Умная вытяжка, первое изделие проекта IoT Home⁠⁠

Всегда была интересна тема умного дома, вариантов купить готовый, большое многообразие, но т.к. я технарь, решил делать сам. IoT (интернет вещей) я думаю под это дело подходит на все 100,  и т.к. изделия подобного типа производят в одной знакомой мне организации, я решил попробовать сделать на их основе. Сама железка на CC1310 уже есть в наличии, остается только запилить под нее прошивку и подключиться к ней по нужным DIO.

LAUNCHXL-CC1310 – это отладочная плата на базе беспроводного микроконтроллера CC1310 поддерживающая обмен данными в диапазоне Sub-1GHz.

Особенности:

- LaunchPad с трансивером Sub-1GHz для беспроводных приложений с интегрированной PCB антенной;

- Широкополосная антенна поддерживает диапазона 868 MHz (ISM диапазон для Европы) и 915 MHz (ISM диапазон для US);

- Встроенный эмулятор на плате дает вам возможность начать разработку кода в CCS Cloud;

- Может использоваться с LaunchPad kit и Smart RF Studio приложениями;

- Все I/O сигналы доступны через разъем BoosterPack;

- Совместимость с LCD BoosterPack.

Датчик влажности и температуры AM2320: влажность: 0-100%, точность 3% Шина I2C

АМ 2320 имеет следующие технические характеристики:

Напряжение питания – 3,1-5,5 В;

Потребляемый ток – 8-10 мА в режиме ожидания, до 950 мА в режиме измерений;

Диапазон измерения температуры от -40º до +80ºС;

Максимальная погрешность измерений – 0,5 ºС;

Диапазон измерения влажности воздуха – 0-100%;

Погрешность измерений влажности воздуха – 3%;

Время между считыванием данных – 2 сек;

Габариты – 15х12,1х4,5 мм.

Вытяжка любая на 220 в.

AC-DC 220 -> 5 в. небольшого размера чтобы встроить в вытяжку.

И реле 5 в. 220в.

Моя железка выглядит примерно так.

По умолчанию I2C назначено на DIO4, DIO5, но т.к. я переделывал данное мне устройство, пришлось переназначить на DIO26 - SCL, DIO27 - SDA и DIO - 28 на управление реле. Причем столкнулся с глюком, зависало после не продолжительной работы, оказалось что на моей шине I2C стоят 2 конденсатора на GND, отпаял, все стабилизировалось.

Прошивка для устройства делается на OS Contiki, на Си, Делается прошивка для граничного роутера (о нем чуть ниже) и для устройств mesh - сети.

Именно на этом устройство нужно было переназначить I2C, написать процесс опроса датчика влажности (раз в 3 сек.) засунуть значение влажности в переменную, добавить возможность задавать нижний и верхний порог влажности при которых бы включался вентилятор, также чтобы эти значения не сбрасывались при отключении питания, для "запоминания" была использована встроенная  флеш-память.

И процесс который следит за показаниями влажности, сравнивает их в порогами включения, отключения и управляет реле.

Получение данных и настройки осуществляются при помощи coap запросов, из плагина Cupper, чуть позже нужно будет сделать веб интерфейс с красивыми кнопками, и приложение для смартфонов.

Граничный роутер работает на 6lbr (акроним от 6LoWPAN Border Router)

У меня граничный роутер сделан из nanopi neo плюс радиомодуль, соединенный через UART

Принцип работы

Граничный роутер должен включать 2 среды передачи данных для обеспечения возможности передачи данных и непосредственно само приложение обеспечивающее передачу данных между ними. Для работы приложения требуется вычислительное ядро. В итоге можно выделить следующие составляющие необходимые для аппаратной реализации (рассмотрим их последовательно для случая передачи данных из традиционной IP-сети в сеть 6LoWPAN):

контроллер/приёмопередатчик Ethernet,

вычислительное ядро для обработки пакетов,

контроллер/приёмопередатчик сети 802.15.4,

подробнее тут на русском языке.

В итоге я получил работающее устройство которое уже установлено и работает уже.. часов 12 ))

В дальнейшем стоит задача немного модернизировать прошивку, чтобы можно было принудительно включать вытяжку и задавать время до выключения, написать веб интерфейс и приложение хотя бы под андроид.

Дальше буду делать датчик задымления, с оповещением в виде СМС или другими способами, но тут придется делать "спящее устройство" чтобы батареи хватило на долго.

И самая главная задача, это сделать "прошивку по воздуху" чтобы не снимая устройство можно было залить свежую прошивку.

И "небольшое" видео как это устройство собиралось и работает.