Предисловие

Возможно то, про что я хочу рассказать в своей первой статье тут, покажется не новым, уже знакомым велосипедом. Речь пойдет о контроллерах на базе ESP32 и программном обеспечении. Да, современных решений, открытых и бесплатных – много. А сейчас зарождается еще одно (а опенсорса мало не бывает, я считаю).

В статье я упущу и не буду рассказывать ни про свое знакомство с ардуиной, esp, php, python, js ни про то, что пришел сюда давным-давно гуманитарием. И да простят мой, вероятно не корректный, «жаргон» истинные профессионалы в микроэлектронике и программировании - итак, приступим.  

Совсем недавно я отключил RPI4 с HA и наконец «воткнул» в котельную очередную, но «готовую к деплою» версию контроллера (разрешите его далее называть «УМНЫЙ К1», спасибо).

Котроллер в щитке

А что по железу?

К1 – контроллер (или любая ESP32, подключенная нужным образом), содержащий набор полезных функций (делал для себя изначально, и делаю по сей день):

·         8 (было 6) реле по 5А
·         6 входов
·         Opentherm совместимый адаптер
·         2 открытых коллектора
·         Вход-детектор 12в
·         2 NTC 10К
·         2 ADC 3 pin (для подключения, например, 5в аналоговых датчиков)
·         Onewire (ds18b20)
·         Слот под самые простые приемники RF433
·         Ethernet W5500
·         Пищалочку (бип-бип)

В открытый доступ схемы еще не выложил, поэтому приложу скрины:

Цифровые входы и выходы сделаны, как я понял классическим методом для похожих контроллеров - PCF8574 в тандеме с 74HC14D

Цифровые входы

Цифровые выходы

Открытый коллектор через BCX56-16 через биполярный транзистор типа NPN. В К1 их 2 штуки

Открытый коллектор

Для NTC термисторов предусмотрена подтяжка 10к по питанию, токоограничивающий резистор на 1к, плюс защита ESD через PESD3V3L1BA

2 NTC термистора

Аналоговый вход (2 шт) через делитель напряжения, также защищен ESD диодом

ADC

Реле (тут 8 штук в контроллере) - решил упростить так, через транзистор.

Канал реле

Адаптер opentherm по схеме, коих можно много найти в достаточном количестве.

Opentherm совместимый интерфейс

USB с неубиваемой розеткой и примитивным, простым CH340C - для мониторинга и заливки прошивки:

USB CH 340C

Общий вид

По железу закончили, теперь коротко о программных возможностях.

Оффтоп

Вообще, UMNI (знакомьтесь) – это небольшая экосистема свободного, открытого программного обеспечения (изначально отечественного), направленная на решение децентрализованного контроля доступа, видеоанализа, видеонаблюдения, биометрии и управления умным (и не очень) домом.

Тизер 1

Тизер 2

В своей первой статье я не буду рассказывать про систему, которая немного смахивает на HA на первый взгляд, но решает повседневные проблемы проще и не такая монструозная (не в обиду, я очень уважаю и люблю HA), а сразу перейду только к программному обеспечению контроллера УМНЫЙ К1. Однако, контроллер К1 является частью этой экосистемы и интегрируется с ней.

А что по прошивке?

Программное обеспечение, то бишь прошивка, написана в среде ESP-IDF фреймворка. Страница прошивки - https://github.com/umni-su/umni-uni .

Мне хотелось, чтобы контроллером можно было легко управлять, интегрировать его. Ранее, старые версии использовали классику – MQTT для живого общения. Сейчас я переписал инфраструктуру, выпилив MQTT.

Универсальность ПО – важный аспект. Но это не Tasmota или ESPHome. У меня несколько другой подход – capabilities. По ним можно понять, что есть в контроллере (а они планируются разные), и чем можно управлять.

Отсюда выработалась такая тактика, и я ее придерживался.

1. REST API для управления и запроса состояний https://docs.umni.su/books/prosivka-umni-uni/page/rest-api-v10 . Здесь достаточно методов, которые покрывают практически весь функционал, необходимый мне. Можно даже curl-ом «побибикать пищалкой».

2. SSE – казалось бы, причем тут это. Однако я решил ее использовать в ПО для централизованного управления контроллерами и получения живого статуса изменений состояний.

3. А как же интеграции и получения состояния сенсоров? Тут все просто. Мне очень импонирует стандартный syslog. Поэтому контроллер по умолчанию отправляет UDP пакеты в сеть по настроенному порту. Подключайся Wireshark, скриптом на питоне, да чем угодно, и получай состояния сенсоров и события.

4. 4. Автоматизации – мини простые сценарии из коробки (также доступные через REST API). Датчик температуры > 24 градусов – выключить (реле 1 – 4, котел), иначе включить (типа того). Работает автономно. TODO – сделать гистерезис и отправлять событие в syslog.

5. Вебхуки. Мало мне HTTP – давайте еще один. Можно настроить адрес для вебхуков и контроллер будет туда передавать POST с событиями сенсоров.

6. OTA. Ну тут без комментариев.

Вот так я ушел от зависимости в виде брокера сообщений. Меня устраивает.

Wireshark в действии

А как управлять?

Вторая часть – ПО для централизованного управления такими контроллерами, как К1 – UMNI UNI TOOL (UNI – universal). Выпилив интерфейс SD карты, встал вопрос администрирования контроллера. Фронт был уже написан (Vue). И ранее он открывался с SD карты. Надо было что-то придумать. Вот и наткнулся я на Tauri – фреймворк, который не зависит от фронта и позволяющий превратить его с минимальными доработками в приложение для мобильных и десктопов.

Страница климата. Котел Buderus Logamax U072 24K

Так родился UMNI UNI TOOL - https://github.com/umni-su/umni-uni-tool . Контроллеры определяются через mDNS в сети, а ПО видит и может подключаться к контроллеру(ам). Выбираем и работаем с ним через REST API. Вот и все.

Финал

Ознакомительная часть закончена. В ней я хотел только познакомиться и ознакомить веб с УМНЫм. Представится и поздороваться. У него есть дока https://docs.umni.su , сайт тоже, но на все не хватает рук.

Хорошо, что в наше время легко найти разработчиков, которые могут помочь в написании проекта. Поэтому осторожно! В коде могут присутствовать следы дипсика и гугл ии, рефакторинг мне в помощь.

Я рад, что могу выложить на бумагу то, что неторопливо пишу не первый год. Если есть энтузиасты – добро пожаловать в клуб. За сим откланяюсь бороздить просторы опенсорса, и занимать тем, что приносит удовольствие – развивать экосистему (а вы что подумали).