這個項目是一個DIY觸摸屏面板，用于布防/解除HomeAssistant的報警系統(tǒng)。它由RaspberryPi、3.5英寸觸摸屏顯示器、基于Python的自定義應(yīng)用程序和MQTT提供支持。

本文將引導(dǎo)您完成項目的創(chuàng)建，并提供創(chuàng)建您自己的項目所需的一切！

家庭助理

HomeAssistant是一個了不起的開源家庭自動化平臺。它的眾多功能之一是能夠?qū)崿F(xiàn)您自己的家庭安全警報系統(tǒng)。然后，您可以使用各種傳感器來確定是否/何時觸發(fā)警報。

就我而言，我的所有外門上都有幾個Z-Wave門傳感器。如果在警報激活時任何門打開，我會在手機和電腦上收到即時推送通知。最終，我將把它擴展到包括運動傳感器和警報器。

雖然這工作正常，但布防/撤防設(shè)備的唯一方法是通過Web界面。不幸的是，手動警報沒有一個API接口，我們可以使用它來發(fā)送布防/撤防命令，同時還可以從HA接收即時狀態(tài)更改。

因此，我創(chuàng)建了新的手動MQTT警報組件，其功能與手動警報相同，但也允許通過MQTT進行雙向通信！有了這個組件，我們可以使用我們可以想象的任何網(wǎng)絡(luò)連接平臺輕松構(gòu)建自己的遠(yuǎn)程鍵盤。就我而言，我選擇使用帶有觸摸屏的RaspberryPi構(gòu)建解決方案。

硬件

至少，您需要以下組件：

樹莓派

Adafruit的PiTFTPlus480x3203.5“TFT+觸摸屏顯示器

微型SD卡

用于供電的MicroUSB電纜

*我在這個項目中使用了PiZeroW，但是任何帶有wifi的Pi都應(yīng)該可以工作（即使是使用USBwifi適配器的）。

可選：該軟件還支持可選的屏幕保護模式，在這種模式下，屏幕會在很長一段時間后黑屏。通過添加PIR運動傳感器，我們可以讓屏幕保持關(guān)閉，直到有人接近鍵盤，從而延長顯示器的使用壽命。只需將PIR傳感器連接到顯示器底部的額外引腳-請參閱本頁下方的運動傳感器部分。

準(zhǔn)備HomeAssistant和MQTT

HomeAssistantv0.50添加了我們需要使用的新alarm.manual_mqtt組件。這依賴于MQTT平臺的啟動和運行，因此請確保首先執(zhí)行此操作。

要將警報添加到HomeAssistant，只需將其放入您的文件中：configuration.yml

可以在文檔頁面上找到完整的配置選項列表。alarm.manual_mqtt

準(zhǔn)備樹莓派

PiTFT顯示器需要特殊的內(nèi)核驅(qū)動程序、配置和校準(zhǔn)。Adafruit確實提供了一個很好的指南和預(yù)烘焙的操作系統(tǒng)映像，其中包括這些；但是，這個舊圖像無法在PiZeroW上正常工作（wifi完全壞了）。

就我而言，我最終安裝了最新版本的RaspbianJessieLite并按照這些說明使顯示器正常工作。

注意：此項目不需要X桌面環(huán)境，因為軟件直接繪制到屏幕的幀緩沖區(qū)。如果您按照上一個鏈接中的說明進行操作，只需跳過任何引用X11的部分。

此時，您的TFT上應(yīng)該會出現(xiàn)一個功能齊全的LinuxCLI！

要讓觸摸屏與pygame一起使用，請確保您使用的是SDL1.2。

現(xiàn)在我們可以在Pi上安裝報警面板軟件了！

軟件

要安裝它，請使用Git將存儲庫克隆到某個位置-我選擇了/srv：

您還需要通過將.env.dist示例文件復(fù)制到.env并編輯以下設(shè)置來配置面板：

PINS-您想使用的4位密碼的逗號分隔列表。

MQTT_HOST-MQTT服務(wù)器的IP或主機名

MQTT_USER-MQTT的用戶名

MQTT_PASS-MQTT對應(yīng)的密碼

您現(xiàn)在可以運行該程序：

最后，如果您希望警報面板在啟動時啟動，請將以下內(nèi)容添加到您的rc.local文件（exit0行上方）：

可選運動傳感器/屏幕保護程序

為了最大限度地延長顯示器的使用壽命，可以使用PIR運動傳感器在無人時自動關(guān)閉顯示器。PiTFT顯示器在其底部方便地暴露了GPIO引腳，因此只需進行以下連接：

直流至5v

GND到地

輸出到任何未使用的GPIO（例如引腳23）

確保將以下行添加到您的.env文件中，以便控制面板了解您的傳感器-將23替換為您選擇使用的任何GPIO引腳：

PIR_GPIO_PIN=23

（如果您的控制面板已經(jīng)在運行，那么您需要在進行此更改后重新啟動它。）

用法

應(yīng)用程序啟動后，顯示器應(yīng)自動連接到MQTT。

每當(dāng)HomeAssistant中的鬧鐘狀態(tài)發(fā)生變化時，它都會通過MQTT自動將新狀態(tài)實時推送到顯示屏上。

要通過報警面板更改報警狀態(tài)，您必須先按相應(yīng)的數(shù)字鍵輸入有效的PIN碼。如果您不小心按錯了按鈕，只需點擊被屏蔽的輸入、#鍵或*鍵即可清除您的輸入。

輸入有效的PIN將解鎖按鈕以更改狀態(tài)：

解除“武裝”

離開

按下其中任何一個都會通過MQTT向HomeAssistant發(fā)送命令以進行相應(yīng)的更改。

底層-創(chuàng)建UI和應(yīng)用程序

設(shè)計UI相當(dāng)簡單。使用Photoshop，我創(chuàng)建了一個新的480x320工作區(qū)，并將其劃分為相等單位的網(wǎng)格，以確保按鈕的大小和對齊方式正確：

然后將每個按鈕及其不同狀態(tài)提取到PNG。

Python應(yīng)用程序使用我在PyGame之上創(chuàng)建的自定義UI庫。一切（除了狀態(tài)文本）都呈現(xiàn)為具有多種狀態(tài)的“按鈕”：

PIN輸入（1-9、*、0和#）：

默認(rèn)

按下

操作按鈕（撤防、布防回家、布防離開）：

默認(rèn)（禁用）

激活（警報系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)）

可用（啟用-輸入正確的PIN后即可選擇）

甚至顯示當(dāng)前屏蔽PIN的框也被繪制為帶有狀態(tài)的“按鈕”：

默認(rèn)（沒有輸入）

輸入了1個號碼

輸入2個數(shù)字

輸入3個數(shù)字

輸入4個數(shù)字，PIN有效

輸入4個數(shù)字，PIN不正確

每個按鈕狀態(tài)都有自己的圖像-我們只需跟蹤當(dāng)前狀態(tài)并根據(jù)需要在圖像之間切換。

應(yīng)用程序本身運行一個簡單的事件循環(huán)——在每次迭代中，我們通過MQTT檢查屏幕觸摸或傳入狀態(tài)更改。UI狀態(tài)也會根據(jù)需要重新繪制。為了防止CPU以100%的速度運行并產(chǎn)生過多的熱量，我們還睡眠了很短的一段時間。

一旦輸入正確的PIN，操作按鈕就會解鎖。當(dāng)按下未鎖定的操作按鈕時，我們會立即通過MQTT向HomeAssistant發(fā)出命令，以相應(yīng)地更改警報狀態(tài)。

外殼

每個DIY項目都需要一個外殼，因此我嘗試設(shè)計一個定制的3D打印外殼來容納我的控制面板和PIR傳感器：

這不是最漂亮的情況，一些內(nèi)部測量不是100%完美的，還有一些小問題：

Pi的背面和外殼的背面之間有一個微小的間隙-理想情況下，我希望它們齊平。這是用熱膠固定的。

支柱可能更堅固。

前面板的厚度略短于TFT顯示器，使其突出約1毫米。

沒有額外的通風(fēng)孔（雖然熱量還不是問題）。

設(shè)計非常基礎(chǔ)（我不是設(shè)計師）。

由于這些原因，我將來可能會重新設(shè)計這個案例，但現(xiàn)在它已經(jīng)足夠滿足我的需要了：）

顯示器和PIR傳感器的測量結(jié)果非常完美，因此它們非常適合并緊貼在外殼的前部。安裝后，我使用了大量的熱膠將PCB固定在正面內(nèi)側(cè)。

對于后部，我只需將微型USB電纜穿過孔，將其插入Pi，然后將前后部件卡扣在一起。我之前添加的熱膠仍然是溫暖的，所以它有助于將前后部件粘合在一起。

然后我使用CommandLargePictureHangingStrips（帶有類似尼龍搭扣的材料）將它安裝在墻上。我本可以在外殼上打孔并使用螺絲，但我想要一些不那么永久的東西，以防我以后決定進行改進。