如何使用树莓派和IFTTT构建光感应智能开关

黄昏至黎明开关和计时器开关都是使灯光自动化的便捷方法。如果您可以将两者结合起来，甚至将它们连接到互联网上，以获得真正的智能照明系统，那不是很好吗？

Raspberry Pi，一个继电器，一个光传感器和一些仅需代码即可实现此自动照明必杀技。

所需条件

用于光感应智能开关的组件易于采购。您将需要：

任何运行Raspbian的模型Raspberry Pi。

在亚马逊上很容易找到的中继板。

Adafruit TSL2561发光度传感器

跳线。

一些灯可以自动运行！

光感应智能开关的工作原理

使用继电器的方式与我们自动车库门开启器项目的方式相同，您可以对Raspberry Pi进行编程，以在固定时间打开和关闭照明电路。在混合物中添加一个亮度传感器，意味着Pi可以检测环境光水平，并选择仅在真正需要时才打开灯光。

因为Pi是可以连接的微型计算机连接到网络，您也可以将其设置为通过互联网进行控制。您的智能灯将具有三个输入来确定它们何时亮起：

已编程的时间表。

环境光水平。

超驰信号

第1步：将Raspberry Pi连接到中继

如果您不熟悉使用GPIO，请先阅读所需的所有内容了解Raspberry Pi的GPIO引脚。

首先，检查您的中继板上是否有将VCC和JD-VCC引脚连接在一起的跳线。

关闭所有电源，然后按如下所示将中继板连接到您的Pi：

将Pi针2（5v）连接到继电器板上的JD-VCC。

Pi针6（GND）到继电器板上的GND。

Pi针15（GPIO） 22）到中继板上的IN1

Pi引脚17（3.3v）到中继板上的VCC。

第2步：连接光度传感器

TSL2561是一种光传感器，可以检测红外光，全光谱和人类可见光。它可以向Raspberry Pi发送非常精确的数字读数。传感器报告的光线水平范围为0.1（无光照）至40，000（明亮的太阳）。

TSL2561板使用i2c协议与Raspberry Pi通讯。 I2C仅需要两个连接，一个用于时钟，以使两个设备保持同步，另一个用于传输数据。当然，勒克斯传感器也需要一定的功率，因此总共需要进行四个连接：

将Pi引脚1（3.3v）连接到勒克斯传感器上的Vin（或VCC）li》

将Pi针3（SDA）连接到流明传感器上的SDA

将Pi针5（SCL）连接到勒克斯传感器上的SCL

将Pi针9（ GND）到lux传感器上的GND

第3步：配置和安装依赖项

在进行进一步操作之前，则需要检查Raspberry Pi上是否已启用I2C（默认情况下已禁用）。在终端中输入以下内容：

sudo raspi-config

选择 Interface Options》 P5 I2C，，然后选择 Yes 。。 》

点击 Enter ，然后选择 Finish 退出配置屏幕。重新启动Pi，以使更改生效：

sudo reboot

Pi能够与传感器板通信需要一些依赖项。键入以下命令：

sudo apt-get update

sudo apt-get install -y python-smbus

sudo apt-get install -y i2c-tools

您可以通过键入以下内容来检查一切是否正常：

sudo i2cdetect -y 1

如果您的依赖项是已安装并且您的勒克斯传感器正确连接，您将看到类似以下的响应：

在此处，该实用程序正在报告已找到I2C设备（勒克斯传感器）位于I2C地址39。

您还没有完全解决依赖关系。您还将需要一些库。首先，创建一个文件夹，以将与此项目相关的所有内容保存在：

mkdir ~/lighting

cd ~/lighting

下一步，下载bottle，这是一个轻量级的框架，可以在Pi上创建一个简单的Web服务器。您将使用它来控制来自网络的灯光。

wget https://bottlepy.org/bottle.py

您需要的其他库位于Github上，因此，如果您的Raspberry Pi还没有安装了Git，现在将其添加：

sudo apt-get install git

现在克隆两个库，如下所示：

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_GPIO.git

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_PureIO.git

最后，通过创建一个新文件来创建测试脚本：

nano test.py

粘贴以下代码（由Adafruit提供）：

#！/usr/bin/env python

# -*- coding： utf-8 -*-

from __future__ import absolute_import， division， print_function， unicode_literals

from tsl2561 import TSL2561

if __name__ == “__main__”：

tsl = TSL2561（debug=True）

print（tsl.lux（））

按屏幕上的说明按 Ctrl + X 保存。

完成后，运行测试脚本：

python test.py

如果一切都已安装并且可以正常工作，您将获得一个电话号码。该数字是传感器的照度读数。尝试阻挡或移动传感器，使其获得更多或更少的光线。然后再次运行测试脚本，并查看数字的变化。

步骤4：创建自动化脚本

Raspberry Pi在天黑时会打开灯光，但也会切换他们在某些时候离开。例如，您可能希望在晚上天黑时打开灯，然后在午夜关闭以节省电。他们可以在清晨再次亮起，然后在天亮时自行关闭。

要管理具有多个计时区域的日程表，有两种不同的脚本。如果您想在黑暗中打开灯，则每分钟就会运行一个（ onzone.py ）。另一个（ offzone.py ）会在您希望熄灭的时间内每分钟运行一次，而不管照明强度如何。

脚本将计划使用cron作业运行。通过选择每个脚本在白天和晚上的哪个小时运行，可以轻松设置灯光自动点亮的时间。您可以根据需要设置任意的打开和关闭时间段。

以及用于自动控制灯光的脚本，还有第三个脚本可以管理覆盖情况。这样一来，无论环境光线如何，您都可以远程打开灯光。

脚本1：ON区域

此Python脚本将在您需要的每一分钟运行如果天黑了，灯会亮。通过将此命令复制并粘贴到终端中来下载脚本：

wget https://gist.githubusercontent.com/hamishdownell/ea151d2ff7c888ac09f8a850afaab4ee/raw/10b0e9d8ec42f8577750941da46a93d16b597c05/onzone.py

每次运行onzone.py时，它将从传感器获取一个勒克斯值，以查看是否是黑暗的。如果是，它将检查灯光是否亮起或熄灭。如果它们关闭，它将打开它们。如果不是很暗，脚本将查看指示灯是否亮着。如果是的话，除非它们被覆盖，否则它将关闭它们。

脚本使用名为 lowlux 的变量来确定在什么地方足够暗以打开灯。您可以通过更改onzone.py顶部附近的以下行中的值来将其更改为适合您自己的安装的方式：

lowlux = 50 脚本2：OFF区域

该脚本将在每天要关闭的灯光下运行，除非它们已被覆盖。下载脚本：

wget https://gist.githubusercontent.com/hamishdownell/fb8970909145bbfefbbef8dba5f5a00f/raw/eae5a6057a51ca4727907c7d061f0a48b07da944/offzone.py

此脚本不在乎它的亮或暗。它的工作只是简单地将灯关掉（除非已被覆盖）。

脚本3：覆盖服务器

此脚本创建了一个简单的Web服务，该服务可以接受命令以执行以下操作：

无论环境光线水平如何，都将灯打开几分钟。

将灯关闭。

找出当前灯是开还是关。

找出当灯被覆盖时应保持多长时间。

下载脚本：

wget https://gist.githubusercontent.com/hamishdownell/2303bfd9fb30d42e79923bdb7e69ed4e/raw/7dcb456b81b8ae58ae48efa225adb41ba7d7f69c/lightserver.py

在继续下一步之前，请运行offzone.py脚本，如下所示：

python offzone.py

这将创建脚本用来跟踪所有内容的控制文件。

步骤5：安排脚本

您的Raspberry Pi可以使用cron运行自动化脚本。设置时间表如下：

sudo crontab -e

将这两行粘贴到文本编辑器中：

* 7，8，9，17，18，19，20，21，22，23 * * * python /home/pi/lighting/onzone.py 》 NULL

* 0，1，2，3，4，5，6，10，11，12，13，14，15，16 * * * python /home/pi/lighting/offzone.py 》 NULL

注意：如果您登录Raspberry Pi的用户名不是默认的 pi ，请相应地更改路径。

列出所有您希望在天黑时灯亮的时间。在第一行。所有要熄灭的时间都在第二行。

现在将替代脚本设置为在Pi启动时自动运行：

sudo nano /etc/rc.local

将此行粘贴在文件底部，然后保存并退出：

nohup python /home/pi/lighting/lightserver.py &

最后，重新启动Raspberry Pi，以便可以检查服务器脚本是否以以下方式加载：它应该

sudo reboot 第6步：测试继电器

在连接灯之前，请使用替代功能测试一切是否正常。在与Pi相同的网络上的Web浏览器中键入以下内容，用您自己的Raspberry Pi的地址替换IP地址：

11.22.33.44:1234/overrideon/3

如果一切正常，您可以会听到继电器的喀哒声，浏览器会回答灯已打开三分钟。

继电器闭合时，您可以测试其他倍率功能。这将告诉您由于覆盖而使指示灯保持点亮状态还有多分钟：

11.22.33.44:1234/getoverrideremaining

这应该告诉您指示灯点亮：

11.22.33.44:1234/lightstatus

最后，您可以使用以下命令再次将其关闭：

11.22.33.44:1234/overrideoff

继电器将在打开时发出咔嗒声。

第7步：连接灯光

在将灯光连接到继电器之前，请先关闭并拔下Raspberry Pi。使用继电器板上的常开（NO）连接器代替常规开关，如下所示：

最后，您可以安装勒克斯传感器在可以捕获环境光水平的地方。请注意，如果TSL2561在直射的阳光下会报告为饱和，因此，如果可能的话，最好将其保持在阴暗处。

更多Raspberry Pi项目供您尝试

通过在Web浏览器中键入命令来远程覆盖新的智能照明设置非常麻烦。更好的方法是连接Amazon Echo之类的东西，以使事情变得更容易。将IFTTT上的Alexa服务和Webhooks服务结合在一起是添加语音控制的简单方法。

请参阅我们的使用IFTTT的指南来帮助您入门。

另一种选择是使用Siri快捷方式。一个带有菜单的快捷方式可以查询灯的状态，并使用覆盖功能将其打开和关闭。

责任编辑：wv