DIY Smart Home med Google Assistant och Arduino: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Vem vill inte ha ett smart hem? En av de trevligaste sakerna du kan göra är att byta lampor eller andra apparater i ditt hus med röststyrning. Med hjälp av Google Home -appen och Google -assistenten är detta verkligen en bit av kakan ……

Du behöver inte många delar för det och det är ett trevligt experiment att bygga denna röststyrning själv med en smart högtalare, en Arduino minidator och några kopplingsreläer. Du kan också köpa många mycket billiga smarta lampor och anslutningsuttag, men att göra det själv är mycket roligare. Jag kommer att beskriva steg för steg hur du kan göra detta. Du behöver följande komponenter:

Tillbehör

1 En smart högtalare, till exempel en Google Nest Mini.

2 En Arduino MKR1000 -dator för att konvertera röstkommandon till växlingskommandon.

3 Ett eller flera 5 Volt kopplingsreläer, ett för varje lampa du vill styra.

4 En USB-strömförsörjning för Arduino MKR1000 med mikro-USB-kontakt.

5 Huvudledningar (1,5 kvm) och uttag för säker anslutning av lampor och andra apparater.

6 En Android -smartphone för Google Home -appen.

Steg 1: Kommandoprocessen via Internet

I den här bilden kan du se steg för steg hur hela processen fungerar.

Att slå på och av via röstkommandon går helt via internet. Tre (!) Molntjänster krävs för att göra detta … Du måste skapa ett konto för varje molntjänst … Det är lite krångligt men det fungerar!

Först behöver du Google Home -appen. Ladda ner den från Playstore på din Android -telefon och installera appen. Att förstå dina egna röstkommandon med Google Home fungerar bara med det engelska språket. Så ställ in språket till engelska via inställningar / fler inställningar / assistent / språk och välj sedan engelska (USA).

Google Nest Mini hör röstkommandot, till exempel "Hey Google, slå på lampa nummer ett". Denna analoga ljudsignal digitaliseras och skickas till Google Assistant -molnet. Det vidarebefordras sedan till IFTTT -molnet där svaret görs. IFTTT (If This Than That That or “if you do one thing the other thing händer”) är en slags mellanstation som analyserar kommandot, ger svaret och vidarebefordrar åtgärderna till nästa moln, Adafruit IO. Om kommandot är helt klart kommer svaret från IFTTT att returneras digitalt till Google Nest Mini och där omvandlas det till en ljudsignal. Om kommandot inte förstås kommer Google Assistant att återvända med ett annat svar för att göra det klart att ingen byte kommer att följa. Ett välförstått kommando kommer att vidarebefordras av IFTTT till Adafruit-webbplatsen. Adafruit är en elektronikleverantör som underhåller en webbplats för att lagra smarta växlingsdata. De kallar det ett "Feed". IFTTT skickar koden som är associerad med kommandot (i vårt fall "one_on") till det här flödet. Arduino MKR1000 är programmerad för att regelbundet kontrollera den här webbplatsen, läsa av data i flödet och sedan slå på eller stänga av relevant kopplingsrelä. Adafruit -flödet är skyddat av säkerhetsskäl med ett kontonamn och en unik Adafruit IOKEY som bara är känd för kontoägaren.

Steg 2: Programmering av Arduino MKR1000

Använd standard IDE från Arduino -webbplatsen. Placera följande bibliotek i IDE (via: verktyg / hantera bibliotek): ArduinoJson och WiFi101.

Om du inte tidigare har programmerat MKR1000 måste du först göra detta kort tillgängligt i IDE. Ladda ner kortfilen “Arduino SAMD boards” via menyverktygen / board / board manager, varefter du kan välja MKR1000 board.

Skissen använder också en extra fil, arduino_secrets.h.

Detta är en textfil som du kan skapa med anteckningsblock. Denna fil innehåller de använda åtkomstkoderna för Wi-Fi-nätverket (nätverks-SSID och lösenord) och Adafruit IO: s inloggningskoder (kontonamn och IOKEY-kod). Spara den här filen i arduino bibliotekskatalogen på din dator med namnet arduino_secrets.h i en separat katalog. Innan du sparar, ersätt alla "xxx" med ditt eget nätverk och Adafruit -data. Detta bör finnas i filen arduino_secrets.h:

#define SECRET_SSID “xxx”

#define SECRET_PASS “xxx”

#define IO_USERNAME “xxx”

#define IO_KEY “xxx”

Kopiera Arduino -skissen nedan och ladda in den i MKR1000 via Arduino IDE -programmet.

Steg 3: Adafruit -flödet

Skapa ett konto på www.io.adafruit.com. Adafruit är en elektronikleverantör som underhåller en webbplats för att lagra smarta växlingsdata.

Skapa ett ON_OFF -flöde där kommandona sparas senare. Adafruit har en omfattande handledning som visar dig hur du gör detta:

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

Det är bäst att ställa in "feed" i flödeshistoriken till OFF, det är inte nödvändigt att komma ihåg växlingskommandona. (inställningarna finns på höger sida av sidan).

Steg 4: IFTTT -inställningarna

Skapa ett konto på www. IFTTT.com. Gå till "utforska" (uppe till höger) och välj sedan "gör dina egna applets från början". Klicka på "DETTA" och sök efter google. Välj Google Assistant. Välj sedan det första alternativet "säg en enkel fras". Ange sedan önskad kommandobeskrivning och svaret som ska ges.

(I vårt fall "slå på alla lampor" och "OK. Jag tänder alla lampor. Se upp!"). Tryck sedan på "skapa utlösare" och tryck på "DET" i nästa skärm. Välj sedan Adafruit och klicka på "skicka data till adafruit IO". ON-OFF-matningen visas i det första fältet och anger sedan önskad kod i det andra fältet (här som ett exempel "all-on").

Slutligen klickar du på "skapa åtgärd" och sedan på "avsluta".

Du kan också få ett meddelande på din telefon för att kontrollera varje gång en applet har varit aktiv, vilket är användbart för felsökning men när allt fungerar kan du stänga av det här.

Om du vill styra flera lampor eller andra hushållsapparater måste du skapa en IFTTT -applet för varje kommando, och koderna som lagras i Adafruit -flödet måste motsvara koderna i Arduino -skissen.

Steg 5: Testa anslutningarna och programvaran

För att testa systemet kan du göra en testinställning med lysdioder istället för reläer:

Steg 6: Anslutning av hushållsapparater

För att byta hushållsapparater måste du ansluta kopplingsreläer till portarna på Arduino MKR1000 istället för test -lysdioderna. Använd 1,5 mm2 ledningar på nätspänningssidan för att ansluta apparaterna och reläkontakterna på ett säkert sätt.