Construa um Termostato Inteligente Estilo NEST com Node-RED no Raspberry Pi

Controle a temperatura da sua casa de qualquer lugar com um termostato personalizado estilo NEST construído em Raspberry Pi, Node-RED e firmware ESPurna.

Visão Geral do Projeto

Depois de conciliar múltiplos turnos de trabalho, achei impossível ajustar manualmente meu antigo termostato doméstico a cada semana. Precisei de uma solução remota que me permitisse ligar ou desligar o aquecimento antes de chegar em casa — e economizar energia enquanto estivesse fora.

Escolhi replicar o design elegante do NEST usando um relé Wi-Fi ITEAD 1-CH barato e um sensor de temperatura/umidade DHT22. O resultado é um termostato totalmente funcional que pode ser monitorado e controlado de qualquer dispositivo conectado à internet.

Instalando Software

• Configure Raspbian Stretch em um Raspberry Pi 3.
• Instale o broker MQTT Mosquitto no Pi.
• Instale Node-RED no Pi.
• Instale Atom + PlatformIO no seu PC para desenvolvimento de firmware.

Hacking de Hardware

O módulo ITEAD 1-CH é um relé Wi-Fi 5V, 12V que vem com firmware proprietário EWeLink. Para evitar vendor lock-in, substituí esse firmware por ESPurna, um firmware open-source para dispositivos ESP8266. ESPurna suporta sensores personalizados, tornando-o ideal para adicionar um DHT22 ao relé.

Soldei os seguintes pinos no módulo PSA-01 (núcleo ESP8266):

• GND, 3V3 e GPIO14 para o DHT22.
• TX, RX e GND para flash do firmware.

Construindo o Firmware Personalizado

Após instalar Atom+PlatformIO, baixe a versão mais recente do ESPurna e extraia. Adicione a pasta code a um novo projeto via File → Add Project Folder.

Edite /config/sensors.h para habilitar suporte DHT:
#define DHT_SUPPORT 1 #define DHT_PIN 14

Defina env_default = itead-1ch-inching em platformio.ini. Compile o projeto; uma compilação bem-sucedida termina com mensagem SUCCESS.

Para gravar, conecte um adaptador USB-Serial à placa, segure o botão próximo à porta micro-USB enquanto liga, e observe o LED ficar vermelho. Clique Upload no PlatformIO; o adaptador piscará enquanto o firmware é gravado na flash.

Após gravar, desconecte o adaptador, conecte o DHT22 (3V3, GND, GPIO14) e alimente o dispositivo com carregador móvel 5V.

O dispositivo inicia em soft-AP chamado DEVICE_XXXXXX (senha: fibonacci). Conecte-se a ele e abra https://192.168.4.1 para configurar Wi-Fi e configurações de segurança.

Configurando o Termostato

Uma vez conectado à sua rede doméstica, a interface web ESPurna expõe leituras de sensores, status do switch e vasta integração MQTT, NTP, HTTP e automação residencial. Configure os detalhes do broker MQTT para corresponder à instância Mosquitto no seu Raspberry Pi.

Node-RED receberá dados do sensor via MQTT e implementará sua lógica de controle — ligando/desligando aquecimento baseado em limites de temperatura ou agendamentos. O editor de fluxos também permite criar painel personalizado para monitoramento remoto.

Com o sistema no lugar, você pode agora definir temperaturas desejadas, agendar aquecimento e ver umidade em tempo real — tudo do seu telefone, tablet ou laptop.

Próximos Passos

Explore recursos avançados como integração Amazon Alexa, registro de dados Thingspeak ou criação de agendamentos automatizados dentro do Node-RED. A natureza open-source do ESPurna e Node-RED significa que você pode estender este projeto indefinidamente.

Leia Mais Detalhes: Termostato Virtual Estilo NEST DIY com Node-RED