Bouw Een DIY NEST-achtige Slimme Thermostaat Met Node-RED Op Raspberry Pi

Controleer de temperatuur van je huis van overal met een custom NEST-stijl thermostaat gebouwd op een Raspberry Pi, Node-RED en ESPurna firmware.

Projectoverzicht

Na het jongleren met meerdere werkdiensten, vond ik het onmogelijk om mijn oude huishoudthermostaat handmatig elke week aan te passen. Ik had een remote oplossing nodig die me liet verwarmen in- of uitschakelen voordat ik thuiskwam – en energie bespaarde terwijl ik weg was.

Ik koos om het slanke NEST-ontwerp te repliceren met een goedkope ITEAD 1-CH Wi-Fi relais en een DHT22 temperatuur/vochtigheidssensor. Het resultaat is een volledig-functionele thermostaat die gemonitord en gecontroleerd kan worden vanaf elk internet-verbonden apparaat.

Software Installeren

• Stel Raspbian Stretch in op een Raspberry Pi 3.
• Installeer de Mosquitto MQTT broker op de Pi.
• Installeer Node-RED op de Pi.
• Installeer Atom + PlatformIO op je PC voor firmware-ontwikkeling.

Hardware Hacken

De ITEAD 1-CH module is een 5V, 12V Wi-Fi relais die geleverd wordt met een proprietair EWeLink firmware. Om vendor lock-in te vermijden, verving ik die firmware door ESPurna, een open-source firmware voor ESP8266 apparaten. ESPurna ondersteunt custom sensoren, wat het ideaal maakt voor het toevoegen van een DHT22 aan het relais.

Ik soldeerde de volgende pinnen op de PSA-01 module (de ESP8266 kern):

• GND, 3V3, en GPIO14 naar de DHT22.
• TX, RX, en GND voor het flashen van de firmware.

De Custom Firmware Bouwen

Na het installeren van Atom+PlatformIO, download de nieuwste ESPurna release en pak het uit. Voeg de code map toe aan een nieuw project via File → Add Project Folder.

Bewerk /config/sensors.h om DHT-ondersteuning in te schakelen:
#define DHT_SUPPORT 1 #define DHT_PIN 14

Stel env_default = itead-1ch-inching in platformio.ini. Bouw het project; een succesvolle build eindigt met een SUCCESS bericht.

Om te flashen, verbind een USB-naar-Serieel adapter met het bord, houd de knop naast de micro-USB poort ingedrukt tijdens het aanzetten, en kijk hoe de LED rood wordt. Klik Upload in PlatformIO; de adapter knippert terwijl de firmware naar flash wordt geschreven.

Na het flashen, los de adapter los, bevestig de DHT22 (3V3, GND, GPIO14), en voed het apparaat met een 5V mobiele lader.

Het apparaat boot in een soft-AP genaamd DEVICE_XXXXXX (wachtwoord: fibonacci). Verbind ermee en open https://192.168.4.1 om Wi-Fi en beveiligingsinstellingen te configureren.

De Thermostaat Configureren

Eenmaal verbonden met je thuisnetwerk, blootlegt de ESPurna webinterface sensorwaarden, schakelstatus, en een rijkdom aan MQTT, NTP, HTTP, en home-automation integraties. Configureer de MQTT-broker details om te matchen met de Mosquitto-instantie op je Raspberry Pi.

Node-RED zal sensordata via MQTT ontvangen en je controllogica implementeren – verwarmen in- of uitschakelen gebaseerd op temperatuurdrempels of schema's. De flow-editor stelt je ook in staat een custom dashboard te creëren voor remote monitoring.

Met het systeem op zijn plaats, kun je nu gewenste temperaturen instellen, verwarmen plannen, en real-time vochtigheid bekijken – allemaal vanaf je telefoon, tablet of laptop.

Volgende Stappen

Verken geavanceerde features zoals Amazon Alexa integratie, Thingspeak data logging, of geautomatiseerd schema-creëren binnen Node-RED. De open-source natuur van ESPurna en Node-RED betekent dat je dit project oneindig kunt uitbreiden.

Lees Meer Detail: DIY Virtual Alike NEST Thermostaat met Node-RED