大泡泡的 DIY 篇十一:小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

2021-09-06 12:01:09 25点赞 40收藏 22评论

米家智能场景中作为触发设备的主要有一些传感器,比如人体/光照/温湿度/门窗传感器等,但现有的这些传感器并不能满足有的控制要求,于是有了各种各样的 DIY 改装。其中门窗传感器小米无线开关的触发是开关量(高低电平),加上价格便宜,成为大多数人 DIY 的首选。小米门窗传感器有两款,一代是 ZigBee 协议的,内部是干簧管;二代是蓝牙协议的,内部的磁性感应器变成了霍尔元件。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

之前利用门窗传感器 2 代 DIY 了一个蓝牙版的小米无线开关,过程写的比较简单,有的值友留言说没看明白,最近刚好又有改装的需求,于是再写一篇,详细的分享下小米门窗传感器 2 的 DIY 改装过程。

大泡泡的 DIY 篇五:DIY 蓝牙版小米无线开关2创作立场声明:个人DIY作品说起来你可能不信,小米无线开关是2015发布的产品,到今天已经7年多了,小米依然没有更新该系列,而且在这款无线开关在官网、天猫京东旗舰店上还经常缺货。跟它同一时间发布的网关、人体传感器、门窗传感器都已经发布了二代新品。7年前发布的小米智能家庭套装里面的产品都是ZigBeeBigBubbleGum| 25 评论17 收藏85查看详情

海尔空调租赁控制器

事情的起因是这样子的:去年 9 月份搬了新校区,9 月中旬入住后给宿舍的海尔空调交了一年的租金,180 元。今年 9 月 1 日刚到,空调就用不了了,看了下付款日期是去年的 9 月 17 号,按理说至少还能再用两周啊。去找物业,物业说 9 月 1 号是一个周期,要用的话得再交一年租金。9 月份天气已经不热,明年还不一定继续住,就没有再交钱。但偶尔还是想开下空调,网上说这种集体宿舍的租赁空调里面有个控制器,拆掉说不定就能接着用,于是我便研究了一下。

这台空调是海尔的 KFR 系列,抬起面板就能看到右上角有个贴着二维码的小黑块,上面还有一根天线,看来这个型号的空调就是为了租赁而生。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

控制器通过四根线插到主板上,可以看到是 5V 供电+TXD/RXD 数据传输。这个控制器并不是一个简单的传感器或者开关啥的,需要和空调主板有效的通讯,空调才能正常工作,如果破解不了通讯协议的话直接拔掉或者短接是没用的。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

控制器上贴了「海享租」的微信公众号二维码,这是一个海尔旗下的学生租赁空调平台,有商家后台的登录入口,但是并没有该控制器出售,理论上来说自己买一个同款控制器替换上,就能取得该空调的控制权了。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

控制器的主板上是一块利尔达的物联网模组 NB86-G,跟 ESP8266、小米无线模组之类的类似,留有二次开发的硬件接口,为了避免物业上门查电费,看完结构后便默默装了回去。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

改造方案

现在空调也不是完全不能用,通电开机后工作两分钟就会自动停止。能用,但只能用一点点。而且必须再次拔插电源后才能继续开机用两分钟,我猜测是每次通电后物联网模块联网接收信息,然后将指令发送给空调主板。如果开机 2 分钟后模块连不上网,或者租期到了,就会发送指令,空调停止工作。

于是我便想到了如果能重复的利用这两分钟工作时间,不就可以进行 PWM 制冷了吗?

接着我把空调插在小米智能插座上,设置智能场景:无线开关按一下,就执行:插座关-延时 3s—插座开—延时 10s(等待空调自检)—小爱音箱 Play 增强版发出空调开机指令。测试正常,按一下小米无线开关后能获得两分钟制冷时间。

但是米家并不能设置每隔几分钟重复执行的循环指令,于是想起了之前设计的易微联开关,在易微联 APP 是可以设置按分钟计的循环定时的,计划通,开干~

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

大泡泡的 DIY 篇四:从原理图到PCB,教你设计一款迷你WiFi远程控制物联网开关创作立场声明:个人DIY作品如何联网智能控制一台传统家电?最常见的解决方法是WiFi智能插座,只需要将传统家电的插头插在智能插座上,就能远程联网控制家电的开关了,但是智能插座只能控制那些通电就工作的电器,比如说饮水机、煮蛋器、电视等等。对于那些通电后还需要手动按键开机的设备,比如说需要手动开机的台式BigBubbleGum| 147 评论85 收藏1k查看详情

小米门窗传感器 DIY

由于只是作为触发装置,我将小米无线开关换成了更加好拆的小米门窗传感器 2。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

小米门窗传感器 2 的主板中间是 SiliconLabs 的 EFR32BG21 蓝牙 SoC,它是一个基于 ARM 架构的蓝牙 MESH 物联网模块,左侧有个微功耗运放 RS8032XM,磁性感应器是 SOT-23 封装的霍尔元件 MT6131。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

MT6131 的 3 号引脚为 GND,2 号引脚输出信号,平常输出高电平,感应到磁性后输出低电平。只需要将 GND 和 Output 的引线短接到一起,就能模拟门窗传感器感应到磁信号。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

在门窗传感器的外壳上钻两个小孔,两根控制线做一个 jst 插头,这样既不影响门窗传感器的正常使用,也能用于日后其他的 DIY 项目。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

将门窗传感器的控制线接在易微联开关的输出继电器 COM 与 NO 脚上,这样易微联 APP 里设置好每隔几分钟循环打开/关闭,就能模拟自动开门/关门了。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

为了更方便地使用,又加了个电源开关并封装了一下。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

最终的电路连接是这样的:

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

只要按下口香糖罐子上的开关,易微联模块工作,继电器循环通断——门窗传感器循环开关——空调循环工作两分钟,「海尔空调控制罐」搞定!

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

空调插座是 16A 的,小米的智能插座是 10A,还需要两个转换插座叠罗汉转换一下。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

这种空调“破解”方法没有破坏原来的电路板,只是合理利用了空调开机两分钟的“BUG”,没有什么违规操作,不用担心物业请喝茶~

方案改进

测试了下门窗传感器待机和打开/闭合的工作电流都是 0.1mA 左右,而短接 Output 与 GND 之后工作电流飙升到 40mA。为了搞清楚原因,我看了下磁性传感器 MT6131 的数据手册,MT6131 的 Output 引脚是推挽输出(Push Pull),相较于开漏输出(Open Drain)来说可以提高开关速度,延时也比一代的干簧管更低。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

当没有感应到磁性,图中 A 点为低电平,下面的 MOS 管截止,上面的 MOS 导通,Out 输出高电平。相反的如果感应到磁性,A 点为高电平,Out 输出低电平。如果没有感应到磁性时强行用控制器把 Out 接地,相当于把 VCC 与 GND 短路,所以电流激增。

为了验证这个解释,在短接门窗传感器控制线的同时将其靠近磁铁,此时电流下降为正常水平。

知道了原因,首先尝试拆掉这个磁传感器,控制线直接接 Out 与 GND,测试时发现此时 Out 脚处于不稳定状态,手指碰一下都会导致高低电平随意变换。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

于是在 Out 引脚上加了一个 4.7K 的电阻上拉到 VCC,默认状态下 Out 引脚输出为高电平,控制线接地后 Out 变为低电平。测了下正常状态工作电流 0.1mA,跟之前一样,控制线接地后电流为 0.7mA,也是很低的水平了。由于拆掉了磁感应器,原来的门磁感应功能就用不了了。

小米门窗传感器 DIY 的另类用途—空调控制罐

1️⃣普通 DIY 的话可以直接将控制线接到 MT6131 的 OUT 与 GND 上,使用时建议控制线日常处于开路状态(门窗打开),控制线接地导通(门窗关闭)作为触发条件,而不要反过来用,那样会很耗电。这样改装简单,也不影响正常使用门磁感应。

2️⃣比较完美的改装方法就是拆掉磁传感器 MT6131,将 Out 引脚接一个 4.7k 的电阻上拉或者下拉,这样就能自由选择打开或者关闭作为触发条件了。比如 DIY 防丢报警器,平常控制线接通是关闭状态,一旦线路断开(门窗打开)就触发警报。

如果你也想改装的话还是推荐一代门窗传感器,它使用的是干簧管,感应到磁性后是物理闭合状态,DIY 就不会存在这些问题。

小结

小米门窗传感器的改装过程还是比较简单的,DIY应用范围也比较广泛,就是米家不支持分秒级别的循环定时(会玩Home Assistant的话写几句代码的事),于是利用了易微联的循环定时,并组装成「空调控制罐」,一键开启 PWM 空调~

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