Sterownik klimatyzatora na Raspberry Pi

Autor poniższego projektu, nie mając żadnego doświadczenia z Raspberry Pi, zabrał się za stworzenie prostego systemu sterowania klimatyzacją. Jako że poszło mu to bardzo dobrze, postanowił stworzyć poniższy poradnik, aby każda inna osoba także mogła zbudować podobne urządzenie.

Krok 1: Co będzie potrzebne

Do zestawienia opisanego poniżej układu potrzebujemy:

* Raspberry Pi;
* Kartę SD;
* Odbiornik i nadajnik podczerwieni (kodu RC5);
* Tranzystor, oporniki i płytkę stykową;
* Zworki połączeniowe.

Krok 2: Sformatuj kartę SD i wgraj system

Po zakupieniu wszystkich części możemy przystąpić do uruchamiania naszego komputera. Pierwszym krokiem jest sformatowanie karty SD i załadowanie na nią obrazu z systemem, który pobieramy z sieci.

Z strony Raspberry Pi możemy pobrać szereg różnych wersji Raspbiana – dystrybucji Linuksa dla tego minikomputera. Jeśli jesteśmy początkującym użytkownikiem, dobrze jest pobrać wersję NOOBS.

Więcej informacji na temat tego procesu zasięgnąć możemy tutaj.

Krok 3: Konfiguracja Raspberry Pi

Po pierwszym uruchomieniu naszego minikomputera możemy przystąpić do jego konfiguracji. Podłączamy do niego klawiaturę, mysz i telewizor lub monitor poprzez port HDMI. Do gniazdka Ethernetowego możemy podłączyć sieć, co znacznie uprości nam korzystanie z maszyny.

Po zalogowaniu się do komputera (domyślne dane to użytkownik: pi i hasło: raspberry) możemy przystąpić do konfiguracji. W pierwszej kolejności powinniśmy rozszerzyć system plików na partycji na karcie tak, aby partycja zajęła całą kartę, niezależnie od jej pojemności.

Aby skonfigurować system, musimy włączyć odpowiednie narzędzie. W tym celu w terminalu wpisujemy:



W programie musimy odnaleźć opcję “expand rootfs” i ją włączyć. Następnie wyłączamy narzędzie do konfiguracji i restartujemy system:



Kolejnym krokiem jest uruchomienie interfejsu Wi-Fi i podłączenie się do naszej sieci domowej. Jeśli korzystamy z interfejsu graficznego, to na zdjęciu po lewej stronie pokazano, w jaki sposób dokonać wyboru sieci. Jeśli natomiast korzystamy wyłącznie z terminala, to skorzystajmy z porad opublikowanych tutaj.

Finalnie włączyć musimy serwer SSH, który umożliwi nam się zdalne zalogowanie do systemu. W tym celu ponownie korzystamy z raspi-config (patrz wyżej) i tam, w menu z interfejsami wybieramy włączamy SSH.

Krok 4: Instalacja i konfiguracja LIRC

LIRC (Linux Infrared Remote Control) to pakiet oprogramowania, który umożliwia dekodowanie i wysyłanie sygnałów podczerwonych obsługiwanych przez większość pilotów (ale nie wszystkie) zdalnego sterowania. Pozwala to zarówno na zdalne sterowanie wieloma urządzeniami z poziomu Raspberry Pi, jak i sterowanie samej maliny z pomocą pilota.

Skorzystamy z tego pakietu, aby nagrać sygnały podczerwonego pilota, jaki wykorzystywany jest np. do sterowania systemem klimatyzacji. Później wykorzystamy LIRC do wysyłania tych samych komunikatów do klimatyzatora.

Więcej na temat samego oprogramowania dowiedzieć można się tutaj.

Aby zainstalować i uruchomić LIRC, skorzystamy z terminala. Najpierw wpisujemy:



Jeśli mamy jakiekolwiek problem przed instalacją, to warto aktualizować listę pakietów w repozytoriach. Nawet jeśli nie mamy problemów z instalacją LIRC, to dobrze jest to co jakiś czas robić:



Następnie, po instalacji, dodać musimy LIRC do listy modułów zainstalowanych w naszym systemie. W tym celu musimy wykorzystać poniższe komendy:



Następnie wprowadzamy zmiany w pliku konfiguracyjnym LIRC (/etc/lirc/hardware.conf), wpisując następujące komendy:



Finalnie edytujemy plik /boot/config.txt wprowadzając do niego następujące komendy:



Możemy teraz zrestartować lircd, aby przy ponownym uruchomieniu LIRC wykorzystał zmienione pliki konfiguracyjne.



Gdy przygotowaliśmy już software, możemy podłączyć do naszego Raspberry Pi potrzebny sprzęt.

Krok 5: Podłączenie potrzebnych elementów

Na zdjęciu po lewej stronie pokazano, w jaki sposób należy do Raspberry Pi podłączyć nadajnik i odbiornik podczerwieni. Postępujmy zgodnie z tą instrukcją.

Krok 6: Nagrywanie kodów wysyłanych przez pilota

Teraz możemy przystąpić do analizowania danych, jakie wysyła nasz pilot od klimatyzatora. Do zgrania komend, jakie wysyła, wykorzystamy LIRC. Przechowa on różne komendy, jakie będziemy wydawać, dotyczące temperatury, prędkości nadmuchu, trybu pracy etc.

Jeśli wszystko jest podłączone poprawnie, to nasz minikomputer powinien odbierać komendy, wysyłane przez pilota. Będzie zapisywał je w pamięci, dopóki nie zmienimy trybu działania LIRC. Aby to zrobić i wyświetlać dane z odbiornika IR bezpośrednio, w terminalu wpiszmy następujące komendy:



Teraz możemy skierować naszego pilota w stronę odbiornika i nacisnąć dowolny przycisk. Powinniśmy zobaczyć wyjście sformatowane jak na poniższym przykładzie:



Jeśli nie widzimy tych informacji, to sprawdźmy wszystkie połączenia z sensorem IR, czy nic nie zasłania linii wzroku pomiędzy pilotem a odbiornikiem, czy do pokoju nie wpada za dużo światła słonecznego etc.

Zanim zaczniemy mozolnie zgrywać wszystkie komendy z naszego pilota sprawdźmy, czy nikt nie zrobił tego wcześniej. Część repozytorium znaleźć można tutaj. Część dostępna jest także na GitHubie. Autor tego projektu miał szczęście i znalazł właśnie tam komendy do swojego klimatyzatora. Dostępne są one tutaj.

Jeśli nie udało Ci się znaleźć komend do Twojego urządzenia, to na poniższym filmiku dokładnie wyjaśniono, jak to zrobić krok po kroku.



Poniżej, dla wygody, zebrano poszczególne komendy, potrzebne do nagrywania i zapisywania do pliku konfiguracyjnego poszczególnych kodów nadawanych w podczerwieni.

Najpierw zatrzymaj LIRC, aby zwolnić dostęp do /dev/lirc0


Następnie stwórz nowy, pusty plik konfiguracyjny wykorzystując do tego /dev/lirc0 i zapisz wyniki w pliku ~/lircd.conf:


Oczywiście dobrze jest, przed rozpoczęciem zapisu, zrobić kopię zapasową obecnego pliku lircd.conf:

Przekopiuj nowy, wygenerowany przez nas plik konfiguracyjny w miejsce starego:


Uruchom LIRC ponownie:


Krok 7: Czas na testy

Zanim rozpoczniesz wysyłanie komend z Raspebrry Pi do swojego klimatyzatora, upewnij się, że nadajnik podczerwieni znajduje się blisko odbiornika w klimatyzatorze i, że nic nie przesłania widoczności pomiędzy tymi elementami.

Teraz możemy uruchomić system i zacząć wysyłać komendy. Pamiętaj, że dla Twojego urządzenia mogą być inne niż do klimatyzatora autora projektu, dlatego też zastąp fujitsu_heat_ac w poniższych komendach na nazwę pod jaką w systemie figuruje Twoje urządzenie.

Najpierw musimy poznać dostępne komendy – LIST pozwoli nam wypisać wszystkie znane systemowi komendy:


Następnie wysyłamy komendę odpowiedzialną za włączenie chłodzenia:


Następnie wysyłamy komendę, która ustawia nagrzewnicę na auto i ustawia temperaturę 80 stopni Fahrenheita:


I tyle! Teraz możemy wykorzystać powyższe komendy do zdalnego sterowania naszym klimatyzatorem.

Dalszy rozwój systemu ograniczony jest tylko naszą pomysłowością. Możemy system ten wykorzystać do sterowania Raspberry Pi po sieci, połączyć go np. z Amazon Echo lub innym domowym, asystentem, wykorzystać crona do włączania i wyłączania klimatyzatora o konkretnej godzinie etc.

Krok 8: Dodatkowe informacje

Poniżej znajduje się spis linków z dalszymi informacjami, które nie zmieściły się w tym opisie. Autor korzystał z nich, uruchamiając swój system, ale nie opisał wszystkich niuansów technicznych, aby sam tekst dało się łatwo przeczytać i zrozumieć.

Jeśli interesują Was większe detale działania tego rodzaju systemu albo inne elementy, które w powyższym tekście ominięto, to zapoznajcie się z ich zawartością.

https://www.youtube.com/watch?v=BWYy3qZ315U
https://www.hackster.io/austin-stanton/creati...aspberry-pi-universal-remote-with-lirc-2fd581
https://www.instructables.com/editInstructabl...ba.in/blog/2013/01/04/raspberrypi-quickstart/
https://www.youtube.com/watch?v=7vmzQ8bWwmo
http://blog.mcmelectronics.com/image.axd?picture=%2F2016%2F03%2FGPIO-Chart2.jpg
http://thisdavej.com/beginners-guide-to-installing-node-js-on-a-raspberry-pi/#remote-desktop
https://smittytone.wordpress.com/2016/03/02/mac_remote_desktop_pi/
http://alexba.in/blog/2013/03/09/raspberrypi-ir-schematic-for-lirc/

Źródło: https://www.instructables.com/id/Zero-to-Air-Conditioner-Controller-With-Raspberry-/

I pomyśleć że do tego wystarczy zwykłe arduino, do tego moemy kupić "nadstawkę" z odbiornikiem ir i przekaznikem i jeszcze
parę innych rzeczy posterować.

Ten projekt powstał głównie po to, by pokazać, w jaki sposób można programować Raspberry do obsługi GPIO i korzystać z LIRC, nie rozumiem w jaki sposób Arduino miałoby tutaj zastąpić RPI.
Taki sam dałoby się zrobić na Arduino, tylko po co? Skoro mamy wygodny pilot do klimatyzacji, albo kupujemy uniwersalny za 20zł?? Na Raspberry miałoby to sens, gdyby dorzucić sterowanie przez sieć, co jest raczej łatwym zadaniem. W Przypadku Arduino już nie koniecznie.

Poza tym, gdy nie mamy zamiaru korzystać z sygnałów analogowych to osobiście nie widzę sensu pisania tego ,,a można było to zrobić na arduino", bo niby po co miałbym to robić na arduino ?? Tańsze ??
Guzik prawda. Raspberry Pi Zero można kupić w Polsce za 26zł(52zł za wersje z WIFI+BT)+ jakaś mała karta microSD+zasilacz micro USB. Pewnie uda się znaleźć jakiś zestaw z arduino 10zł taniej, ale nie widzę sensu by pisać pod każdym postem nt. Raspberry, że można było zrobić na Arduino, bo równie dobrze można było zrobić na 8051 czy PLC.

Wszystko kwestia tego, w czym się ktoś lepiej czuje. Bo Roboczogodzina w tym przypadku jest droższa od sprzętu.

Witam.
Również myślę nad takimi bajerami, stojąc przed wykonaniem nowej instalacji w domu. Zastanawiam się tylko czy sprawę nie załatwi urządzenie o nazwie np. Broadlink. Załatwia nam wszystkie piloty w pomieszczeniu, można sterować smartfon-em oraz w dobie gogle asystenta również głosowo, cena jest bardzo przystępna.

ghost666 napisał:

Oczywiście dobrze jest, przed rozpoczęciem zapisu, zrobić kopię zapasową obecnego pliku lircd.conf:
Kod: sudo shutdown -r now

ghost666 napisał:

Przekopiuj nowy, wygenerowany przez nas plik konfiguracyjny w miejsce starego:
Kod: sudo shutdown -r now

ghost666 napisał:

Przekopiuj nowy, wygenerowany przez nas plik konfiguracyjny w miejsce starego:
Kod: sudo shutdown -r now

Uruchom LIRC ponownie:
Kod: sudo shutdown -r now

itd...
Nie wiedziałem, że shutdown jest tak uniwersalnym poleceniem.

Szyszkownik Kilkujadek napisał:

ghost666 napisał:

Oczywiście dobrze jest, przed rozpoczęciem zapisu, zrobić kopię zapasową obecnego pliku lircd.conf:
Kod: sudo shutdown -r now

ghost666 napisał:

Przekopiuj nowy, wygenerowany przez nas plik konfiguracyjny w miejsce starego:
Kod: sudo shutdown -r now

ghost666 napisał:

Przekopiuj nowy, wygenerowany przez nas plik konfiguracyjny w miejsce starego:
Kod: sudo shutdown -r now

Uruchom LIRC ponownie:
Kod: sudo shutdown -r now

itd...
Nie wiedziałem, że shutdown jest tak uniwersalnym poleceniem.

Nie wiem skąd to... w poście wygląda to inaczej

Dziwne, u mnie działa:

Ale u nas nie, ja widzę podobnie jak szyszkownik.

Dodano po 2 [minuty]:

Może Ci z bufora czyta, spróbuj inną przeglądarką albo wyczyść cache.

A u mnie jak u kol ghost co za tym idzie jak to w kawałach o informatykach "dziwne, u mnie działa"

Ja mam nadal tak:

ghost666 napisał:

Kod: bash Rozwiń Zaznacz wszystko

sudo shutdown -r now

6

Mam uwagę, która odnosi się do wielu opisów projektów, mianowicie co ten projekt właściwie robi i jak?
Zarówno autor pierwotnego artykułu, jak i tłumacz nie napisali w pierwszym akapicie, jak działa ten wynalazek. Trzeba się przebić przez całość, żeby wysnuć jakąś hipotezę (bo nie jest to wprost podane przez autorów).
Czy nie można napisać wstępu w stylu: sterownik umożliwia zgranie kodu IR z pilota do klimatyzacji, który można potem przesłać na diodę IR i sterować w ten sposób klimatyzator. Bo spodziewałem się jakiegoś sterownika z pomiarem temperatury, włączaniem sprężarki etc. a to jest zwykłe mruganie diodą.
Proszę o wprowadzenie takiej dobrej praktyki: zamiast w drugim zdaniu tłumaczyć, od czego jest rezystor R15, zrobić ogólne wprowadzenie do projektu typu co to jest, co robi i dlaczego, jakiś ogólny schemat działania etc.

ghost666 napisał:

Dziwne, u mnie działa:

Problem występuje w nowym wyglądzie forum. W starym jest OK.

piodmo napisał:

Mam uwagę która odnosi się do wielu opisów projektów, mianowicie co ten projekt właściwie robi i jak?
Zarówno autor pierwotnego artykułu jak i tłumacz nie napisali w pierwszym akapicie jak działa ten wynalazek. Trzeba się przebić przez całość żeby wysnuć jakąś hipotezę (bo nie jest to wprost podane przez autorów).
Czy nie można napisać wstępu w stylu: sterownik umożliwia zgranie kodu IR z pilota do klimatyzacji, który można potem przesłać na diodę IR i sterować w ten sposób klimatyzator. Bo spodziewałem się jakiegoś sterownika z pomiarem temperatury, włączaniem sprężarki etc. a to jest zwykłe mryganie diodą.
Proszę o wprowadzenie takiej dobrej praktyki: zamiast w drugim zdaniu tłumaczyć od czego jest rezystor R15 zrobić ogólne wprowadzenie do projektu typu co to jest, co robi i dlaczego, jakiś ogólny schemat działania etc.

Bardzo dobry pomysł, zacznę tak robić, szczególnie w projektach DIY.

ghost666 napisał:

Z strony Raspberry Pi możemy pobrać szereg różnych wersji Raspbiana – dystrybucji Linuksa dla tego minikomputera. Jeśli jesteśmy początkującym użytkownikiem, dobrze jest pobrać wersję NOOBS.

Więcej informacji na temat tego procesu zasięgnąć możemy tutaj.

Krok 3: Konfiguracja Raspberry Pi

Po pierwszym uruchomieniu naszego minikomputera możemy przystąpić do jego konfiguracji. Podłączamy do niego klawiaturę, mysz i telewizor lub monitor poprzez port HDMI. Do gniazdka Ethernetowego możemy podłączyć sieć, co znacznie uprości nam korzystanie z maszyny.

Po zalogowaniu się do komputera (domyślne dane to użytkownik: pi i hasło: raspberry) możemy przystąpić do konfiguracji. W pierwszej kolejności powinniśmy rozszerzyć system plików na partycji na karcie tak, aby partycja zajęła całą kartę, niezależnie od jej pojemności.

Aby skonfigurować system, musimy włączyć odpowiednie narzędzie. W tym celu w terminalu wpisujemy:

A nie szkoda pamięci na środowisko graficzne (RAM) i wszystkie pakiety z nim związane (FLASH) ? Nie lepiej użyć bardziej wykrojonej dystrybucji i dostać się do maszynki po ssh ? To ma mieć nadajnik podczerwieni więc pewnie będzie go trzeba umieścić w odpowiednim miejscu. Jeżeli nie trzeba podłączać klawiatury myszy i monitora hdmi na testy (a wyłącznie zasilanie) to mamy kilka gratów mniej do ogarnięcia.

ghost666 napisał:

sudo cat >> /etc/modules <<EOF

Debian chyba ma już /etc/modules.d ??

ghost666 napisał:

sudo shutdown -r now

Całe szczęście że to tylko shutdown a nie 'rm -rf /' tudzież 'dd ... of=/dev/mmc... '

pawel1148 napisał:

Ten projekt powstał głównie po to, by pokazać, w jaki sposób można programować Raspberry do obsługi GPIO i korzystać z LIRC, nie rozumiem w jaki sposób Arduino miałoby tutaj zastąpić RPI.
Taki sam dałoby się zrobić na Arduino, tylko po co? Skoro mamy wygodny pilot do klimatyzacji, albo kupujemy uniwersalny za 20zł?? Na Raspberry miałoby to sens, gdyby dorzucić sterowanie przez sieć, co jest raczej łatwym zadaniem. W Przypadku Arduino już nie koniecznie....

W takim razie ESP8266. Ja lubię w wersję NodeMCU.

RPI do samego IR to lekki przerost formy.

pawel1148 napisał:

gdyby dorzucić sterowanie przez sieć, co jest raczej łatwym zadaniem. W Przypadku Arduino już nie koniecznie.

ESP8266 i mamy sterowanie po WiFi z dowolnego miejsca na ziemi, dałem opis na elektrodzie, i jak widać kod jest banalny Więc nawet w czystym Arduino możemy w paru linijkach sterowac dowolnym urządzeniem poprzez HC-05, czy WiFi (ESP) czy LAN czy co tam chcemy.

Ja myślę, że przedstawiony projekt pokazuje jak banalne jest to na RPI, natomiast jakby oczywistym jest, że powinno to być częścią większej całości.

dzidzio napisał:

Witam.
Również myślę nad takimi bajerami, stojąc przed wykonaniem nowej instalacji w domu. Zastanawiam się tylko czy sprawę nie załatwi urządzenie o nazwie np. Broadlink. Załatwia nam wszystkie piloty w pomieszczeniu, można sterować smartfon-em oraz w dobie gogle asystenta również głosowo, cena jest bardzo przystępna.

Pewnie, że zastąpi mam Rm mini 3 dodatkowo z domoticzem spiętego, bez potrzeby korzystania z chińskiego oprogramowania :)

Pozdrawiam.
Robert

Szkoda, ze nie było takiego poradnika jak sam konfigurowałem LIRC na malinie i musiałem szukać elementów układanki na różnych forach... Instrukcja bardzo czytelna, ktoś na pewno skorzysta, szacun. Ja u siebie podłączyłem to dodatkowo do Openhaba, żeby móc włączyć klimatyzację zanim wrócę z pracy do domu

Problem natomiast wystąpił w innym miejscu: Nagrywanie i emitowanie kodów np. pilota do telewizora jest banalnie proste - jedna informacja dotycząca np. numeru kanału i tyle. Przy pilocie do klimatyzacji (przynajmniej przy modelu, który mam) kiedy przyciskamy przycisk do zwiększenia mocy nawiewu, wysyłamy całą ramkę z kompletną informacją, czyli temperatura, nawiew, nachylenie łopatek, grzanie/chłodzenie itd. Więc jeśli nagrywamy przycisk zwiększenia nawiewu mając w tym czasie temp ustawioną na 18 stopni, potem zwiększymy temp do 23 stopni, to wysyłając sygnał zwiększenia nawiewu przez RPI wysyłamy również informację o niższej temp.

Czy ktoś ma na to jakieś lepsze rozwiązanie niż nagrywanie wszystkich możliwych kombinacji pilota (będzie tego baaardzo dużo)? Można próbować rozszyfrować sygnał żeby wyłuskać z niego konkretne wartości, ale jeśli już się tym bawiliście to wiecie, że pojedynczy sygnał to dziesiątki (jeśli nie setki) cyfr...