DIY Smart Home مع Google Assistant و Arduino: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

من منا لا يريد منزلًا ذكيًا؟ من أجمل الأشياء التي يمكنك القيام بها هو تبديل الأضواء أو الأجهزة الأخرى في منزلك عن طريق التحكم الصوتي. بمساعدة تطبيق Google Home ومساعد Google ، هذه حقًا قطعة من الكعكة ……

لا تحتاج إلى العديد من الأجزاء الخاصة به وهي تجربة رائعة لبناء هذا التحكم الصوتي بنفسك باستخدام مكبر صوت ذكي وجهاز كمبيوتر صغير من Arduino وعدد قليل من مرحلات التبديل. يمكنك أيضًا شراء الكثير من المصابيح الذكية ومآخذ التوصيل الرخيصة جدًا ولكن جعلها بنفسك أكثر متعة. سأصف خطوة بخطوة كيف يمكنك القيام بذلك. سوف تحتاج إلى المكونات التالية:

اللوازم

1 مكبر صوت ذكي ، على سبيل المثال Google Nest Mini.

2 جهاز كمبيوتر Arduino MKR1000 لتحويل الأوامر الصوتية إلى أوامر تبديل.

3 مرحلات تحويل واحدة أو أكثر بجهد 5 فولت ، واحدة لكل مصباح تريد التحكم فيه.

4 مصدر طاقة USB لـ Arduino MKR1000 مع قابس micro-USB.

5 أسلاك رئيسية (1.5 مم) ومآخذ توصيل آمن للأضواء والأجهزة الأخرى.

6 هاتف ذكي يعمل بنظام Android لتطبيق Google Home.

الخطوة 1: عملية الأمر عبر الإنترنت

في هذه الصورة يمكنك أن ترى كيف تعمل العملية برمتها خطوة بخطوة.

يتم تشغيل وإيقاف التشغيل عن طريق الأوامر الصوتية بالكامل عبر الإنترنت. مطلوب ثلاث خدمات سحابية (!) للقيام بذلك … عليك إنشاء حساب لكل خدمة سحابية … إنها مرهقة بعض الشيء لكنها تعمل!

ستحتاج أولاً إلى تطبيق Google Home. قم بتنزيله من Playstore على هاتف Android الخاص بك وقم بتثبيت التطبيق. فهم الأوامر الصوتية الخاصة بك مع Google Home يعمل فقط مع اللغة الإنجليزية. لذا اضبط اللغة على الإنجليزية عبر الإعدادات / المزيد من الإعدادات / المساعد / اللغات ثم اختر الإنجليزية (الولايات المتحدة).

يستمع Google Nest Mini إلى الأمر الصوتي ، على سبيل المثال "Hey Google ، قم بتشغيل الضوء رقم واحد". يتم تحويل إشارة الصوت التناظرية إلى تنسيق رقمي وإرسالها إلى سحابة Google Assistant. ثم يتم إعادة توجيهها إلى سحابة IFTTT حيث يتم إجراء الإجابة. IFTTT (إذا كان هذا من هذا أو "إذا فعلت شيئًا واحدًا حدث شيء آخر") هو نوع من المحطة الوسيطة التي تحلل الأمر وتعطي الإجابة وتعيد توجيه الإجراءات إلى السحابة التالية ، Adafruit IO. إذا كان الأمر مفهومًا تمامًا ، فسيتم إرجاع إجابة IFTTT رقميًا إلى Google Nest Mini وهناك سيتم تحويلها إلى إشارة صوتية. إذا لم يتم فهم الأمر ، فسيعيد مساعد Google إجابة أخرى لتوضيح أنه لن يتبع أي إجراء تبديل. سيتم إرسال أمر مفهومة جيدًا بواسطة IFTTT إلى موقع Adafruit على الويب. Adafruit هي مورد إلكترونيات يحتفظ بموقع ويب لتخزين بيانات التبديل الذكية. يسمونه "تغذية". يرسل IFTTT الكود المرتبط بالأمر (في حالتنا "one_on") إلى هذه الخلاصة. تمت برمجة Arduino MKR1000 للتحقق من موقع الويب هذا بشكل منتظم ، وقراءة البيانات الموجودة في الخلاصة ثم يقوم بتشغيل أو إيقاف تشغيل مرحل التبديل ذي الصلة. تتم حماية خلاصة Adafruit لأسباب أمنية باستخدام اسم حساب و Adafruit IOKEY فريد معروف فقط لمالك الحساب.

الخطوة 2: برمجة Arduino MKR1000

استخدم IDE القياسي من موقع Arduino الإلكتروني. ضع المكتبات التالية في IDE (عبر: الأدوات / إدارة المكتبات): ArduinoJson و WiFi101.

إذا لم تكن قد قمت مسبقًا ببرمجة MKR1000 ، فيجب عليك أولاً إتاحة الوصول إلى هذه اللوحة في IDE. قم بتنزيل ملف اللوحة "Arduino SAMDboards" عبر أدوات القائمة / board / board manager ، وبعد ذلك يمكنك تحديد لوحة MKR1000.

يستخدم الرسم أيضًا ملفًا إضافيًا ، arduino_secrets.h.

هذا ملف نصي يمكنك إنشاؤه باستخدام المفكرة. يحتوي هذا الملف على رموز الوصول المستخدمة لشبكة Wi-Fi (شبكة SSID وكلمة المرور) ورموز تسجيل الدخول إلى صفحة الويب Adafruit IO (اسم الحساب ورمز IOKEY). احفظ هذا الملف في دليل مكتبة arduino على جهاز الكمبيوتر الخاص بك باسم arduino_secrets.h في دليل منفصل. قبل الحفظ ، استبدل جميع "xxx" بشبكتك الخاصة وبيانات Adafruit. يجب أن يكون هذا في ملف arduino_secrets.h:

#define SECRET_SSID “xxx”

#define SECRET_PASS “xxx”

#define IO_USERNAME “xxx”

#define IO_KEY “xxx”

انسخ مخطط Arduino أدناه وقم بتحميله في MKR1000 عبر برنامج Arduino IDE.

الخطوة 3: تغذية Adafruit

قم بإنشاء حساب على www.io.adafruit.com. Adafruit هي مورد إلكترونيات يحتفظ بموقع ويب لتخزين بيانات التبديل الذكية.

قم بإنشاء موجز ON_OFF حيث سيتم حفظ الأوامر لاحقًا. لدى Adafruit برنامج تعليمي شامل يوضح لك كيفية القيام بذلك:

learn.adafruit.com/adafruit-io-basics-feeds/creating-a-feed

من الأفضل ضبط "الخلاصة" في محفوظات التغذية على "إيقاف" ، وليس من الضروري تذكر أوامر التبديل. (الإعدادات على الجانب الأيمن من الصفحة).

الخطوة 4: إعدادات IFTTT

قم بإنشاء حساب على www. IFTTT.com. انتقل إلى "استكشاف" (أعلى اليمين) ثم اختر "إنشاء تطبيقاتك الخاصة من البداية". انقر فوق "هذا" وابحث عن google. اختر مساعد جوجل. ثم اختر الخيار الأول "قل عبارة بسيطة". ثم أدخل وصف الأمر المطلوب والإجابة التي سيتم إعطاؤها.

(في حالتنا "قم بتشغيل جميع الأضواء" و "حسنًا. سأقوم بتشغيل جميع الأضواء. احترس!"). ثم اضغط على "إنشاء الزناد" وفي الشاشة التالية اضغط على "ذلك". ثم اختر Adafruit وانقر على "إرسال البيانات إلى adafruit IO". يظهر موجز ON-OFF في الحقل الأول ثم أدخل الرمز المطلوب في الحقل الثاني (هنا كمثال "all-on").

أخيرًا ، انقر على "إنشاء إجراء" ثم على "إنهاء".

يمكنك أيضًا تلقي رسالة على هاتفك للتحقق في كل مرة يكون فيها التطبيق الصغير نشطًا ، وهو أمر مفيد لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها ولكن عندما يعمل كل شيء ، يمكنك إيقاف تشغيل هذا.

إذا كنت ترغب في التحكم في العديد من الأضواء أو الأجهزة المنزلية الأخرى ، فيجب عليك إنشاء تطبيق IFTTT الصغير لكل أمر ، ويجب أن تتوافق الرموز المخزنة في موجز Adafruit مع الرموز الموجودة في مخطط Arduino.

الخطوة 5: اختبر الاتصالات والبرنامج

لاختبار النظام ، يمكنك إجراء إعداد اختبار باستخدام مصابيح LED بدلاً من المرحلات:

الخطوة السادسة: توصيل الأجهزة المنزلية

لتبديل الأجهزة المنزلية ، يجب عليك توصيل مرحلات التبديل بمنافذ Arduino MKR1000 بدلاً من مصابيح LED الاختبارية. استخدم 1.5 مم 2 من الأسلاك في جانب إمداد الجهد الرئيسي لتوصيل الأجهزة ونقاط اتصال الترحيل بطريقة آمنة.