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玩玩智能家居6:接入杜亚电动窗帘

之前还没有玩上 Domoticz 的时候,家里全套系统都是用的 Broadlink,在买窗帘的时候也想着要买电动的,因此很自然的买了支持 Broadlink 的杜亚窗帘电机,可以方便地与 Broadlink 的传感器进行联动。

后来用了 Domoticz,但是 Broadlink 的系统并没有开放 API,想要接入 Domotiz 系统就比较麻烦了。在网上看了一堆帖子之后,发现可以通过分析窗帘电机遥控器信号,然后自己使用 433M 射频模块来自己控制。

Controlling Blinds.com RF Dooya Motors with Arduino and Vera 这篇帖子中提供了一个 PDF,详细介绍了如何嗅探信号,以及杜亚窗帘电机遥控器信号的格式。

准备材料

发射和接收 433M 射频信号需要的材料很简单,只需要 433M 发送和接收模块就可以了,不超过 5 块钱。

再加上需要接入 Domoticz,加个 NodeMCU,完事。

嗅探信号

首先需要嗅探一下窗帘遥控器发出的信号,如果有专业的机器的话可以直接去嗅探 433M 射频信号,如果没有的话,也可以使用 433M 模块自制一个。

根据前面提到的 PDF 中介绍的方法,将一个 433M 模块与 3.5mm 耳机线连接,然后插在电脑上。

因为 MacBook Pro 没有自带专用麦克风插孔,因此还得去买一个 USB 转耳机接口模块,方便接入。另外为了给 433M 模块供电,直接把模块的 VCC 跟 GND 跟 NodeMCU 的 VIN 和 GND 在面包板上连接起来了。

接着就可以使用 Audacity 进行录音操作了:

找到有规律的波形之后放大,开始数格子:

数完格子就知道一个遥控器指令的格式了。

指令格式

一个完整杜亚窗帘遥控器指令是 32 位 + 16 位或 8 位命令位,前 32 位可能包含了窗帘 ID 信息,不过我并没有仔细研究,每个遥控器的都不太一样,也不用太纠结。

例如一个打开窗帘的指令可以像下面这样:

10111101010000011001101101100001 00010001 00011110

每个指令需要发送 6 遍,在发送指令之前,还有一个间隙指令,需要发送三遍。

其实理论上,杜亚窗帘电机使用固定码,并不需要知道指令格式是什么意义,只需要按采集到的波形原样重放就可以了。

发射信号

有了波形,有了指令,就很方便的去重放射频信号了,反正也没什么加密措施,窗帘电机是不认识是由遥控器发出的指令,还是由 433M 模块发出的指令。

把 433M 射频发射模块与一个 NodeMCU 相连,然后使用之前帖子里提供的 BlindsVera.ino 中的代码就可以发射信号了。天线可以简单的使用一根 16cm 左右的导线。

BlindsVera.ino 中的代码都有注释,下面说说关键的几部分。

定义发送管脚,以及指令 1 和 0 所占用的时间

#define SEND_DATA 3 //Data pin for RF Transmitter
#define ZERO_HIGH 395 //Delay for the high part of a 0 in microseconds
#define ZERO_LOW 687 //Delay for the low part of a 0 in microseconds
#define ONE_HIGH 750 //Delay for the high part of a 1 in microseconds
#define ONE_LOW 333//Delay for the low part of a 1 in microseconds

指令中的标准位

unsigned char standardBits1 = 0b00000111;
unsigned char standardBits2 = 0b01110000;
unsigned char standardBits3 = 0b01010101;
unsigned char standardBits4 = 0b11001011;

BlindsVera.ino 中把窗帘 ID 与标准位分离了,但是在实际使用中,其实标准位并不统一,每个遥控器的都会不一致,因此在实际使用中需要把这里的标准位替换为实际的标准位,也就是数格子得到的指令中的前 28 位。

发送指令

void separatorDelay(boolean upDown);
void endDelay();
void blindAction(int c, int a);

最后就是发送指令了,根据之前采集的格式,按顺序发送相应的指令就可以了。

换个思路

杜亚窗帘电机上本身已经带了有线接口,可以直接使用 NodeMCU+继电器的方式来控制,不用去模拟射频信号,每个电机都是使用一样的线序,处理起来更简单一点。

更好的选择

呃,小米的窗帘电机?也许 miio 或者 python-mirobo 会支持吧,相对而言小米还是开放一些的。

参考资料

  1. Controlling Blinds.com RF Dooya Motors with Arduino and Vera
  2. 智能家居:窗帘篇

玩玩智能家居0:开始折腾

记录一下折腾智能家居的过程和东西。

Domoticz

Domoticz 是一个开源的 Home Automation System,使用 C++ 编写,相对于其他系统的好处就是占用资源少。

Domoticz 使用比较简单,界面也比较清晰,不过界面不太现代。

NodeMCU 和 ESP8266

ESP8266 是上海乐鑫出的一款自带 Wi-Fi 的 MCU,NodeMCU 是基于 ESP8266 ESP-12E 做的一个开发板,集成了 Micro USB 输入,4M Flash,开发时使用起来更方便。

NodeMCU 默认是使用 Lua 作为开发语言的,但是借助于 ESP8266 Arduino 项目,就可以拿 NodeMCU 当 Arduino 开发板来使用了,可以直接使用 Arduino IDE 或者 PlatformIO 来开发。

ESPEasy

ESPEasy 是一款可以用于 ESP8266 芯片的开源固件,使用这个固件可以很方便的把常用的一些传感器集成到 Domoticz 系统中。

并且 ESPEasy 内置 Web 配置界面,以及一整套日志、插件、数据传输系统,非常方便于我这个 Arudino 新手来使用。

BroadLink

BroadLink 是杭州的一家智能家居产品厂商,出了一系列的智能家居产品,例如门磁、红外传感器、智能插座、万能遥控等。

在刚开始玩智能家居的时候,BroadLink 是唯一一家有全套产品的品牌,于是买了一些它们家的产品。在使用 Domoticz 后也尝试将它们家的产品集成到这个 Domoticz 中。

小米多功能网关

小米在去年也推出了相当于的智能家居附件,但是一开始并没有选用小米的产品。在去年末小米多功能网关推出局域网通信协议之后,Domoticz 也迅速加入多功能网关的支持,这让我决定来尝试一下小米的产品。

在购买收货之后,发现相对于 BroadLink 来说,小米的产品在外观及体积上有相当大的优势,于是决定用小米的传感器来替代 BroadLink 的传感器产品。

Homebridge

Homebridge 是一个开源的 HomeKit 网桥实现,可以很方便的集成各种设备到 HomeKit 中,从而可以使用 Hey Siri 来控制各种设备。

使用 Homebridge-eDomoticz 插件可以很方便的将 Domoticz 中的设备导入到 Homebridge 中,这样除了使用 Web 界面来控制设备,还可以使用语言来控制了。

参考资料

  1. Domoticz
  2. ESP8266
  3. NodeMCU
  4. ESP8266 Arduino Core
  5. ESPEasy
  6. BroadLink
  7. 小米多功能网关
  8. Homebridge

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