Laitteisto ja ohjelmisto Hack Smart Devices, Tuya ja Broadlink LEDbulb, Sonoff, BSD33 Smart Plug: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tässä Instructable -ohjelmassa näytän sinulle, kuinka väläytin useita älylaitteita omalla laiteohjelmistollani, jotta voin hallita niitä MQTT: n avulla Openhab -asetusten kautta.

Lisään uusia laitteita, kun hakkeroin ne.

Tietenkin on olemassa myös muita ohjelmistopohjaisia menetelmiä mukautetun laiteohjelmiston salaamiseen, kuten Tuya -muunnos, mutta haluan ymmärtää, miten laite toimii ja mikä on "konepellin alla".

Koodi kirjoitetaan ja vilkkuu Arduino IDE: n avulla.

Hallitsen laitteitani Openhabin ja Google Homen kautta (Openhabin kautta), jos haluat tietää enemmän tai tarvitset.items -tiedoston jne., Kerro siitä minulle kommenteissa.

Turvallisuus ennen kaikkea

Ole varovainen, koska työskentelemme verkkojännitteellä toimivien laitteiden parissa. Irrota laitteet virtalähteestä ennen kuin käsittelet niitä.

Minulla on epäilyksiä siitä, onko laite turvallinen muutoksen jälkeen, hävitä se.

Tarvikkeet

Useimpiin hakkerointiin tarvitset FDTI -ohjelmoijan, joka on liitetty tietokoneeseen, jossa on Arduino IDE, joitain hyppyjohtoja, juotosraudan, joitain vastuksia ja ESP8266- tai ESP8285 -moduuleja.

Vaihe 1: Tuya LED RGBW -lamppu

Esittely

Ostin tämän lampun Aliexpressistä. Se toimii hyvin Smart Life -sovelluksen kanssa, mutta halusin hallita sitä OpenQabin MQTT: n kautta. Tein jo oman Sonoff B1 -laiteohjelmiston, joten yritin vilkuttaa tätä lamppua kyseisellä laiteohjelmistolla.

Vilkkuu

Avaat lampun irrottamalla varovasti muovisuojuksen, käsin voimalla tai kiertämällä ruuvimeisseliä metallin ja muovin väliin. Näet paljaan ESP8266 -sirun.

Tarvittavat liitännät näkyvät piirilevyn pienillä tyynyillä (3v3, GND, RX, TX ja IO0 (GPIO0))

Laitoin ensin juotteen tyynyihin ja juotoksen johtoihin ja sitten juotin ne yhteen. Kiinnitin johdot lamppuun siteellä ja kuumalla liimalla.

GPIO0 tarvitaan ESP8266: n saattamiseksi ohjelmatilaan. Liitä se maahan, kun kytket virran ESP8266: een. Voit kytkeä ESP8266: n virran ja salaman FTDI -ohjelmoijalla.

Laiteohjelmisto

Laiteohjelmisto perustuu Sonoff B1 -laiteohjelmistooni, mutta sitä on muutettu, koska Sonoff B1 käyttää MY9231 LED -ohjaimia, joita ohjaa ESP8285 -siru ja tässä Tuya Smart -lampussa 4 kanavaa (RGBW) ohjaavat PWM -signaalien suoraan kytkemät mosfetit alkaen ESP8266.

Vihreä kanava on liitetty GPIO12: een, punainen GPIO14: ään, sininen GPIO13: een ja valkoinen kanava on liitetty GPIO4: ään. Koodissa näet, että: #define GREENPIN 12 #define REDPIN 14 #define BLUEPIN 13 #define WHITEPIN 4.

Koko koodi on Githubissa.

Vaihe 2: Yleiset lämpimän valkoiset LED -lamput - Osa 1

Esittely

Ostin nämä LED -lamput Aliexpress Blue/white boxista ja black boxista. Niitä ohjataan Magic Home Smart Home -sovelluksen ja Techlife pro -sovelluksen kautta. En kokeillut näitä sovelluksia, koska halusin ohjata LED -lamppuja OpenQabin MQTT: n kautta. Koska minulla oli jo RGBW -lamppujen laiteohjelmisto, käytin sitä neljän (RGBW) kanavan sijaan vain yhdellä kanavalla.

Vilkkuu

Avaat lampun irrottamalla varovasti muovisuojuksen. Huomasin, että korkki oli hieman liimattu metalliin, joten tarvitsin voimaa ruuvimeisseliltä metallin ja muovin välillä.

Odotin näkeväni ESP8266- tai ESP8285 -sirun, mutta se oli Broadlink -moduuli. Moduuli näytti paljon ESP12 -moduulilta, mutta huomasin, että pinout oli täysin erilainen. Irrottamalla metallikannen huomasin, että se oli RDA 5981AM -siru.

Ratkaisuni tämän sirun korvaamiseksi ESP: llä näkyy seuraavassa vaiheessa.

Vaihe 3: Yleiset lämpimän valkoiset LED -lamput - Osa 2

Moduulit on kytketty lampun pohjaan 3 tapin kautta, katso ensimmäinen kuva:

• 3V3 (3.3V)
• GND (maa)
• PWM (pulssileveysmodulaatio)

PWM -nastaa käytetään lampun kirkkauden säätämiseen PWM -signaalin kautta, joka voi vaihdella 0 (lamppu pois päältä) - 100 (lamppu on täysin päällä) ja kaikki välit. Katso tältä sivustolta lisätietoja PWM -signaaleista.

Koska ESP8266- ja ESP8285 -moduulit toimivat 3,3 V: n jännitteellä ja voivat helposti luoda PWM -signaalin, vaihdoin Broadlink -moduulit ESP8266- tai ESP8285 -moduuleihin, jotka minulla oli käytössä.

ESP-01S (ESP8266) -moduulit vilkkuvat erillisen ohjelmoijan kautta, katso tämän ohjeen vaihe 3. Juotin naaraspuoliset otsatapit lamppuun vetovastuksella välillä 3V3 ja EN (käytössä). Tämä oli ensimmäinen kokeiluni, myöhemmin vaihdoin ESP8285 -moduuleihin.

ESP-M1-, ESP-M3- ja ESP-01F (ESP8285) -moduulit väläytetään juottamalla johdot tarvittaviin liitäntöihin (3V3, GND, RX, TX ja GPIO0 (katso vaihe 1, Tuya-älylampun vilkkuminen). I juotettu vetovastus 3V3: n ja EN: n välille (käytössä).

ESP-M3-moduulin kanssa käytän GPIO4: ää PWM-signaalin luomiseen. Aluksi käytin GPIO2: ta, mutta kun LED-lamppu on päällä, alhainen GPIO2 johtaa sisäisen LED-valon valaistumiseen, mikä antaa ei-toivotun sinisen hehkun LED-lampussa.

Lisää kaptoniteippiä eristääksesi moduulin ja lampun kannan liitännät.

Edit: Huomasin, että ESP-01F-moduuli ei käynnisty luotettavasti, luultavasti virran epävakauden vuoksi. Ratkaisin tämän lisäämällä 10 uF tantaalikondensaattorin GND: n ja VCC: n väliin. Huomionarvoista on, että keraaminen 10 uF: n kondensaattori ei toiminut.

Vaihe 4: Yleiset lämpimän valkoiset LED -lamput - Osa 3

Laiteohjelmisto

Koodi on Githubissa.

Laiteohjelmisto sisältää verkkokäyttöliittymän LEDbulbin ohjaamiseen, ja sillä on myös mahdollisuus päivittää laiteohjelmiston OTA Webupdate -sovelluksen kautta

Vaihe 5: Sonoff tai BSD33 Smart Plug - Osa 1

Esittely

Ostin tämän WiFi -älypistokkeen Aliexpressistä. Se toimii hyvin Smart Life -sovelluksen kanssa, mutta halusin hallita sitä OpenQabin MQTT: n kautta. Tein jo oman Sonoff -laiteohjelmiston älykkäille pistokkeille ja pistorasioille, joten yritin vilkuttaa tätä lamppua kyseisellä laiteohjelmistolla.

Käytin tätä laiteohjelmistoa myös Sonof S20- ja Sonoff S26 -älypistokkeiden sekä Sonoff Basic- ja Sonoff Basic R3 -kytkimien vilkkamiseen. Sonoff -laitteiden avaaminen ja laitteiston yhdistäminen vilkkumista varten kuvataan Tasmotassa tasmotan wikissä, joten tätä ei ole kuvattu täällä.

Pistorasian avaaminen

Älypistoke on liimattu yhteen. Avaa se asettamalla ruuvimeisseli maadoitusaukkoon ja kohdistamaan voimaa käyttämällä pistorasian toista puolta kääntöpisteenä (vihje tämän aiheen netpokinilta). Näin sinun pitäisi pystyä puristamaan se ulos vahingoittamatta pistorasiaa.

Kuvissa näet pistokkeen sisäpuolen. Se koostuu emolevystä, jossa on rele, pienempi piirilevy, johon ESP8266 -siru ja muisti on asennettu. Levyt on kytketty esteettömien juotosliitosten kautta.

Vaihe 6: Sonoff tai BSD33 Smart Plug - Osa 2

Vilkkuu

Käänsin juotosliitännät päinvastaiseksi. Katso kuva liitännöistä. Sain selville, että:

• GPIO2 on kytketty LEDiin (pistokkeen painikkeessa).
• GPIO13 on kytketty itse painikkeeseen.
• GPIO15 on kytketty mosfetiin, joka kytkee pääreleen.

Voit kytkeä ESP8266: n virran ja salaman FTDI -ohjelmoijalla. Liitä naaraskaapelit seuraaviin liitäntöihin: (VCC (3.3V), GND, RX, TX ja GPIO0)

GPIO0 tarvitaan ESP8266: n saattamiseksi ohjelmatilaan. Liitä se maahan, kun kytket virran ESP8266: een.

FTDI -ohjelmoijassani lisäsin 470uF: n kondensaattorin maan ja VCC: n väliin. Toisessa projektissa huomasin, että tämä lisäsi vakautta.

FTDI -ohjelmoijalla on joitain muita käyttämättömiä GND- ja VCC -nastoja, joiden avulla voit yhdistää GPIO0: n GND: hen.

Vaihe 7: Sonoff tai BSD33 Smart Plug - Osa 3

Laiteohjelmisto

Laiteohjelmistoni on Githubissa.

Laiteohjelmiston pääosat

• Yhteys WiFi- ja MQTT -palvelimeen
• Manuaalinen vaihto online- ja offline -tilassa (käynnistettäessä)
• Jos rele kytketään manuaalisesti, kun laite on offline -tilassa, se lähettää tilan MQTT: n kautta, kun se yhdistetään uudelleen
• Reletila tallennetaan RTC -muistiin (katso tämä video ESP8266: n RTC -muistista)
• Web -käyttöliittymä kytkimen ohjaamiseen ja OTA: n Webupdate -sovelluksen käyttämiseen
• Laiteohjelmisto sopii tähän BSD33 -älypistokkeeseen, mutta myös Sonoff -laitteisiin: Sonoff S20, Sonoff S26, Sonoff basic, Sonof Basic R3

Openhab -integraatiot

Käytän tätä pistoketta kahvinkeittimen virran ohjaamiseen. Openhabin ja Google Homen kautta voin hallita sitä äänellä.

Käytin ajastinta, joka kytkee kahvinkeittimeni esiasetetun ajan jälkeen, katso Openhab -sivustokarttani kuva. Esiasetettu aika ruiskutetaan NodeRediin, ja esiasetetut ajat ovat arkisin ja viikonloppuisin.

Katso Githubistani esimerkkejä kohteista, säännöistä ja sivustokarttatiedostoista.