如何使用Raspberry Pi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照明自动进行的便捷方法。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您只需花很少的钱就可以实现这些代码。

您需要的东西

光感应智能开关的组件很容易获得。您将需要：

运行Raspbian的任何模型Raspberry Pi。

一个中继板，可以在亚马逊上轻松找到。

一个Adafruit TSL2561光度传感器。

跳线。

一些灯可以自动运行！

光感智能开关的工作原理

通过使用继电器的方式相同作为我们的自动车库门开启器项目，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。

通过

步骤1：将Raspberry Pi连接到中继器

如果您不熟悉GPIO，请先阅读有关Raspberry Pi GPIO引脚的所有知识。

首先，检查继电器板上是否有将VCC和JD-VCC引脚连接在一起的跳线。

将Pi引脚2（5v）连接到JD-VCC上，将其断开，然后将继电器板连接到您的Pi。

将Pi引脚6（GND）连接到中继板上的GND。

Pi引脚15（GPIO 22）连接到中继板上的IN1

将Pi引脚17（3.3v）连接到中继板上的VCC。

步骤2：连接光度传感器

TSL2561是一种光传感器，可以检测红外，全光谱，和人类可见的光。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）

将Pi针3（SDA）连接到勒克斯传感器上的SDA

将Pi针5（SCL）连接到勒克斯传感器上的SCL

将Pi针9（GND）连接到lux传感器上的GND

Step 3: Configure and Install Dependencies

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

sudo raspi-config

选择接口选项> P5 I2C，，然后选择是。

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

sudo reboot

Pi能够与传感器板通信需要一些依赖关系。键入以下命令：

sudo apt-get updatesudo apt-get install -y python-smbussudo apt-get install -y i2c-tools

您可以通过键入以下命令检查一切是否正常：

sudo i2cdetect -y 1

如果已安装依存关系并且lux传感器已正确连接，则会看到类似以下的响应这：

在这里，实用程序报告它在I2C地址39上找到了一个I2C设备（勒克司传感器）。

您还没有完全完成依赖项。您还将需要一些库。首先，在以下文件夹中创建一个文件夹，以保留与该项目相关的所有内容：

mkdir ~/lightingcd ~/lighting

接下来，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。您将使用它来从网络上控制灯光。

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

您将需要的其他库位于Github上，因此，如果您的Raspberry Pi还没有安装Git，请立即添加：<

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.gitgit 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

在此代码中粘贴（礼貌

完成后，运行测试脚本。

#!/usr/bin/env python# -*- coding: utf-8 -*-from __future__ import absolute_import, division, print_function, unicode_literalsfrom tsl2561 import TSL2561if __name__ == "__main__":    tsl = TSL2561(debug=True)   print(tsl.lux())

按 Ctrl + X 保存，并按照屏幕上的说明退出。

完成后，运行测试脚本：

python test.py

如果所有内容均已安装且正常运行，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，看看数字如何变化。

第4步：创建自动化脚本

Raspberry Pi在天黑时会打开灯，但也要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 ）将在您希望灯熄灭的时间内每分钟运行一次，而与灯光水平无关。

脚本将计划使用cron运行工作。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。

此Python脚本将在您希望灯光昏暗的一天中的每一分钟运行。通过将以下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lux值，以查看其是否暗淡。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

该脚本将在每天要点亮灯的每一分钟运行除非他们已被覆盖，否则请远离。下载脚本：

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

此脚本不关心它的亮或暗。它的工作只是简单地将灯关掉（除非已被覆盖）。

此脚本创建了一个简单的Web服务，该服务可以接受执行以下操作的命令：

无论环境光线水平如何，都将灯打开几分钟。

将灯关闭。

找出当前灯是打开还是关闭。

查找被覆盖后的灯要保留多长时间。

下载脚本：

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

继续下一步之前，请像这样运行offzone.py脚本：

python offzone.py

这将创建控制文件，脚本使用该控制文件来跟踪所有内容。

步骤5：计划脚本

您的Raspberry Pi可以使用cron运行自动化脚本。像这样设置时间表：

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 ，相应地更改路径。

在第一行中列出您希望灯光在黑暗时点亮的所有时间。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

将此行粘贴在底部文件，然后保存并退出：

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

最后，重新启动Raspberry Pi，以便您可以检查服务器脚本是否按预期加载

sudo reboot

步骤6：测试中继

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

11.22.33.44:1234/overrideon/3

如果一切正常，您将听到中继点击和浏览器会提示您已打开灯三分钟。

在继电器闭合的同时，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，您可以打开通过以下方式再次将其关闭：

11.22.33.44:1234/overrideoff

继电器将在打开时发出喀哒声。

步骤7：连接灯光

在连接之前请先关闭并拔下Raspberry Pi点亮继电器的灯光。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，您可以将lux传感器安装在可以捕获环境光水平的位置。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。