Версия 13:54, 29 января 2024

Подключение и настройка датчика присутствия людей LD2410C

Здесь будет рассмотрен весь процесс подключения, настройки и интеграции с Wiren Board / Home Assistant китайского датчика LD2410C от компании Hi-link, работающего по принципу радара.

Материалы для изучения

В процессе изучения темы я подглядывал в "чужие" посты, должен сослаться на них.

Подключение к PC

Для подключения к PC нам понадобится конвертер USB-to-TTL

на датчике есть пять пинов:

Подключаем TX датчика к RX конвертера
Подключаем RX датчика к TX конвертера
Подключаем GND и VCC соответственно

Далее нам нужна софтина LD2410 Tool на английском языке (к сожалению, есть версия только для Windows), качнуть можно тут - https://drive.google.com/drive/folders/1p4dhbEJA3YubyIjIIC7wwVsSo8x29Fq-

После подключения в диспетчере устройств должен появиться новый COM-порт.

Теперь открываем софтину, выбираем нужный COM-порт и жмём "Connect", если ошибок не вылезло - значит Serial-подключение установлено успешно.

Если подключение установить не удалось - нужно разбираться с COM-портом, возможно поможет рестарт софтины, или возможно вы уже открыли этот COM-порт в другой софтине, ошибка подключения будет выглядеть примерно так:

Теперь нам нужно отрегулировать расстояние, в пределах которого будет работать датчик. По умолчанию датчик работает диапазонами по 0.75м, всего есть 8 диапазонов:

0.0m-0m.75m
0.75m-1.5m
1.5m-2.25m
2.25m-3.0m
3.0m-3.75m
3.75m - 4.5m
4.5m-5.25m
5.25m-6.0m

Мы можем настраивать расстояние между 2 и 8 включительно, то есть отключить сканирование расстояния меньше 0.7m невозможно чисто технически, оно всегда сканируется.

Например, если мы хотим "мониторить" расстояние не более 3м, тогда записываем значения:

Moving Max - 4
Motionless Max - 4

Теперь можем жать кнопку Start и сможем наблюдать за изменениями на графиках - по ним можно понять как датчик реагирует на ваше присутствие:

если круг зеленого цвета - значит датчик вас не видит, если красный/пурпурный - значит датчик видит ваше присутствие/движение
в верхней части есть также расстояние до вас, вы можете постепенно удаляться от датчика и в какой-то момент отсчёт расстояния прекратится, спустя несколько секунд круг станет зеленым, т.к. датчик больше вас не видит (ранее мы настроили датчик на максимальное расстояние 3м)

У датчика есть также тонкие настройки чувствительности во всех 8ми зонах, но я не вникал в это очень глубоко, настроек по умолчанию мне хватило чтобы решить свою задачу.

Подключение к ESP32

Далее будет рассмотрен процесс прошивки контроллера ESP32, для этих целей у меня всегда есть полноценная dev-плата ESP32 WROOM32 Devkit 38P.

Подключаем пины датчика к esp32:

5V контроллера к VCC датчика
GND
GPIO27 - RX датчика
GPIO26 - TX датчика

Далее подразумевается, что у вас уже есть система Home Assistant с подключенным ESPHOME.

Создаём новое устройство с базовым конфигом:

esphome:
  name: esp-garderob
  friendly_name: esp-garderob

esp32:
  board: esp32dev
  framework:
    type: arduino

# Enable logging
logger:

# Enable Home Assistant API
api:
  encryption:
    key: "ylD7gSnCct8R2g+Ff2nlYZJCOesBngFNln0ulJGOnwM="

ota:
  password: "2d292b8425334046760b741090ee1c3f"

wifi:
  ssid: !secret wifi_ssid
  password: !secret wifi_password
  use_address: 192.168.0.100

  # Enable fallback hotspot (captive portal) in case wifi connection fails
  ap:
    ssid: "Esp-Garderob Fallback Hotspot"
    password: "FKaeqKHsRMdF"

captive_portal:

Далее открываем и изучаем документацию https://esphome.io/components/sensor/ld2410.html

Я перепробовал там все вариации конфигов, лично у меня так и не взлетело редактирование настроек из Home Assistant, а точней, там даже текущие значения не считываются после рестарта esp32, в итоге я выкинул всё лишнее - оставил только бинарный сенсор присутствия:

uart:
  tx_pin: 27
  rx_pin: 26
  baud_rate: 256000
  parity: NONE
  stop_bits: 1

ld2410:
  throttle: 300ms

binary_sensor:
  - platform: ld2410
    has_target:
      name: Presence

что здесь можно увидеть:

мы указали настройки UART, соответствующие тем пинам, на которые мы подключили наш датчик
создаём платформу ld2410 и указываем таймаут для цикла, который опрашивает датчик
на базе платформы ld2410 создаём бинарный сенсор с датчиком присутствия

после заливки прошивки появится новое устройство с соответствующим сенсором.

Интеграция с Wiren Board

Для трансляции значений в контроллер Wiren Board нам понадобится виртуальное устройство, чтобы мы могли в его топики передавать значения через MQTT.

Создаём виртуальное устройство

defineVirtualDevice('virtual-garderob', {
    title: 'virtual-garderob' ,
    cells: {    
      presence_sensor: {
        title: "датчик присутствия",
        type: "alarm",
        value: false,
      },         
    }
})

Получаем имя топика

В веб-интерфейсе Wiren Board в разделе "Настройки -> MQTT топики" ищем наше виртуальное устройство и копируем значение топика (например, /devices/virtual-garderob/controls/presence_sensor)

Добавляем в конфиг esphome

ранее мы описывали бинарный сенсор - его нужно дополнить полем id (это нужно чтобы в lambda-функции можно было получение значение сенсора):

binary_sensor:
  - platform: ld2410
    has_target:
      name: Presence
      id: esp_garderob_presence
      on_state:
        then:
          - mqtt.publish:
              topic: /devices/virtual-garderob/controls/presence_sensor
              payload: !lambda |-
                return id(esp_garderob_presence).state ? "1" : "0";

mqtt:
  broker: 10.50.0.253

что мы сделали:

добавили id к сенсору
описали mqtt-брокера
создали триггер on_state, срабатывающий при изменении значения сенсора, используем функцию mqtt.publish для отправки данных в Wiren Board

Теперь можно пойти в раздел устройств в интерфейсе Wiren Board и увидеть такое:

Когда датчик сработает, то будет выглядеть так:

Таким образом, можно использовать wb-rules для автоматизации, или какой-то другой софт.

Автоматизация освещения

Совсем коротко про автоматизацию (как это сделал я):

всё освещение у меня уже прокинуто в Home Assistant при помощи wb-engine (https://github.com/4mr/wb-engine)
установлен node red с модулем node-red-contrib-home-assistant-websocket и node-red-contrib-wirenboard

Добавляем компонент "events: state" (отлавливает изменение состояния выбранного объекта)

если вы используете компонент первый раз - нужно добавить сервер home assistant (если NR крутится внутри HA, тогда, по идее, это можно пропустить)

указываем объект сенсора

добавляем второй компонент - "wb: out" [[1]]

если вы используете компонент первый раз - нужно добавить сервер wiren board

указываем "светильник"

Далее жмём "Deploy". Теперь при обнаружении присутствия человека в гардеробе будет зажигаться соответствующая группа освещения.

Автономное подключение

У датчика есть OUT-пин, на котором появляется напряжение 3V в случае обнаружения объекта, таким образом, можно приколхозить какое-то реле и управлять освещением автономно, без контроллера УД, мне это было не нужно - поэтому особо не изучал, но эта задача кажется сильно проще чем подключение к HA/WB.

Например, может подойти один из модулей реле (тут надо смотреть, что в действительности выдаёт датчик на пине OUT):

Печать корпуса

В конечном счёте я решил свою задачу - как датчик работает мне очень нравится, всё точно, никаких ложных срабатываний по сравнению с PIR датчиком, поэтому я решил финализировать решение, заказал себе ESP32C3 (на свой страх и риск, т.к. разработчики ESPHOME не гарантируют корректную работу на C3, но вроде пишут что всё норм встаёт) и нашёл на просторах сети пару халявных схем для 3D-принтера, отдал другу, и вот какой результат получился:

ссылки на схемы:

Навигация

Human Presence Radar Module Kit LD2410: различия между версиями