Automatyka domowa od zawsze inspiruje projekty dla większości z nas. Przełączanie obciążenia AC z komfortu naszych krzeseł lub łóżka w dowolnym pomieszczeniu bez sięgania po przełącznik w innym pokoju brzmi fajnie, prawda !!, Dzięki modułom ESP8266 ten pomysł można łatwo zrealizować dzięki subtelnej wiedzy na temat elektroniki.

W ramach tego projektu dowiemy się, jak wykonać skrzynkę połączeniową, której przełączniki można przełączać zdalnie za pomocą telefonu lub komputera z aktywnym połączeniem internetowym. Ten projekt jest w stanie przełączać dowolne dwa obciążenia AC, których prąd znamionowy nie przekracza 5 A lub ~ 800 W. Kiedy zrozumiesz tę koncepcję, możesz zwiększyć liczbę lub obciążenia AC, używając zaawansowanych modułów ESP, a także zwiększyć moc znamionową obciążeń, używając przekaźników o wysokiej wartości znamionowej.

Ten samouczek zakłada, że ​​masz doświadczenie w korzystaniu z modułów ESP8266 z Arduino IDE. Jeśli nie, odwiedź Pierwsze kroki z transceiverem WiFi ESP8266 (część 1) i Pierwsze kroki z ESP8266 (część 3): Programowanie ESP8266 z Arduino IDE i flashowanie samouczków pamięci przed kontynuowaniem.

Wymagany sprzęt:

Sprzęt wymagany do tego projektu jest wymieniony poniżej:

1. ESP8266
2. Moduł FTDI (do programowania)
3. Przekaźnik elektromagnetyczny 3V 5A (2Nos)
4. Moduł konwertera AC-DC (5 V / 700 mA lub więcej)
5. BC547 (2Nos)
6. Regulator LM317
7. Rezystor 220ohm i 360ohm
8. Kondensator 0,1 i 10 uf
9. Dioda IN007 (2Nos)
10. Skrzynka przyłączeniowa
11. Przewody do podłączenia

Objaśnienie schematyczne:

Pełny schemat tego projektu przedstawiono poniżej:

Schemat składa się z modułu konwertera AC na DC, którego wyjście będzie wynosić 5 V i 700 mA. Ponieważ nasze moduły ESP8266 działają na 3,3 V, musimy przekonwertować 5 V na 3,3 V. Dlatego układ scalony regulatora zmiennego napięcia LM317 jest używany do regulacji 3,3 V dla modułów ESP. Aby przełączać obciążenia AC, użyliśmy przekaźnika elektromagnetycznego, ten przekaźnik wymaga 3 V do zasilania i może wytrzymać do 5 A przepływające przez styk wspólny (C) i normalnie otwarty (NO) przekaźnika. Do sterowania przekaźnikami użyliśmy tranzystora BC547 NPN, który jest przełączany za pomocą pinów GPIO modułów ESP.

Ponieważ moduły ESP8266 są dostarczane z wbudowanymi pinami GPIO, projekt stał się dość prosty. Należy jednak zachować ostrożność podczas używania pinów GPIO modułu ESP, omówione poniżej.

WSKAZÓWKI DOTYCZĄCE KORZYSTANIA Z PINÓW GPIO ESP8266:

1. Moduł ESP8266-01 ma dwa piny GPIO, które są odpowiednio pinami GPIO0 i GPIO2.
2. Maksymalny prąd źródłowy pinów GPIO wynosi 12 mA.
3. Maksymalny prąd upływu pinów GPIO wynosi 20 mA.
4. Z powodu tego niskiego prądu nie możemy sterować żadnymi przyzwoitymi obciążeniami, takimi jak przekaźnik bezpośrednio z pinów, obwód sterownika jest obowiązkowy.
5. Gdy moduł ESP jest włączony, do pinów GPIO nie powinno być podłączone żadne obciążenie. W przeciwnym razie moduł utknie w pętli resetowania.
6. Spadnięcie większego prądu niż zalecany spowoduje usmażenie pinów GPIO modułu ESP8266, więc bądź ostrożny.

Aby przezwyciężyć powyższe wady modułu ESP8266, użyliśmy BC547 do sterowania przekaźnikami i użyliśmy przełącznika między emiterem a masą tranzystorów BC547. To połączenie musi być otwarte, gdy moduł ESP jest włączony, a następnie można je zamknąć i pozostawić jako takie.

Sprzęt komputerowy:

Gdy zrozumiesz schematy, po prostu przylutuj obwód do kawałka płytki perf. Ale upewnij się, że twoja płyta będzie pasować również do puszki połączeniowej.

Zastosowany w tym projekcie konwerter AC-DC generuje napięcie 5 V przy ciągłym 700 mA i 800 mA szczytowym. Możesz łatwo kupić podobny online, ponieważ są one łatwo dostępne. Zaprojektowanie własnego konwertera lub użycie baterii będzie mniej wydajne dla naszego projektu. Po zakupie tego modułu po prostu przylutuj przewód do zacisku wejściowego i powinieneś być gotowy do pracy z resztą obwodu.

Gdy wszystko zostanie przylutowane, powinno wyglądać mniej więcej tak.

Jak widać, użyłem trzech 2-pinowych skrzynek zaciskowych. Z których jeden służy do zasilania + V z modułu przekształtnika AC-DC, a dwa pozostałe służą do podłączenia obciążeń AC do przekaźnika.

Teraz połączmy zaciski w skrzynce połączeniowej z naszą płytą Perf.

Możesz zauważyć, że moja skrzynka połączeniowa ma trzy zaciski (punkty wtyczki). Z których jeden (najbardziej prawy) służy do zasilania naszego modułu konwertera AC-Dc, pozostałe dwa służą do podłączania obciążeń AC. Jak widać przewód neutralny (czarny przewód) jest podłączony do wszystkich trzech punktów wtykowych. Ale przewód fazowy (żółty przewód) jest wolny. Końce fazowe dwóch punktów wtykowych (dwa czerwone przewody) również pozostają wolne. Wszystkie te trzy wolne przewody powinny być podłączone do zacisków przekaźnika, które dodaliśmy do naszej płyty Perf, jak pokazano poniżej

Płyta My Perf idealnie pasuje do puszki połączeniowej, upewnij się, że Twoja też tak. Po wykonaniu połączeń załaduj program do modułu ESP, zamontuj go na płycie Perf i przykręć puszkę połączeniową.

Program ESP8266:

Nasz moduł ESP8266 jest programowany za pomocą Arduino IDE. Jak wspomniano wcześniej, jeśli chcesz wiedzieć, jak zaprogramować ESP za pomocą Arduino IDE, odwiedź samouczek w linku. Kompletny program znajduje się na końcu tego samouczka. Koncepcja programu nie wymaga objaśnień, jednak poniżej omówiono kilka ważnych kwestii.

const char * ssid = "Strona główna BPAS"; // Wpisz tutaj identyfikator SSID Wi-Fi const char * hasło = "cracksun"; // Wpisz tutaj swoje hasło

Moduł ESP będzie pełnił rolę stacji i punktu dostępu w naszym projekcie. Musi więc łączyć się z naszym routerem, działając jako stacja. Powyższe linie kodu służą do wprowadzenia SSID i hasła naszego routera. Zmień go zgodnie z routerem.

mainPage + = "

Inteligentna skrzynka połączeniowa

przez CircuitDigest

Przełącznik 1

"; mainPage + ="

Przełącznik 2

"; feedback ="

Przełącznik 1 i przełącznik 2 są wyłączone

";

Kiedy połączymy się z adresem IP modułu, zostanie wyświetlona strona internetowa działająca w HTML. Ten kod HTML musi być zdefiniowany w naszym programie Arduino, jak pokazano powyżej. Nie wymaga to wcześniejszej znajomości HTML, wystarczy przeczytać tagi HTML i porównać je z danymi wyjściowymi, aby zrozumieć, co reprezentuje każdy tag.

Możesz również skopiować ten kod HTML i wkleić go do pliku txt i uruchomić jako plik HTML w celu debugowania.

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {opóźnienie (500); Serial.print („.”); } Serial.println („”); Serial.print („Połączony z”); Serial.println (ssid); Serial.print ("adres IP:"); Serial.println (WiFi.localIP ());

Używamy również opcji Serial monitor do debugowania modułu ESP i wiemy, jaki status aktualnie działa program. Monitor szeregowy wyświetli „.” Dopóki ESP nie nawiąże połączenia z routerem. Po nawiązaniu połączenia poda adres IP serwera internetowego, kod tego samego jest pokazany powyżej.

server.on ("/ switch1On", () {feedback = "

Przełącznik 1 włączony

"; currentPage = mainPage + feedback; server.send (200," text / html ", currentPage); currentPage =" "; digitalWrite (GPIO_0, HIGH); delay (1000);});

Gdy znamy adres IP, możemy uzyskać dostęp do kodu HTML za pomocą tego adresu IP w naszej przeglądarce. Teraz po naciśnięciu każdego przycisku żądanie zostanie wysłane do modułu ESP jako klient. Na podstawie tego żądania klienta moduł odpowie. Na przykład, jeśli klient zażądał „/ switchOn”, moduł zaktualizuje kod HTML i wyśle ​​go do klienta, a także zmieni pin GPIO na WYSOKI. Kod tego samego jest pokazany powyżej. Podobnie dla każdej akcji definiowana jest server.on ().

Wynik:

Gdy będziesz gotowy ze sprzętem i programem, prześlij program do naszego modułu ESP8266, jak pokazano w tym samouczku. Następnie kliknij monitor szeregowy Arduino IDE, powinieneś zobaczyć coś takiego, jeśli identyfikator SSID i hasło są zgodne

Zanotuj adres IP, który jest wyświetlany na monitorze szeregowym. W moim przypadku adres IP to „http://192.168.2.103”. Aby uzyskać dostęp do strony ESP, musimy użyć tego adresu IP w naszej przeglądarce.

Teraz umieść moduł ESP na naszej płytce przekaźników, zamknij skrzynkę połączeniową i włącz ją, a następnie zewrzyj piny GPIO do obciążenia. Jeśli wszystko działało poprawnie po wprowadzeniu adresu IP w przeglądarce, powinieneś zobaczyć następujący ekran

Teraz po prostu włącz / wyłącz przełącznik, który lubisz, a powinno to znaleźć odzwierciedlenie w rzeczywistym sprzęcie. To znaczy, ludzie, nie możecie przełączyć swojego ulubionego obciążenia AC, po prostu podłączając je do punktu wtyczki. Mam nadzieję, że spodobał Ci się projekt i udało Ci się go uruchomić. Jeśli nie, skorzystaj z sekcji komentarzy, chętnie Ci pomogę.

Pełne działanie tego projektu inteligentnej skrzynki połączeniowej DIY jest pokazane na poniższym wideo.