אוטומציה ביתית תמיד היוותה פרויקטים מעוררי השראה עבור רובנו. החלפת עומס זרם חילופין מהנוחות של הכיסאות או המיטה שלנו בכל חדר מבלי להגיע למתג בחדר אחר נשמעת מגניבה, לא נכון !!, הודות למודולי ESP8266 ניתן ליישם את הרעיון הזה בקלות עם ידע עדין בתחום האלקטרוניקה.
בפרויקט זה נלמד כיצד להכין תיבת צומת אשר ניתן להעביר את המתגים מרחוק באמצעות הטלפון או המחשב עם חיבור אינטרנט פעיל. פרויקט זה מסוגל להחליף בין שני עומסי זרם חילופין שהדירוג הנוכחי שלהם אינו עולה על 5A או ~ 800 וואט. לאחר שהבנתם את הרעיון תוכלו להרחיב את מספר העומסים או זרם ה- AC באמצעות מודולי ESP מתקדמים וגם להגדיל את דירוג ההספק של העומסים באמצעות ממסרי דירוג גבוהים.
הדרכה זו מניחה שיש לך ניסיון בשימוש במודולי ESP8266 עם Arduino IDE. אם לא בקר בתחילת העבודה עם משדר WiFi ESP8266 (חלק 1) והתחלה עם ESP8266 (חלק 3): תכנות ESP8266 עם Arduino IDE והבהוב של מדריכי הזיכרון לפני שתמשיך.
נדרש חומרה:
להלן החומרה הנדרשת לפרויקט זה:
- ESP8266
- מודול FTDI (לתכנות)
- ממסר אלקטרומגנטי 3V 5A (2Nos)
- מודול ממיר AC-DC (5V / 700mA ומעלה)
- BC547 (2Nos)
- רגולטור LM317
- נגד 220ohm ו- 360ohm
- 0.1 ו -10uf קבלים
- דיודה IN007 (2Nos)
- תיבת צומת
- חוטים לחיבור
הסבר סכמטי:
התרשים המלא של פרויקט זה מוצג להלן:
התרשימים מורכבים ממודול ממיר AC ל- DC שההספק שלו יהיה 5V ו- 700mA. מכיוון שמודולי ה- ESP8266 שלנו עובדים על 3.3 וולט עלינו להמיר את ה -5 וולט ל -3.3 וולט. לפיכך, נעשה שימוש בווסת מתח משתנה LM317 לוויסות 3.3 וולט עבור מודולי ה- ESP. על מנת להחליף עומסי זרם חילופין השתמשנו בממסר אלקטרומגנטי, ממסר זה דורש 3 וולטים כדי להמריץ ויכול לעמוד עד 5A הזורם דרך ה- Common (C) והסיכה הפתוחה (NO) הרגילה של הממסר. על מנת להניע את הממסרים השתמשנו בטרנזיסטור BC547 NPN המופעל באמצעות סיכות GPIO של מודולי ESP.
מאז שמודולי ה- ESP8266 מגיעים עם סיכות GPIO מובנות, הפרויקט היה פשוט למדי. אך יש לנקוט בזהירות בעת שימוש בסיכות GPIO של מודול ESP, הם נדונים להלן.
טיפים לשימוש ESP8266 סיכות GPIO:
- למודול ESP8266-01 שני סיכות GPIO שהן סיכות GPIO0 ו- GPIO2 בהתאמה.
- זרם המקור המרבי של סיכות ה- GPIO הוא 12mA.
- זרם הכיור המרבי של סיכות ה- GPIO הוא 20mA.
- בגלל הזרם הנמוך הזה איננו יכולים להניע עומסים ראויים כמו ממסר ישירות מהסיכות, מעגל הנהג הוא חובה.
- לא אמור להיות שום עומס המחובר לסיכות GPIO כאשר מודול ESP מופעל. מודול אחר יתקע בלולאת איפוס.
- שקיעת זרם יותר מהזרם המומלץ תטגן את סיכות ה- GPIO של מודול ה- ESP8266 כדי להיות זהירים.
כדי להתגבר על החסרונות הנ"ל במודול ESP8266 השתמשנו ב- BC547 כדי להניע את הממסרים והשתמשנו במתג בין הפולט לקרקע הטרנזיסטורים BC547. חיבור זה צריך להיות פתוח כאשר מודול ה- ESP מופעל, ואז ניתן לסגור אותו ולהשאירו ככזה.
חוּמרָה:
ברגע שאתה מבין את הסכימות פשוט מלחם את המעגל על פיסת לוח Perf. אך וודא כי הלוח שלך ישתלב גם בתיבת הצומת.
ממיר AC-DC המשמש בפרויקט זה מוציא 5V עם זרם שיא של 700mA וזרם שיא של 800mA. אתה יכול לקנות אחד דומה באופן מקוון מכיוון שהם זמינים בקלות. תכנון ממיר משלנו או שימוש בסוללה יעיל פחות עבור הפרויקט שלנו. ברגע שאתה קונה מודול זה פשוט הלחמה חוט למסוף הקלט ואתה אמור להיות מוכן ללכת עם שאר המעגל.
לאחר שהכל מולחם הוא אמור להיראות כך.
כפי שאתה יכול להבחין השתמשתי בשלוש תיבות מסוף דו-פינתיות. מתוכם אחד משמש להזנת ה- + V ממודול הממיר AC-DC והשניים האחרים משמש לחיבור עומסי ה- AC לממסר.
עכשיו בואו נחבר את המסופים בתיבת הצומת ללוח ה- Perf שלנו.
אתה יכול להבחין שבתיבת הצומת שלי יש שלושה מסופים (נקודות תקע). מתוכם אחד (הכי נכון) משמש להפעלת מודול הממיר AC-Dc שלנו, השניים האחרים משמשים לחיבור עומסי ה- AC. כפי שניתן לראות חוט ניטרלי (חוט שחור) מחובר לכל שלוש נקודות התקע. אבל חוט השלב הוא (חוט צהוב) נשאר חופשי. קצות הפאזה של שתי נקודות התקע (שני חוטים אדומים) נותרים גם הם בחינם. יש לחבר את כל שלושת החוטים החופשיים למסופי הממסר שהוספנו ללוח ה- Perf שלנו כמוצג להלן
לוח Perf שלי מתאים באופן מושלם לתיבת הצומת, וודא שגם שלך. לאחר החיבורים העלו את התוכנית למודול ה- ESP, הרכיבו אותה על לוח Perf והבריגו את תיבת הצומת.
תוכנית ESP8266:
מודול ה- ESP8266 שלנו מתוכנת באמצעות ארדואינו IDE. כפי שנאמר קודם לכן אם אתה רוצה לדעת כיצד לתכנת את ה- ESP שלך באמצעות Arduino IDE בקר במדריך בקישור. התוכנית השלמה ניתנת בסוף הדרכה זו. הרעיון של התוכנית מסביר את עצמו אולם כמה שורות חשובות נדונו להלן.
const char * ssid = "BPAS home"; // הזן כאן את ה- Wifi SSID כאן const char * password = "cracksun"; // הזן את הסיסמה שלך כאן
מודול ה- ESP ישמש כנקודת התחנה והגישה בפרויקט שלנו. אז זה צריך להתחבר לנתב שלנו כשפועל כתחנה. שורות הקוד שלעיל משמשות להזנת ה- SSID והסיסמה של הנתב שלנו. שנה אותו בהתאם לנתב שלך.
mainPage + = "
תיבת צומת חכמה
על ידי CircuitDigest
מתג 1
"; mainPage + ="מתג 2
"; משוב ="גם מתג 1 וגם מתג 2 כבויים
";כאשר אנו מתחברים לכתובת ה- IP של המודול, יוצג דף אינטרנט הפועל על HTML. יש להגדיר קוד HTML זה בתכנית Arduino שלנו כפי שמוצג לעיל. זה לא מחייב אותך לדעת HTML לפני היד, פשוט קרא את תגי ה- HTML והשווה אותם עם הפלט שתבין מה כל תג מייצג.
אתה יכול גם להעתיק קוד HTML זה ולהדביק אותו בקובץ txt ולהריץ אותו כקובץ HTML לצורך ניפוי באגים.
בעוד (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {עיכוב (500); Serial.print ("."); } Serial.println (""); Serial.print ("מחובר ל"); Serial.println (ssid); Serial.print ("כתובת IP:"); Serial.println (WiFi.localIP ());
אנו משתמשים גם באפשרות Monitor Serial לצורך איתור באגים במודול ESP ויודעים איזה מצב התוכנית פועלת כעת. המסך הטורי יפיק "." עד ש- ESP ייצר חיבור עם הנתב. לאחר יצירת החיבור הוא ייתן לך את כתובת ה- IP של שרת האינטרנט, הקוד עבור אותו מוצג לעיל.
server.on ("/ switch1On", () {feedback = "
מתג 1 מופעל
"; currentPage = mainPage + feedback; server.send (200," text / html ", currentPage); currentPage =" "; digitalWrite (GPIO_0, HIGH); עיכוב (1000);});ברגע שנדע את כתובת ה- IP אנו יכולים לגשת לקוד ה- HTML באמצעות ה- IP בדפדפן שלנו. כעת כאשר כל לחצן נלחץ בקשה תישלח למודול ESP כלקוח. על פי בקשת לקוח זו המודול יגיב. לדוגמא אם הלקוח ביקש "/ switchOn" המודול יעדכן את קוד ה- HTML וישלח אותו ללקוח וגם יהפוך את סיכת GPIO ל- HIGH. הקוד עבור אותו מוצג לעיל. באופן דומה עבור כל פעולה מוגדר server.on ().
תְפוּקָה:
ברגע שאתה מוכן עם החומרה והתוכנית, העלה את התוכנית למודול ESP8266 שלנו כפי שמוצג במדריך זה. לאחר מכן לחץ על צג סדרתי של ה- Arduino IDE אתה אמור לראות משהו כזה אם ה- SSID והסיסמה תואמים
רשמו את כתובת ה- IP המוצגת בצג הסידורי. במקרה שלי כתובת ה- IP היא "http://192.168.2.103" עלינו להשתמש ב- IP זה בדפדפן שלנו כדי לגשת לדף האינטרנט של ESP.
כעת, הנח את מודול ה- ESP בלוח הממסר שלנו סגור את תיבת הצומת והפעל אותו, ואז קצר את סיכות ה- GPIO לעומס. אם הכל עבד כמו שצריך כשאתה מזין את כתובת ה- IP בדפדפן שלך, אתה אמור לראות את המסך הבא
עכשיו פשוט הפעל / כבה את המתג שאתה אוהב והוא אמור לבוא לידי ביטוי בחומרה בפועל. זה לא חבר'ה שלא תוכלו להחליף את עומס ה- AC המועדף עליכם פשוט על ידי חיבורם לנקודת התקע. מקווה שאהבתם את הפרויקט והעבדתם אותו לעבודה, אם לא השתמשו בסעיף ההערות אשמח לעזור לכם.
העבודה המלאה של פרויקט זה של תיבות צומת חכמות DIY מוצגת בסרטון הבא.