất, hãy nhấp vào nút “Cài đặt ngay”.

Chọn tùy chọn tải xuống thủ công sau khi biên dịch chương trình cơ sở của bạn. Quá trình sẽ tự động bắt đầu và lưu cả hai tệp chương trình cơ sở trên máy tính để bàn của bạn.

Bước 2: Tải file âm thanh MP3 lên thẻ MicroSD

Bạn có thể sử dụng thẻ nhớ microSD nhỏ gọn có dung lượng hạn chế (thậm chí nhỏ tới 512 megabyte là phù hợp) bằng cách kết nối thẻ với máy tính của bạn. Thông qua tìm kiếm trực tuyến hoặc tự ghi âm, hãy chuyển nhiều giai điệu du dương khác nhau ở định dạng mp3 vào thẻ nhớ microSD đồng thời gán cho mỗi tệp một mã nhận dạng riêng biệt chẳng hạn như “1.mp3”, “2.mp3”, v.v.

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 bắt đầu quá trình cập nhật chương trình cơ sở.

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

Vui lòng chọn cổng giao tiếp thích hợp và điều hướng đến tệp chương trình cơ sở mong muốn bằng cách nhấp vào “Duyệt”. Điều này sẽ cho phép bạn tải lên tệp đã chọn từ bước trước.

⭐ 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.

Bước 4: Đấu dây Board ESP8266 với DFPlayer và Loa

Vui lòng tham khảo hình minh họa được cung cấp để biết hướng dẫn tích hợp DFPlayer với ESP8266 đã được lập trình với chương trình cơ sở của loa chuông thông minh.

Để thiết lập giao tiếp điện giữa các bộ phận, bạn có thể sử dụng dây nhảy để tạo các kết nối cần thiết. Ngoài ra, việc sử dụng mỏ hàn là điều cần thiết để gắn loa vào DFPlayer (mô-đun máy nghe nhạc MP3) một cách an toàn.

Hãy đảm bảo rằng bạn đã kết nối thành công các thành phần trước khi tiến hành kết nối các jumper. Trước tiên, kết nối dây nhảy nam sang nữ từ chân D2 trên mô-đun NodeMCU hoặc D1 Mini ESP8266 của bạn với chân 3V hoặc 3,3V. Tiếp theo, gắn thêm một dây nhảy nam sang nữ khác vào công tắc chuông nút bấm theo sơ đồ được cung cấp. Cuối cùng, kết nối các đầu còn lại của cả hai dây nhảy với các chân thích hợp trên bộ phận công tắc chuông thông minh.

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 tiện ích vào Home Assistant, cần tuân thủ quy trình nói trên:

Điều hướng đến menu “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.

Tương tự như vậy, bạn nên kích hoạt thiết bị loa thông minh bằng cách kết nối thiết bị đó với nền tảng Home Assistant.

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

Để thiết lập thông báo đẩy cho chuông cửa hỗ trợ Wi-Fi thông minh, tự làm của bạn trong khuôn khổ nền tảng Home Assistant, cần thiết lập quy trình tùy chỉnh. Để thực hiện quy trình này, vui lòng tuân thủ loạt 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 nút “Thêm trình kích hoạt”, sau đó điều hướng đến tab “Thiết bị” để lựa chọn.

Vui lòng lựa chọn từ các tùy chọn có sẵn, bao gồm “Công tắc chuông cửa thông minh” và đảm bảo rằng trình kích hoạt “Chuông cửa thông minh đã bật” được chọn trong menu thả xuống “Kích hoạt”.

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

⭐ Chọn ESPHome: smart_loa_dfplayer_play từ trình đơn thả xuống.

Trong tài liệu văn bản nói trên, hãy chọn tùy chọn 1, 2 hoặc 3 để xác định chuỗi âm thanh chuông MP3 mong muốn.

⭐ 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 bạn, bạn cần tải ứng dụng Home Assistant xuống điện thoại thông minh của mình, đăng nhập vào tài khoản Home Assistant trong ứng dụng và sau đó điều hướng đến phần “Tự động hóa” trong đó bạn sẽ tìm thấy tùy chọn cho “Thêm hành động”.

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

Vui lòng soạn tin nhắn mà bạn muốn được thông báo, sau đó nhấn nút “Lưu” để bật thông báo dựa trên nội dung bạn chỉ định.

Khi nhấn nút chuông cửa, một thông báo sẽ được gửi đến loa được chỉ định, dẫn đến cảnh báo bằng âm thanh. Ngoài ra, có thể xem lại nhật ký của hệ thống để biết thêm thông tin về chức năng của quy trình tự động hóa này.

Làm Chuông Cửa Thông Minh Thông Minh Hơn

Việc tạo ra chuông cửa video hỗ trợ Wi-Fi tự làm bằng cách sử dụng mô-đun vi điều khiển ESP8266 và Trợ lý gia đình để tự động hóa ngôi nhà tiết kiệm chi phí mang lại trải nghiệm phong phú với mức tiết kiệm đáng kể.

Kết hợp chuông cửa thông minh DIY Wi-Fi chức năng làm nền tảng, người ta có thể nâng cao khả năng của nó bằng cách kết hợp camera IP CCTV và tích hợp nó với Home Assistant thông qua việc sử dụng Frigate NVR để tự động hóa ngôi nhà toàn diện hơn và nâng cao các biện pháp an toàn trong nhà. Ngoài ra, thay vì công tắc chuông cửa thông thường, có thể triển khai việc lắp đặt Cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR) hoặc Cảm biến điện dung cảm ứng. Với tiềm năng to lớn của Home Assistant, có rất nhiều cơ hội cho các cấu hình tùy chỉnh.