ESPHome Creazione multi sensore garage in Home Assistant

HassioHelp

ESPHome Creazione multi sensore garage in Home Assistant

.

Argomento: ESP8266

Livello: Esperto (Novizio,Esperto, Pro)

Difficoltà: Media (Bassa, Media, Alta)

ESP8266 non ci rende schiavi di prodotti commerciali e ci permette di creare ciò che é necessario per le nostre esigenze. Questa creazione infatti é nata per una mia esigenza, come del resto la maggior parte degli articolo che scrivo. 

Introduzione

In accordo con il mio vicino di casa, in sua assenza, posso sfruttare un posto auto di fronte al mio e suo garage.

Il problema é… come faccio a sapere se c’é il parcheggio libero? Tante volte mi é capitato di scendere in garage, era occupato e mi ha toccato tornare fuori…

Una Telecamera? Più costoso e scomodo. Inoltre dovrei sbloccare lo smartphone mentre sono in auto prima di arrivare a casa per vederne la situazione. Impegnativo e pericoloso.

Il massimo sarebbe una notifica quando entro in un area “prima del ritorno a casa” che mi indica parcheggio libero o occupato.

Da qui l’esigenza della creazione di un multi sensore che misura la distanza per capirne la presenza di un auto. Sensore ultrasuoni HC-SR04. E dato che mi serviva un sensore per capire lo stato della basculante, ho aggiunto anche un sensore magnetico. E come se non bastasse un DHT-22 per temperatura e umidità.

Un costo irrisorio per un grande risultato!

Materiali

Per alimentare D1 Mini (anche se di solito si trovano in casa) vi servirà chiaramente un cavetto microUSB e un caricatore USB da muro (un comune caricatore per cellulari).
Se invece volete alimentarlo direttamente alla 220 vi servirà un convertitore 220 a 5V. ATTENZIONE CON LA CORRENTE NON SI SCHERZA. Il case non é progettato per ospitare la 220V.
Utili anche saldatore a stagnocavetti Arduino (femmina-femmina 10cm e femmina-maschio 20 Cm per il sensore magnetico), Termorestringenti, pinzette, pinze, cacciavite.

Modifiche e Saldature

Utilizzando sempre la base del case m3Dg, il posizionamento del D1 segue la Guida precedente del sensore fumo, mentre per quanto riguarda la saldatura dei connettori, in questo caso ho eseguito la saldatura dalla parte del micro controllore wifi e ho lasciato le plastiche verso l’alto come in foto.

Per quanto riguada il sensore HC-SR04, con una pinza, girate i connettori quasi completamente dalla parte opposta come in foto. 

Cablaggio

Ora passiamo al cablaggio che potete fare con i cavetti arduino senza saldare nulla (nelle connessioni verticali al D1, togliete il cappuccio nero dai cavetti, facendo leva con un cacciavite sulla stanghetta di bloccaggio. Altrimenti il case non si chiuderà).

Al sensore magnetico saldiamo i cavetti arduino femmina-maschio. Saldiamo il lato femmina ai cavetti del sensore in modo che il lato maschio rimaga pronto per il collegamento. Mentre ho utilizziamo i cavetti arduino femmina-femmina al D1 in modo da poter fare la connessione comodamente a sensore montato.

Collegate HC-SR04 al D1 come segue:

Trig — D1

Echo — D2

GND — GND

VCC — 5V

Collegate DHT22 al D1 come segue:

Data — D7

GND — GND

VCC — 3V3

Collegate i cavetti arduino femmina-femmina al D1 come segue:

Cavetto — D5 

Cavetto — GND

Avendo a disposizione sul D1 un solo GND, eseguiremo una saldatura di giunzione, proteggendola con una termorestringente, come ho fatto io, altrimenti potete usare un mammut. I più piccoli che trovate in commercio. Nel case ci staranno senza problemi.

Vi ricordo che il case ha il blocco cavetti (cerchiati in foto) per non intralciare la chiusura del coperchio a binario ed eseguire un lavoro pulito.

Il risultato finale sarà questo

Installazione Firmware e configurazione

Per la parte firmware, i compatibili erano Tasmota ed ESPHome. 

Ho provato il primo ma mancava la regolazione di distanza “timeout” e non permetteva al sensore di andare oltre i 2.9 metri. Nel mio caso é stata utile.

Inoltre EspHome, per i possessori di Mac come me, é comodo per poter flashare il proprio ESP direttamente dall’hardware che ospita Home Assistant (nel mio caso comodamente da una USB di Raspberry)

Come se non bastasse, ultimamente, il firmware é stato acquisito da Nabu Casa, perciò sarà perfettamente supportato e mantenuto dai creatori di Home Assistant. 

Ora procediamo all’installazione…

Iniziate dalla guida di Enrico per installare ESPHome

Create il progetto, flashate il D1 con la configurazione di base (wifi, api, web_server, etc..) poi tornate qua per editare il firmware.

esphome:
name: ultrasonic
platform: ESP8266
board: d1_mini
sensor:
- platform: ultrasonic
trigger_pin: D1
echo_pin: D2
name: "Ultrasonic Sensor"
update_interval: 10s
timeout: 3.5m
accuracy_decimals: 3
- platform: dht
pin: D7
model: DHT22
temperature:
name: "Tem.Garage"
filters:
- offset: -4.0
humidity:
name: "Umi.Garage"
filters:
- offset: +10.0
update_interval: 60s

binary_sensor:
- platform: gpio
name: "Basculante"
device_class: door
pin:
number: D5
mode: INPUT_PULLUP
  • Nella parte sensor, il sensore HC-SR04 (ultrasonic) aggiorna la misura di distanza (update_interval) ogni 10 secondi che potete impostare a piacere. Poi abbiamo il timeout (la distanza massima che può misurare) impostata a 3.5 metri. Ho scelto questa distanza perché a volte arrivo a 3.1 metri. Considerate che questo sensore oltre a 3 metri fa fatica, a volte non riesce a misurare. Infine accurancy_decimals che indica quanti decimali vogliamo vedere nella misura. Ho messo così tanti decimali per un motivo utile all’automazione che mi indica se il parcheggio é libero o occupato.
  • Per la parte DHT22 invece ho impostato degli offset confrontandolo con un altro sensore esterno. Essendo in un case dove alloggia anche il D1 che emette calore, ho dovuto impostare -4 gradi di offset temperatura e +10% umidità. Ma questo potrete regolarlo dopo il montaggio rieditando il codice con un “upload” tramite OTA.
  • Infine un binary_sensor per il sensore magnetico.

Il risultato da Web Server sarà questo

Se avete necessità di una comunicazione MQTT vi basterà togliere dal codice l’intestazione api: 

e aggiungere quanto segue (chiaramente con i vostri dati del broker)

mqtt:
  broker: 192.168.0.0
  username: MyMQTTUsername
  password: MyMQTTPassword

Montaggio

Installate il sensore come volete:

  • Nella foto di sinistra, a Parete o soffitto tramite il foro del coperchio binario (senza regolazione dell’angolazione).
  • Nelle foto di destra, lateralmente a parete in modo da regolarne l’angolazione.

Conclusioni

Ho testato il sensore ultrasuoni HC-SR04 per mesi in garage. Le distanze oltre i 3 metri non sono stabili. Può perdere la misurazione ed emettere “unknow” (misura sconosciuta). Nel mio caso a macchina parcheggiata mi aggiro da 2.5 a 3.10 metri circa. In assenza di auto supero i 4 metri. Sono riuscito ad aggirare “unknow” che si presenta ogni tanto con un’automazione.

Inoltre ho notato delle misure “errate” random.

Vi basta guardare il grafico delle misurazioni del sensore. La parte sinistra (ad auto parcheggiata) la misura é circa 2.90 metri e senza motivo, ogni tanto, ha dei fuori misura che variano da 0.8 a 2.5 metri. Anche la parte destra (in assenza di auto) superando i 4 metri doveva indicare continuamente “unknown”, invece random, ha delle misurazioni.

Questi fuori misura sono facilmente risolvibili con un automazione che sto testando e a breve vi condividerò. Infatti, come potete notare, anche con le misurazioni errate “random”, riesco ad ottenere la scrittura di un sensore in Home Assistant grazie a Node-Red in maniera perfetta durante l’arco della giornata. Parcheggio “Libero” o “Occupato”.

Riepilogo con visualizzazione a distitivi in Home Assistant

Nel mio caso, per le automazioni, utilizzo Node-Red. Semplice e intuitivo. Node-Red é un addon di Home Assistant. Inizia ad installarlo Guida per iniziare

PRIMA DI INIZIARE:

Seguire guide Node-Red senza capirne il flusso d’automazione, non é utile a nessuno. Node-Red ha un metodo tutto suo.

Consiglio di  iniziare dal Corso 1 Node-Red in italianoecco il link al MODULO per richiederlo. E’ gratuito.

Per qualsiasi domanda non esitate a contattarmi.
Telegram Manuel Del Gada

Iscrivetevi ai canali “Node-Red italia” : Gruppo Facebook – Canale Youtube – Gruppo Telegram 

 

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *