用ESPHOME搞一套超简单的雨量、风速模拟量监测装置（小白...

shaula · 发表于 2022-4-27 20:29:34

本帖最后由 shaula 于 2022-4-27 22:14 编辑

家里装了电动的开窗器、电动雨篷，一直想用雨量、风速传感器来自动化。坛子里关于雨量传感器，基本都是用雨水板接一块模数转换小板，然后把小板的DO接到ESP8266或ESP32的引脚，做一个binary_sensor，传入小板的开关量。这样做有个问题，小板上的可变电阻不精确，并且只有开关量，无法实现感知雨量大小。而关于风速传感器，坛子里虽然有，但讲解不多。现将本人经验分享如下：
一、硬件
ESP32或ESP8266一块；雨水板子一块（模数小板没有应该也可以，但我是接了小板的）；0-5V两线风速传感器（风杯）一个；INA219电源监控模块一个
二、软件
ESPHOME
三、接线
雨量传感器小板的AO接ESP32的ADC脚（我用GPIO34），DO接ESP32的GPIO引脚（我是接GPIO25）。风速传感器输出正极接INA219的VIN+，负极接VIN-并到ESP32的GND。INA219的SCL、SDA接ESP32的GPIO22、21引脚。雨量传感器小板、INA219上的VCC、GND分别并到ESP32 的3.3V和GND引脚。
四、ESPHOME代码

i2c: #声明I2C引脚位置
  sda: 21
  scl: 22
  scan: true
binary_sensor: #binary sensor这一段是监控小板传入的开关量信号，如果不需要小板的开关量，可以去掉
  - platform: gpio
    name: "water_sensor"
    pin: 
      number: GPIO25
      mode:
        input: true
        pullup: true   
      inverted: True       #如果不定义反转为下拉模式，则开关正好相反
    filters:
      - delayed_on: 100ms
      - delayed_off: 100ms
switch: #跟binary_sensor同一引脚设定为开关，解决下面根据雨量模拟量自动控制binary_sensor开和关的问题，相当于数模双控开关
  - platform: gpio
    pin:
      number: GPIO25
      inverted: True
    name: "relay1"  #雨量开关
    id: switch1
sensor:
  - platform: ina219
    shunt_resistance: 0.1 ohm 
    current:
      name: "windspeed_sensor"
      accuracy_decimals: 1 #默认是3，改为1后HA仪表盘上实体显示为小数点后一位，否则数据会抖动
      filters:
        - offset: 0.00019 # 我这里风杯不转时，读数是-0.00019，所以加了一个常数让它变0
        - lambda: return x * (32.4/0.2) ; #风杯最大风速是32.4米/秒，分母是我测试出来跟实际情况相差不大的值，可能不精确
      unit_of_measurement: "米/秒"
      icon: "mdi:sign-direction"
    max_voltage: 5V
    max_current: 2A #这里的5V是风杯最大电压，电流是乱填的，具体作用我还没搞懂
    update_interval: 1s
  - platform: adc
    pin: GPIO34
    name: "rain_data"
    attenuation: auto #这个不加上，ADC只能读到上限1.1伏
    update_interval: 1s
    filters: #因为模拟值波动较大，所以要加滤波器，配合较短的取样周期（1秒），可以提升稳定和精度
      - sliding_window_moving_average:
          window_size: 15
          send_every: 15
    on_value_range: #这段自动化，电压数值2.0和1.95也是自己摸索出来的，可以根据自身情况修改数值
      - above: 2.0
        then:
          switch.turn_off: switch1
      - below: 1.95
        then:
          switch.turn_on: switch1

声明：本人纯小白一个，搞法律的，啥编程微电子都不懂，靠瞎摸搞出来的，关于HA当中如何优化控制逻辑，有空再分享。大概思路是：因为风速传感器类似脉冲，为了防止突然一阵风就执行关雨篷命令，我用了两个辅助元素，一个计时，一个计数。再用一段自动化，当风速数据变化时触发，风速达到多少值后，计数加1，当在1小时之内，计数超过多少时，执行关雨篷命令，如果超过1小时，则重置计数器。
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