Como fazer uma estação meteorológica DIY HomeKit usando D1 Mini e BME280

A estação meteorológica inteligente habilitada para HomeKit que vamos construir hoje funciona de maneira semelhante ao Elgato Eve Degree oficial, que custa ~ € 80. Esta é uma estação meteorológica totalmente caseira que você pode fazer por menos de US $ 10 e integrar ao aplicativo Apple Home em seus dispositivos iOS e macOS, como iPhone, iPad e MacBook. Também funciona com software de automação residencial inteligente, como o Home Assistant.

Coisas que você vai precisar

Para construir esta estação meteorológica mart DIY para Apple HomeKit, na qual é reconhecida como Elgato Eve Degree, você precisará dos seguintes componentes:

• Placa D1 Mini ou NodeMCU (ESP8266)
• Módulo sensor de temperatura, umidade e pressão barométrica BME280
• SSD1306 (0,96″ou 1,3″, 128×64) Display OLED (opcional)
• Alguns fios de jumper
• Ferro de solda e estanho
• macOS ou Windows PC ou laptop
• Cabo micro USB
• Fonte de alimentação USB 5V
• Caixa impressa em 3D (a partir de um design em Printables ) para abrigar os componentes

Atualizar o Firmware

Para fazer esta estação meteorológica DIY, usaremos o firmware da HomeKid . Para isso, você precisará de acesso a um sistema macOS ou Windows e um cabo micro USB. As instruções para atualizar o firmware são as seguintes:

No macOS

1. Baixe o programa NodeMCU-PyFlasher.dmg (do GitHub ) e execute-o em seu sistema macOS.
2. Conecte a placa D1 Mini ou NodeMCU à sua máquina macOS usando o cabo micro USB e escolha a porta serial .
3. Clique em Procurar e escolha o arquivo main.bin ( GitHub ).
4. Em Baud Rate , selecione 115200 .
5. Selecione Quad I/O (QIO) .
6. Escolha Apagar Flash e sim, apaga todos os dados .
7. Por fim, clique no botão Flash NodeMCU . Depois de algum tempo, o D1 Mini conectado ou o NodeMCU piscará.

No Windows PC/laptop

1. Use o cabo micro USB para conectar a placa D1 Mini ao sistema.
2. Baixe as ferramentas de download do Espressif Flash e extraia a pasta zip.
3. Abra a pasta extraída e execute o arquivo flash_download_tool_xx.exe .
4. Escolha ESP8266 em Tipo de Chip e clique em OK .
5. Clique nas três primeiras caixas de seleção e faça o seguinte,
   • Digite 0x0000 no primeiro campo e clique em três pontos para selecionar o arquivo rboot.bin ( download do GitHub ).
   • Digite 0x1000 no segundo campo e selecione o arquivo blank_config.bin ( download do GitHub ).
   • Digite 0x2000 no terceiro campo e selecione o arquivo main.bin ( GitHub ).
6. Em seguida, selecione as seguintes opções,
   • Taxa de transmissão: 115200.
   • Tamanho do Flash: 4 MB.
   • Modo Flash: DIO ou QIO.
   • Velocidade SPI: 40MHz.
7. Escolha a porta COM onde a placa D1 Mini ou NodeMCU está conectada. Clique em Iniciar . Isso começará a piscar o firmware na placa D1 Mini ou NodeMCU conectada e pode levar até dois minutos para terminar.
   

Depois que o firmware for atualizado com sucesso, você precisará reiniciar o dispositivo desconectando a fonte de alimentação USB e seguindo as próximas instruções para conectar a placa à sua rede Wi-Fi.

Conecte-se à rede Wi-Fi

Feche a ferramenta Flash Download e conecte o D1 Mini ao adaptador de energia ou ao seu sistema.

• No seu dispositivo iOS, como um iPhone, abra as configurações de Wi-Fi e conecte-se ao ponto de acesso Wi-Fi HomeKid-XXXX . Use a senha 12345678 .
• Na janela de login, toque em sua rede WLAN e digite a senha do Wi-Fi. Toque em Juntar -se . O dispositivo interromperá o AP, desconectará do seu smartphone e conectará à sua rede Wi-Fi usando a senha que você forneceu.

Se a senha da rede WLAN estiver errada, o dispositivo reiniciará o ponto de acesso (AP) após algum tempo. Você pode se conectar ao AP novamente e inserir a senha correta.

Conecte os componentes

Consulte o diagrama abaixo para conectar o display OLED BME280 e SSD1306 à placa D1 Mini ou NodeMCU.

• Conecte o pino D1 ao pino SCL do BME280 .
• Conecte o pino D2 ao pino SDA do BME280 .
• Conecte o pino D5 ao pino SDA do monitor SSD1306 OLED .
• Conecte o pino D7 ao pino SCL do monitor SSD1306 OLED .
• Conecte o pino de 3,3 V aos pinos VCC e VIN do visor OLED BME280 e SSD1306 .
• Conecte o pino G aos pinos GND do monitor OLED BME280 e SSD1306 .

Adicionar estação meteorológica ao aplicativo Apple Home (HomeKit)

Conecte o cabo micro USB ao D1 Mini ou NodeMCU e no seu iPhone, iPad ou MacBook, abra o aplicativo Home. Em seguida, siga estas etapas para adicionar a estação meteorológica DIY habilitada para HomeKit como um acessório ao aplicativo Casa. A estação meteorológica que criamos será reconhecida e adicionada como um acessório não oficial. No entanto, funcionará de maneira semelhante a um sensor oficial Elgato Eve Degree para Apple HomeKit.

1. Abra o aplicativo Home, toque no ícone + e escolha Adicionar acessório .
2. Toque no botão Mais ações… e, em seguida, toque no acessório sensor de temperatura/umidade descoberto.
3. Toque em Adicionar assim mesmo e digite o código 02182017 . Toque em Continuar .
4. Selecione o local ou cômodo onde vai instalar e utilize a estação meteorológica e toque no botão Continuar .
5. Você pode editar ou alterar o nome do acessório da estação meteorológica DIY. Toque em Continuar > Concluído .
6. Os valores de temperatura e umidade começarão a ser exibidos abaixo do nome da sala. Você pode tocar no acessório a qualquer momento para abrir o painel de controle e editar as propriedades do sensor da estação meteorológica.

Para visualizar os valores de pressão barométrica e altitude, você precisará instalar o aplicativo Eve for HomeKit em seu dispositivo iOS. Este aplicativo fornece uma interface de usuário muito mais agradável e intuitiva. É altamente recomendável que você instale o aplicativo para usar este acessório DIY HomeKit não oficial, assim como adicionamos o sensor de movimento Elgato Eve DIY HomeKit.

Solução de problemas comuns

Caso você encontre um ou mais dos seguintes problemas, será necessário atualizar novamente o firmware:

1. O AP sem fio não está visível ou não consegue encontrar o AP HomeKid-xxxx nas configurações de Wi-Fi.
2. A estação meteorológica não está visível no aplicativo Apple HomeKit.

Nesse caso, use as ferramentas de flash para apagar a placa D1 Mini ou NodeMCU e atualize novamente a placa do microcontrolador com o firmware HomeKidd.

Estação meteorológica residencial mais acessível

Você pode construir e usar esta acessível estação meteorológica habilitada para HomeKit DIY para medir a temperatura, umidade e pressão barométrica em sua localização atual ou em uma sala. Você pode usar esse sensor para automatizar ainda mais outros dispositivos em seu aplicativo Home, como um ventilador ou unidade HVAC quando a temperatura aumenta ou diminui para um determinado valor. Você também pode adicionar e integrar este sensor em um servidor Home Assistant e criar várias automações para sua casa inteligente.