D1 Mini 및 BME280을 사용하여 DIY HomeKit 기상 관측소를 만드는 방법

2023/02/03

오늘 구축할 스마트 HomeKit 지원 기상 관측소는 공식 Elgato Eve Degree와 유사하게 작동하며 가격은 ~€80입니다. 이것은 10달러 미만으로 만들 수 있고 iPhone, iPad 및 MacBook과 같은 iOS 및 macOS 장치의 Apple Home 앱과 통합할 수 있는 완전히 수제 기상 관측소입니다. 또한 홈 어시스턴트와 같은 스마트 홈 자동화 소프트웨어와도 작동합니다.

필요한 것

Elgato Eve Degree로 인식되는 Apple HomeKit용 마트 DIY 기상 관측소를 구축하려면 다음 구성 요소가 필요합니다.

D1 미니 또는 NodeMCU(ESP8266) 보드
BME280 온도, 습도 및 기압 센서 모듈
SSD1306 (0.96″또는 1.3″, 128×64) OLED 디스플레이(옵션)
일부 점퍼 와이어
납땜 인두 및 주석
macOS 또는 Windows PC 또는 노트북
마이크로 USB 케이블
5V USB 전원
구성 요소를 수용하기 위한 3D 인쇄 케이스( Printables 의 디자인에서 가져옴)

펌웨어 플래시

이 DIY 기상 관측소를 만들기 위해 HomeKid 의 펌웨어를 사용합니다 . 이를 위해서는 macOS 또는 Windows 시스템과 마이크로 USB 케이블에 액세스해야 합니다. 펌웨어를 플래싱하는 방법은 다음과 같습니다.

macOS에서

NodeMCU-PyFlasher.dmg 프로그램( GitHub 에서)을 다운로드하고 macOS 시스템에서 실행합니다.
마이크로 USB 케이블을 사용하여 D1 Mini 또는 NodeMCU 보드를 macOS 시스템에 연결한 다음 직렬 포트 를 선택합니다 .
찾아보기 를 클릭 하고 main.bin 파일( GitHub )을 선택합니다.
전송 속도 에서 115200 을 선택 합니다.
쿼드 I/O(QIO) 를 선택 합니다.
플래시 지우기 를 선택 하면 예, 모든 데이터가 지워 집니다.
마지막으로 Flash NodeMCU 버튼을 클릭합니다. 잠시 후 연결된 D1 Mini 또는 NodeMCU가 깜박입니다.

Windows PC/노트북에서

마이크로 USB 케이블을 사용하여 D1 Mini 보드를 시스템에 연결합니다.
Espressif Flash 다운로드 도구 를 다운로드하고 zip 폴더의 압축을 풉니다.
추출된 폴더를 열고 flash_download_tool_xx.exe 파일을 실행합니다.
칩 유형 에서 ESP8266 을 선택 하고 확인 을 클릭 하십시오 .
처음 세 개의 확인란을 클릭하고 다음을 수행합니다.
- 첫 번째 필드에 0x0000 을 입력 하고 세 개의 점을 클릭하여 rboot.bin 파일( GitHub 다운로드 )을 선택합니다.
- 두 번째 필드에 0x1000 을 입력 하고 blank_config.bin 파일( GitHub 다운로드 )을 선택합니다.
- 세 번째 필드에 0x2000 을 입력 하고 main.bin 파일( GitHub )을 선택합니다.
그런 다음 다음 옵션을 선택합니다.
- 전송 속도: 115200.
- 플래시 크기: 4MB.
- 플래시 모드: DIO 또는 QIO.
- SPI 속도: 40MHz.
D1 Mini 또는 NodeMCU 보드가 연결된 COM 포트를 선택합니다 . 시작 을 클릭 합니다. 이렇게 하면 연결된 D1 Mini 또는 NodeMCU 보드에서 펌웨어 플래싱이 시작되고 완료하는 데 최대 2분이 걸릴 수 있습니다.

펌웨어가 성공적으로 플래시되면 USB 전원 공급 장치를 분리하고 다음 지침에 따라 보드를 Wi-Fi 네트워크에 연결하여 장치를 다시 시작해야 합니다.

Wi-Fi 네트워크에 연결

Flash 다운로드 도구를 닫고 D1 Mini를 전원 어댑터나 시스템에 연결합니다.

iPhone과 같은 iOS 기기에서 Wi-Fi 설정을 열고 HomeKid-XXXX Wi-Fi AP에 연결합니다. 암호 12345678 을 사용하십시오 .
로그인 창에서 WLAN 네트워크를 누른 다음 Wi-Fi 비밀번호를 입력하십시오. 가입 을 탭 합니다. 장치는 AP를 중지하고 스마트폰에서 연결을 끊은 다음 제공한 암호를 사용하여 Wi-Fi 네트워크에 연결합니다.

WLAN 네트워크의 암호가 잘못된 경우 장치는 일정 시간 후에 액세스 포인트(AP)를 다시 시작합니다. AP에 다시 연결하고 올바른 암호를 입력할 수 있습니다.

구성 요소 연결

BME280 및 SSD1306 OLED 디스플레이를 D1 Mini 또는 NodeMCU 보드에 연결하려면 아래 다이어그램을 참조하십시오.

BME280 센서와 OLED 디스플레이를 D1 Mini에 연결하기 위한 배선도

D1 핀을 BME280 의 SCL 핀에 연결합니다 .
D2 핀을 BME280 의 SDA 핀에 연결합니다 .
D5 핀을 SSD1306 OLED 디스플레이 의 SDA 핀에 연결합니다 .
D7 핀을 SSD1306 OLED 디스플레이 의 SCL 핀에 연결합니다 .
3.3V 핀을 BME280 및 SSD1306 OLED 디스플레이 의 VCC 및 VIN 핀에 연결합니다 .
G 핀을 BME280 및 SSD1306 OLED 디스플레이 의 GND 핀에 연결합니다 .

Apple Home 앱(HomeKit)에 기상 관측소 추가

마이크로 USB 케이블을 D1 Mini 또는 NodeMCU에 연결하고 iPhone, iPad 또는 MacBook에서 Home 앱을 엽니다. 그런 다음 다음 단계에 따라 HomeKit 지원 DIY 기상 관측소를 홈 앱에 액세서리로 추가하세요. 우리가 만든 기상 관측소는 비공식 액세서리로 인식되어 추가됩니다. 그러나 Apple HomeKit의 공식 Elgato Eve Degree 센서와 유사하게 작동합니다.

홈 앱을 열고 + 아이콘을 탭한 다음 액세서리 추가 를 선택합니다 .
추가 작업… 버튼을 탭한 다음 검색된 온도/습도 센서 액세서리를 탭합니다.
계속 추가 를 누른 다음 코드 02182017 을 입력 합니다 . 계속 을 탭 합니다.
기상 관측소를 설치하여 사용할 위치 또는 방을 선택하고 계속 버튼을 누릅니다.
DIY 기상 관측소 액세서리의 이름을 편집하거나 변경할 수 있습니다. 계속 > 완료 를 탭 합니다.
온도 및 습도 값이 방 이름 아래에 표시되기 시작합니다. 언제든지 액세서리를 탭하여 제어판을 열고 기상 관측소 센서의 속성을 편집할 수 있습니다.

기압 값과 고도를 보려면 iOS 장치에 Eve for HomeKit 앱을 설치해야 합니다. 이 앱은 훨씬 더 멋지고 직관적인 UI를 제공합니다. Elgato Eve DIY HomeKit 모션 센서를 추가한 것처럼 이 비공식 DIY HomeKit 액세서리를 사용하려면 앱을 설치하는 것이 좋습니다.

일반적인 문제 해결

다음 문제 중 하나 이상이 발생하는 경우 펌웨어를 다시 플래시해야 합니다.

무선 AP가 보이지 않거나 Wi-Fi 설정에서 HomeKid-xxxx AP를 찾을 수 없습니다.
기상 관측소는 Apple HomeKit 앱에 표시되지 않습니다.

이 경우 플래시 도구를 사용하여 D1 Mini 또는 NodeMCU 보드를 지우고 HomeKidd 펌웨어로 마이크로 컨트롤러 보드를 다시 플래시하십시오.

가장 저렴한 가정용 기상 관측소

이 저렴한 DIY HomeKit 지원 기상 관측소를 구축하고 사용하여 현재 위치 또는 방에서 온도, 습도 및 기압을 측정할 수 있습니다. 이 센서를 사용하여 온도가 특정 값까지 올라가거나 내려갈 때 팬이나 HVAC 장치와 같은 Home 앱의 다른 장치를 추가로 자동화할 수 있습니다. 이 센서를 홈어시스턴트 서버에 추가 및 통합하고 스마트 홈을 위한 여러 자동화를 생성할 수도 있습니다.