Hymek,  RaspberryPi - ESP - ARDUINO

System monitorowania kampera HA cz.3 (zakupy)

Jaki czujnik kupić do monitorowania

Dostałem od Was kilka pytań:

jakie czujniki kupić?, gdzie kupić?, które ESP wybrać?, które Raspberry będzie najlepsze?

Są to bardzo trafne pytania i od tego powinienem zacząć.

Jako, że czekam na dostawę czujników BME280 i kolejnego Raspberry Pi 3B+, aby zrobić zdjęcia do poprzednich wpisów oraz krok po kroku opisać jak programować ESP i jak podłączyć czujniki. Dziś porozmawiamy o zakupach…..


Które Raspberry Pi kupić?

Do tej pory używałem modelu '2B' i nadal używam w dwóch lokalizacjach, aktualna wersja HomeAssistant (0.118.2) działa bez najmniejszych problemów. Za zastosowaniem Raspberry 2B przemawia cena oraz energooszczędność.

Prawdopodobnie nadal bym korzystał z 2B ale całkiem okazyjnie można trafić na portalach aukcyjnych model 3B oraz 3B+. Który obecnie uważam za najbardziej trafioną opcję gdzie stosunek wydajność/cena jest bardzo doby. I obecnie z tego rozwiązania będę korzystał.

Raspbbery Pi 4 ciekawa opcja ale dość droga, miałem kilka dni na testowaniu w celu sprawdzenia wydajności USB3.0. Jak ktoś ma zasobny portfel i przy okazji ma chęć zbudować magazyn danych/mediów to jest to dla niego dobre rozwiązanie.

Pi Zero W. Drobiazg maszynka. Patrząc na parametry i na to, że jest dostępny obraz HA dla tej platformy też zadziała. Posiadam też taki egzemplarz. Jeżeli chcecie abym uruchomił HA na Raspberry Pi Zero W, piszcie, sprawdzę to. Ważne aby był to model z literką 'W'.

O parametrach technicznych: Raspberry Wikipedia

Można też użyć do naszych celów innych platform: Odroid, NUC, PC, BananaPi czy maszyn wirtualnych. Ale ze względu na największą liczbę użytkowników Raspberry a co za tym idzie największe wsparcie używam właśnie Raspberry Pi. Choć w jednej lokalizacji mam postawiony 'serwer' na Banana Pi (stara wersja ale z wejściem SATA), która obsługuje, NGIX, PHP, MySQL, Home Assistant, połączenie do MSSQL i pracuje na malutkim systemie dietPi. I tak działa już ponad 3 lata. Jeżeli kogoś nie interesuje oszczędność energii to można system zainstalować na dysku terminala Dell czy HP … rozwiązanie jest tanie a zarazem wydajne, ale wymaga od nas trochę więcej pracy przy instalacji.

Dodatki jakie są potrzebne do samej płytki to:

  • zasilacz o napięciu 5V mocy 15W (czyli możliwości dostarczenia natężenia prądu 3A), jedynie przy modelu '2B' możemy użyć słabszego zasilacza gdyż ten może pobrać wg. specyfikacji 900mA
  • obudowa. Tu wybór jest dowolny, ważne aby zapewnić dobry przewiew ponieważ Raspberry od modelu '3B' wzwyż już jest ciepłe podczas pracy i zalecam dodatkowo przyklejenie małego radiatora na procesor. Z ciekawych opcji montażu posiadam Pi zamontowane razem z rejestratorem wideo w jednej obudowie po małym starym komputerze.
  • nośnik. Karta SD lub dysk (ssd). W większości przypadków wystarczy nam karta ale trzeba się liczyć z tym, że życie karty będzie zależało od ilości zapisywanych informacji i przy dużej ilości czujników może ulec szybkiej degradacji. Wtedy warto użyć dysku ssd i wystartować system z USB. (kart używam akurat SanDisk Ultra ze względy na niezłą jakość i małą cenę).

Gdzie kupić Raspberry Pi ?

Nie ukrywam, że najlepszym dla mnie źródłem zakupu Raspberry jest allegro, właśnie ze względu na oszczędności. Często można wyłapać licytację od prywatnej osoby lub trafić na produkt w uszkodzonym opakowaniu. Dodatkowo jako, że dużo tam zamawiam mam Smarta więc oszczędzam na każdej wysyłce i jak cos pójdzie nie tak mam darmowy zwrot towaru. Oczywiście warto szukać w google najlepszej oferty, sklepy tez często mają promocje czy wyprzedaże. Nie zamawiałem z aliexpress, przeważnie wychodziły większe koszty i długi czas realizacji, a mógłby być też problem z gwarancją/zwrotem.


Które ESP kupić?

Przy tym wyborze jest wielkie pole do popisu. I na wstępie musimy wybrać pomiędzy ESP32 i ESP 8266, a wybór ten będzie zależny od tego jakie czujniki chcemy zastosować, jakich wejść nam potrzeba, jakich magistral danych wymagamy.

Dane techniczne: ESP32: WIKIPEDIA , ESP8266 WIKIPEDIA

ESP8266 NodeMCU

Na początek polecam zakupić ESP8266 na płytce NodeMCU. Mamy na niej wyprowadzone większość GPIO i co ważne mamy zintegrowany kontroler USB do programowania modułu. Na przykładzie takiej płytki będę opisywał podłączenie czujników ale oczywiście nada się każda inna, ważne aby zachować numerację GPIO.

Docelowy projekt przewiduję, że umieścimy na płytce uniwersalnej w którą wepniemy NodeMCU, dodamy tam zasilacz i zrobimy wyprowadzenia pod czujniki. Zapewne dla większości takie rozwiązanie będzie najbardziej optymalne. Tu też prośba do Was czy chcecie aby zrobić to na bardziej zaawansowanym poziomie i zaprojektować dedykowaną PCB pod tan nasz system monitorowania. Wtedy trochę więcej polutujemy, urządzenie będzie bardzo zgrabne i wyglądać będzie jak z fabryki. Możemy też zaprojektować obudowę 3d. PCB mogę zamówić wtedy w większej ilości i Wam powysyłać. Ale to taki plan przyszłościowy gdyby było zainteresowanie.

Gdzie kupić ESP?

Odpowiedź tu akurat jest prosta. Aliexpress i znane powiedzenie 'cena czyni cuda'. Przy wyborze sprzedawcy kieruję się ilością zamówień. I to jest moje główne źródło pozyskiwania ESP. Czasem gdy potrzebuję płytki szybciej zamówienie składam na allegro.


Jakie kupić czujniki?

Przy wyborze czujników ogranicza nas tylko wyobraźnia oraz to jakie parametry chcemy monitorować. Opiszę kilka czujników których używam:

Monitorowanie temperatury, wilgotności, (ciśnienia)

BME280DHT22 (AM2302)DS18B20
– czujnik wilgotności 0 – 100%
– czujnik ciśnienia 300 – 1100 hPa
– czujnik temperatury -40 – 85 °C
– zasilanie 1,71 – 3,6 V
– interfejs I2C/SPI
– czujnik wilgotności 0 – 100%
– czujnik temperatury -40 – 125 °C
– zasilanie 3,3 – 6 V
– interfejs 1-Wire
– czujnik temperatury -55 – 125 °C
– interfejs 1-Wire
– zasilanie 3,3 – 5 V
Nie używam DHT11 ze względu na słabą dokładność pomiarów.

Monitorowanie natężenia światła

BH1750TLS2561
– pomiar 1 – 65535 lx
– zasilanie 2,4 – 3,6 V
– interfejs I2C
– pomiar 1 – 40000 lx
– zasilanie 2,7 – 3,6 V
– interfejs I2C
Dużo więcej używam BH1750

Monitorowanie napięcia (akumulatora)

Do monitorowania napięcia akumulatora/baterii używam dzielnika rezystorowego. LINK WIKIPEDIA

Należy wiedzieć jakie maksymalnie napięcie jest możliwe na stykach akumulatora a następnie według wzoru obliczyć aby dzielnik na wyjściu nie dał większego napięcia niż 3,3V (5V w przypadku Arduino/Atmega328).

Monitorowanie natężenia prądu (akumulatora)

ACS712T
– zasilanie modułu 5V
– czułość wyjścia 100 mV/A
– maksymalny prąd 20A
– pomiar prądu stałego i zmiennego
Ciekawym zastosowaniem może być użycie tego czujnika zamiast styków krańcowych np. do rolety i monitorowanie obciążenia silnika elektrycznego.

Są też dostępne czujniki przystosowanie do innego natężenia, musimy określić maksymalne natężenie jakie będziemy chcieli monitorować i dobrać odpowiedni czujnik.

Monitorowanie z wykorzystaniem MODMUS (regulator PV Lumiax)

Tu jako konwertera używam SP3485E. Nie będę się rozpisywał. Będzie potrzeba i pytania to powiem więcej przy w pisie o monitorowaniu PV.

Monitorowanie położenia GPS

Przyznam się jeszcze nie uruchomiony ale ze względu na popularność zakupiony NEO6MV2.

Monitorowanie otwarcia drzwi, okien, czujnik PIR (system alarmowy)

Do monitorowania ruchu wykorzystuję proste czujniki PIR HC-SR501 podłączone do GPIO.

Monitorowanie otwarcia drzwi i okien realizuję poprzez drabinkę rezystorową podłączoną do złącza analogowego ADC. Wykonuję pomiar a każda jego zmiana sugeruje otwarcie lub zamknięcie okna/drzwi.


Zasilanie ?

90% zakupione na aliexpress.

Do zasilania z akumulatora używam przetwornic step-down LM2596. (ważne aby przed podłączeniem jej do układu dokonać regulacji na odpowiednie napięcie).

Przy zasilaniu z sieci 230V bardzo dobrze sprawdzają się zintegrowane przetwornice od HiLink, dostępne dla 3,3V jak również dla 5V.

Ostatnie źródło zasilania jakiego używam to ogniwa LiIon wraz z ładowarkami i kontrolą ogniwa. Dostępne są też gotowe moduły z przetwornicą np. 9V (zielona płytka na zdjęciu).

To by było na tyle. Zachęcam do zadawania pytań. Na wszystkie odpowiem oraz zmodyfikuję wpis o dodatkowe informacje.

Pozdrawiam Kodzin

Jeden Komentarz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Witryna wykorzystuje Akismet, aby ograniczyć spam. Dowiedz się więcej jak przetwarzane są dane komentarzy.