Raspberry iHome Controler

Raspberry iHome Controller to system sterowania oparty na Raspberry Pi.

Pozwala w prosty sposób sterować wyjściami oraz innymi urządzeniami do niego podpiętymi.

Instalacja polega na wgraniu plików do katalogu i uruchomieniu kliku usług. Nie wymagany jest obraz z zainstalowanym pełnym systemem. W pomocy dotyczącej instalacji i konfiguracji opisane jest krok po kroku jakie usługi należy uruchomić do poprawnego działania systemu.

Całość jest kompatybilna z systemem iHome.

Pobierz / ZIP

Możliwości systemu:

System posiada wiele możliwości, które pozwalają na szeroki zakres sterowania różnymi urządzeniami i modułami. Oto kilka z tych możliwości:

Sterowanie pinami: System umożliwia odczyt stanów pinów, sterowanie nimi oraz generowanie sygnałów PWM (ang. pulse width modulation). Dzięki temu można kontrolować różnego rodzaju urządzenia elektroniczne, takie jak diody LED, silniki, czy też przekaźniki.
Obsługa czujników DS18B20: System jest w stanie odczytywać dane z czujników temperatury DS18B20, co pozwala na monitorowanie temperatury w różnych miejscach i sterowanie systemami grzewczymi, chłodzącymi czy wentylacyjnymi.
Współpraca z modułem RFLink: RFLink to moduł umożliwiający bezprzewodową komunikację z różnymi urządzeniami, takimi jak piloty do sterowania urządzeniami domowymi, czujniki ruchu czy też stacje pogodowe. Dzięki współpracy z tym modułem, system może kontrolować i odczytywać dane z różnych urządzeń bezprzewodowych.
Obsługa magistrali UART: System umożliwia komunikację z urządzeniami przez magistralę UART, co pozwala na kontrolowanie różnych urządzeń, takich jak drukarki, modemy czy też kamery.
Sterowanie urządzeniami zewnętrznymi w tej samej sieci lokalnej co Raspberry Pi: System może sterować różnymi urządzeniami, takimi jak sonoff, za pomocą protokołów takich jak MQTT czy HTTP. Dzięki temu można zdalnie kontrolować różnego rodzaju urządzenia z poziomu systemu.
Włączanie komputerów pakietem RDC i sprawdzenie czy są online (PING): System może kontrolować i włączać komputery w sieci lokalnej za pomocą pakietu RDC (ang. Remote Desktop Connection) oraz sprawdzać, czy są one online za pomocą polecenia PING.
Obsługa protokołu HTTP: System obsługuje protokół HTTP, co umożliwia zdalne sterowanie poszczególnymi modułami systemu poprzez wpisywanie komend w pasku adresu przeglądarki.
Obsługa protokołu MQTT: System jest w stanie komunikować się z innymi urządzeniami IoT za pomocą protokołu MQTT, co umożliwia integrację z różnymi systemami i aplikacjami.

Galeria zdjęć i krótki opis:

Opisany system jest napisany w dwóch językach programowania, Pythonie i PHP, oraz podzielony na moduły. Każdy moduł jest uruchamiany w osobnym skrypcie i na bieżąco monitorowany, co oznacza, że jego działanie jest śledzone i ewentualne problemy są szybko wykrywane i rozwiązywane.

System umożliwia sterowanie poszczególnymi elementami na kilka sposobów. Pierwszym z nich jest panel sterowania, który jest dostępny w ramach samego systemu. Panel ten pozwala na wygodne i intuicyjne sterowanie poszczególnymi modułami i elementami systemu.

Drugim sposobem sterowania jest połączenie systemu z serwerem MQTT.
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) to protokół komunikacyjny dla sieci IoT (Internet of Things), który umożliwia urządzeniom komunikację w czasie rzeczywistym. Dzięki połączeniu systemu z serwerem MQTT możliwe jest sterowanie elementami systemu z poziomu innych urządzeń, takich jak smartfony czy komputery.

Kolejnym sposobem sterowania elementami systemu jest używanie komend w pasku przeglądarki internetowej. Dzięki temu użytkownik może wydawać polecenia bezpośrednio z poziomu przeglądarki, bez potrzeby korzystania z panelu sterowania lub serwera MQTT.
przykład:
http://{IP_maliny}/ihome/index.php?a=write&name={nazwa_pola}&action={akcja}
gdzie akcja to: 1 - włączenie, 0 - wyłączenie, -1 - przełączenie

Warto zaznaczyć, że system jest elastyczny i może być łatwo dostosowany do różnych potrzeb. Dzięki modularnej architekturze, można dodawać nowe moduły i funkcjonalności, a także modyfikować istniejące. Dodatkowo, dzięki możliwości połączenia z serwerem MQTT, system może być integrowany z innymi systemami IoT, co zwiększa jego wartość i potencjał.

Pomoc / instalacja i konfiguracja Raspberry

Instalacja Raspberry

[pokaż/ukryj]

Instalacja systemu
Pliki pobieramy z oficjalnej dystrybucji linuksa: https://www.raspberrypi.org/downloads/
Obraz nagrywamy programem Etcher.
Pozwolenie na połączenie SSH
W oknie terminala wpisujemy: sudo raspi-config A następnie wybieramy - Interfacing Options.
Idziemy do SSH.
Wybieramy Yes.
Klikamy Ok.
a na koniec Finish.
Teraz możemy zalogowac sie do naszej maliny za pomocą SSH poprzez sieć lokalną.
Podstawowa konfiguracja Maliny
Na początek należy wykonać aktualizację pakietów, więc w konsoli wpisujemy: sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade sudo apt update sudo apt upgrade
Instalacja GIT sudo apt install -y git
Instalacja serwera Apache sudo apt-get install apache2
Instalacja mod_rewrite do Apacha sudo a2enmod rewrite potem należy wykonać restart: systemctl restart apache2
Bależy upewenić się że plik konfiguracyjny zawiera następujący wpis:

sudo nano /etc/apache2/apache2.conf
<Directory /var/www/> Options Indexes FollowSymLinks AllowOverride All # Order allow,deny # Allow from all Require all granted </Directory>
instalacja PHP sudo apt-get install php php-mbstring
instalacja biblioteki curl do PHP sudo apt-get install php-curl sudo apt-get install -y php-zip sudo service apache2 restart sudo apt-get install php7.0-curl sudo service apache2 restart
instalacja biblioteki ZIP do PHP:
Najpierw sprawdzamy wersję PHP php --version
a następnie instalujemy odpowiednią bibliotekę sudo apt-get install php7.x-zip sudo service apache2 restart
Na koniec zmieniamy uprawnienia do katalogów: sudo chown -R pi:www-data /var/www/html/ sudo chmod -R 770 /var/www/html/
Konfiguracja dostępu do maliny / zmiana adresu IP, sieć bezprzewodowa
Zmiana adresu IP:
sudo nano /etc/dhcpcd.conf
należy dodać lub zmienić następujące wpisy dla właściwych interfejsów eth0 lub wlan0

dla eth0 static ip_address=192.168.1.101/24 static routers=192.168.1.1 static domain_name_servers=192.168.1.1
dla wlan0 (sieć bezprzewodowa) static ip_address=192.168.0.201/24 static routers=192.168.1.1 static domain_name_servers=192.168.1.1

Edycja połączenia z siecią bezprzewodową: sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
Dodajemy lub modyfikujemy wpis: network={ ssid="NAZWA_SIECI" psk="HASŁO" key_mgmt=WPA_PSK }
? Klucz key_mgmt=WPA_PSK nie jest wymagany
Dodatkowe ustawienia
Instalacja TightVnc o ile jest potrzebna.
Skrypt i opis pochodzi ze strony: https://webinsider.pl/raspberry-pi-vnc-czyli-pulpit-zdalny/

W konsoli wpisujemy sudo apt-get install tightvncserver -y
Następnie tworzymy skrypt do automatycznego uruchamiania
W konsoli wpisujemy sudo nano /etc/init.d/tightvncserver
A następnie wklejamy tam poniższy kod: #!/bin/sh ### BEGIN INIT INFO # Provides: tightvncserver # Required-Start: $local_fs # Required-Stop: $local_fs # Default-Start: 2 3 4 5 # Default-Stop: 0 1 6 # Short-Description: Start/stop tightvncserver ### END INIT INFO # More details see: # http://www.penguintutor.com/linux/tightvnc ### Customize this entry # Set the USER variable to the name of the user to start tightvncserver under export USER=\'pi\' ### End customization required eval cd ~$USER case "$1" in start) su $USER -c \'/usr/bin/tightvncserver :1\' echo "Starting TightVNC server for $USER " ;; stop) pkill Xtightvnc echo "Tightvncserver stopped" ;; *) echo "Usage: /etc/init.d/tightvncserver {start|stop}" exit 1 ;; esac exit 0 Nalezy pamiętać o podmianie na nazego użytkownika (zapewne pi):
export USER=pi
Zamiast kulfon” wpiszcie tam własną nazwę użytkownika.
Następnie w konsoli wpisujemy: sudo chmod 755 /etc/init.d/tightvncserver sudo update-rc.d tightvncserver defaults
i uruchamiamy serwer: /usr/bin/tightvncserver

Instalacja Raspberry iHome Control

[pokaż/ukryj]

Pobieramy plik ze strony: https://ihome.net2me.pl/raspberry/

W katalogu: /var/www/html tworzymy katalog ihome i do niego wypakowywujemy pliki z archiwum Zip.

Należy tak ustawić uprawnienia do systemu aby PHP mógł zapisywać pliki w całym katalogu: /var/www/html/ihome lub po prostu ustawić:

sudo chmod 777 /var/www/html/ihome

Po wykonaniuu tych kroków panel sterowania dostępny jest pod adresem: http://[ip naszej maliny]/ihome

Pozostałe informacje dostępne są w dziale Konfiguracja Raspberry

Konfiguracja Raspberry

[pokaż/ukryj]

Zezwolenie na sterowanie pinami

Aby móc strować pinami należy wykonać następujące polecenie: cd /etc/ sudo nano sudoers Na samym dole dopisać: www-data ALL=(root) NOPASSWD:ALL Nestępnie wykonujemy: sudo raspi-config wybieramy: "interfacing options" a następnie: "1-Wire" i oznaczamy na "enable"

instalacja potrzebnych bibliotek

sudo apt install -y python3-dev sudo apt install -y python-imaging python-smbus i2c-tools sudo apt install -y python3-pil sudo apt install -y python3-pip sudo apt install -y python3-setuptools sudo apt install -y python3-rpi.gpio

Instalacja biblioteki do obsługi czujników DS18B20

sudo apt-get install python3-w1thermsensor sudo pip3 install w1thermsensor sudo pip install w1thermsensor

Instalacje serwera / brokera MQTT

opis pobrany ze strony: https://randomnerdtutorials.com/how-to-install-mosquitto-broker-on-raspberry-pi/ instalacja: sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clients najprostsza konfiguracja: sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf dodanie na końcu:

listener 1883
allow_anonymous true

ustawienie jako serwisu sudo systemctl enable mosquitto.service restart: sudo systemctl restart mosquitto lub stop: sudo systemctl stop mosquitto

Instalacje klienta MQTT

sudo pip3 install paho-mqtt

Korzystanie z Ram Dysku (8Mb)

sudo chmod 777 /mnt/ramdisk sudo mkfs -q /dev/ram1 2048 sudo mount /dev/ram1 /mnt/ramdisk sudo mkdir /mnt/ramdisk lub sudo mkdir /mnt/ramdisk a następnie dodanie wpisu w pliku do automatycznego uruchamiania sudo nano /etc/rc.local I przed „exit 0” dodajemy:

sudo mkfs -q /dev/ram1 2048
sudo mount /dev/ram1 /mnt/ramdisk
sudo chmod 777 /mnt/ramdisk

Dodanie uruchamiania plików przy starcie

Wpisujemy w konsoli: sudo nano /etc/rc.local I przed „exit 0” dodajemy ale po utworzeniu ram dysku:

sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/mk.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/mk2.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/devices.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/mqtt.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/events.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/ports.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/i2c.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/rs485.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/rflink.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/pings.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/zigbee.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/zwave.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/boiler_ot.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/heating.py &
sudo python3 /var/www/html/ihome/pt/cooling.py &

instalacja bibliotek do wyświetlacza OLED 128×32 and 128×64

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_SSD1306.git cd Adafruit_Python_SSD1306 sudo python3 setup.py install

Zezwolenie na serial port / sterowanie wyświetlaczem

sudo raspi-config wybieramy: "interfacing options" następnie: "I2C" i oznaczamy na "enable"

Wyłączenie błędów w komunikacji / serial-port

sudo systemctl stop serial-getty@ttyS0.service sudo systemctl disable serial-getty@ttyS0.service te wpisy należy równiez dodać do pliku uruchamiania: sudo nano /etc/rc.local I przed „exit 0” dodajemy ale po utworzeniu ram dysku

Sprawdzenie listy urządzeń podłączonych do magistrali I2C

Wpisujemy w konsoli: i2cdetect -y 1

Raspberry iHome Controler / 2018

Instalacja Raspberry

Instalacja systemu

Pozwolenie na połączenie SSH

Podstawowa konfiguracja Maliny

Konfiguracja dostępu do maliny / zmiana adresu IP, sieć bezprzewodowa

Dodatkowe ustawienia

Instalacja Raspberry iHome Control

Konfiguracja Raspberry

Zezwolenie na sterowanie pinami

instalacja potrzebnych bibliotek

Instalacja biblioteki do obsługi czujników DS18B20

Instalacje serwera / brokera MQTT

Instalacje klienta MQTT

Korzystanie z Ram Dysku (8Mb)

Dodanie uruchamiania plików przy starcie

instalacja bibliotek do wyświetlacza OLED 128×32 and 128×64

Zezwolenie na serial port / sterowanie wyświetlaczem

Wyłączenie błędów w komunikacji / serial-port

Sprawdzenie listy urządzeń podłączonych do magistrali I2C