- Ổ cắm thông minh ESP cho tự động hóa gia đình
- Vật liệu thiết yếu
- Chương trình cắm thông minh cho ESP8266
- Sơ đồ mạch
- Vỏ in 3D cho ổ cắm thông minh
Kể từ khi bắt đầu làm việc với Mô-đun Wi-Fi ESP, tôi luôn muốn xây dựng một ổ cắm Wi-Fi thông minh cho phép tôi điều khiển tải AC của mình không dây thông qua điện thoại thông minh. Mặc dù các sản phẩm như thế này đã có sẵn trên thị trường, như Ổ cắm thông minh Moko WiFi phổ biến hoặc Sonoff, chúng hơi đắt và trên hết là nó không mang lại cho bạn niềm vui xây dựng của riêng mình. Vì vậy, trong dự án này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách bạn có thể xây dựng phích cắm Thông minh của riêng mình bằng cách sử dụng mô-đun Wi-Fi ESP8266. Thiết bị mà chúng tôi chế tạo có thể dễ dàng được cắm vào bất kỳ ổ cắm AC nào và sau đó ở đầu bên kia, bạn có thể kết nối tải thực tế chỉ bằng cách cắm nó vào ổ cắm này trên thiết bị của chúng tôi. Sau đó, chỉ cần giữ công tắc chính của ổ cắm luôn bật và bạn có thể kiểm soát Tải trực tiếp từ Điện thoại thông minh của mình. Vui vẻ phải không? Vì vậy, chúng ta hãy tham gia vào dự án….
Ổ cắm thông minh ESP cho tự động hóa gia đình
Chúng tôi đã xây dựng một số dự án tự động hóa gia đình, từ tự động hóa nhà dựa trên RF đơn giản đến tự động hóa nhà dựa trên trợ lý Google yêu thích của tôi. Nhưng ngày nay, yêu cầu của dự án này hơi khác.
Ở đây, mục đích là bật / tắt bộ định tuyến Wi-Fi của tôi chỉ bằng cách sử dụng Điện thoại thông minh trực tiếp từ máy trạm của tôi. Bởi vì đôi khi kết nối internet của tôi gặp sự cố và khi tôi gọi cho bộ phận chăm sóc khách hàng của mình, câu trả lời tiêu chuẩn mà tôi nhận được là “Thưa ông, tôi xin lỗi vì sự bất tiện đã gây ra. Vui lòng khởi động lại bộ định tuyến của bạn bằng cách tắt nó đi rồi bật lại sau vài giây ” Puffff! Mệt mỏi vì phải đi bộ đến bộ định tuyến mỗi lần, tôi quyết định xây dựng phích cắm thông minh wifi này và điều khiển bộ định tuyến của mình bằng cách sử dụng nó.
Nhưng, chờ một chút! Tôi sẽ không còn quyền truy cập Internet sau khi tôi tắt bộ định tuyến của mình. Vậy làm cách nào để bật lại từ xa? May mắn thay, ESP8266 của chúng tôi có thể được sử dụng như một điểm truy cập, có nghĩa là nó cũng có thể hoạt động giống như một bộ định tuyến bằng cách gửi tín hiệu wi-fi của riêng nó. Tín hiệu Wi-Fi này sẽ luôn khả dụng miễn là ESP8266 được cấp nguồn. Do đó, chúng tôi sẽ lập trình ESP8266 của mình như một cổng cố định, theo cách đó khi chúng tôi đã kết nối với tín hiệu Wi-Fi của ESP, chúng tôi sẽ được đưa đến một trang web từ đó chúng tôi có thể bật / tắt tải của mình.
Vật liệu thiết yếu
1. Mô-đun Wi-Fi ESP8266
2. Bộ chuyển đổi Hi-Link AC sang DC (3.3V)
3. 3V Relay
4. Transistor NPN BC547
5. Mô-đun Lập trình FTDI
6. Lá chắn Wi-Fi Arduino
7. Kết nối dây
Lưu ý: Chúng tôi đang sử dụng Arduino Wi-Fi Shield mà chúng tôi đã xây dựng trước đó. Bo mạch chỉ được sử dụng để tải mã Arduino vào mô-đun ESP8266. Nếu bạn không có bảng này, bạn có thể xây dựng một bảng bằng cách sử dụng liên kết sử dụng mạch Lập trình ESP8266 đơn giản này để tải lên mã của bạn.
Chương trình cắm thông minh cho ESP8266
Trước khi tiếp tục, hãy đi thẳng vào chương trình để hiểu cách thức hoạt động của phích cắm thông minh WiFi tự làm của chúng tôi. Như bạn có thể thấy ở đây, chúng tôi bắt đầu chương trình bằng cách bao gồm một số tệp tiêu đề và thiết lập một máy chủ mạng DNS
#include
Sau đó, chúng tôi khởi tạo chân GPIO 2 của ESP làm đầu ra sẽ được sử dụng để kiểm soát tải của chúng tôi. Sau đó, chúng tôi có một mã HTML dài cho trang web của mình. Ở đây, chúng ta hoàn toàn có ba màn hình trên trang web của mình là Màn hình chính, Màn hình bật và Màn hình tắt.
Chuỗi Home_Screen = "" // Trang 1 - Mã HTML trên Màn hình chính "" " " + style_detials + "
""Chào mừng - CircuitDigest
"" "; Chuỗi ON_Screen =" "// Trang 2 - Nếu thiết bị được BẬT" "" "+ style_detials +" ""Phích cắm thông minh - BẬT
"" "; String OFF_Screen =" "// Trang 3 - Nếu thiết bị bị TẮT " " " " + style_detials + " " "Phích cắm thông minh - Đã TẮT
" " ";Ba Trang Web này khi mở ra sẽ hiện ra như thế này. Bạn có thể tùy chỉnh trang web của mình để hiển thị theo cách bạn thích.
Sau đó, chúng tôi có chức năng thiết lập void bên trong mà chúng tôi xác định ESP của chúng tôi để hoạt động như một Điểm truy cập và cũng cung cấp tên cho nó, ở đây là “ESP_Smart_Plug”. Khi bất kỳ người dùng nào được kết nối với Wi-Fi này, họ sẽ được đưa đến trang chủ mà chúng tôi đã xác định trước đó.
pinMode (LED_BUILTIN, OUTPUT); // Chân LED làm đầu ra cho pinMode chỉ báo (GPIO_2, OUTPUT); // Chân GPIO làm đầu ra cho Điều khiển chuyển tiếp WiFi.mode (WIFI_AP); // Đặt ESP ở chế độ AP WiFi.softAPConfig (apIP, apIP, IPAddress (255, 255, 255, 0)); WiFi.softAP ("ESP_Smart_Plug"); // Đặt tên cho mạng AP của bạn là dnsServer.start (DNS_PORT, "*", apIP); webServer.onNotFound (() { webServer.sendHeader ("Vị trí", Chuỗi ("http://www.circuitdigest-automation.com/home.html"), true); // Mở Màn hình chính theo mặc định webServer.send (302, "text / trơn", ""); });
Trên trang chủ, nếu người dùng nhấp vào nút BẬT, trang trên màn hình sẽ hiển thị và chân GPIO 2 sẽ được đặt ở mức cao
// ON_Screen webServer.on ("/ relay_ON", () {// Nếu bật Nút được nhấn digitalWrite (LED_BUILTIN, LOW); // Tắt LED digitalWrite (GPIO_2, HIGH); // Tắt Relay webServer.send (200, "text / html", ON_Screen); // Hiển thị màn hình này });
Tương tự, nếu người dùng nhấp vào nút tắt, trang màn hình tắt sẽ được hiển thị và chân GPIO 2 sẽ được đặt THẤP.
// OF_Screen webServer.on ("/ relay_OFF", () {// Nếu tắt Nút được nhấn digitalWrite (LED_BUILTIN, HIGH); // Bật LED digitalWrite (GPIO_2, LOW); // Bật Relay webServer.send (200, "text / html", OFF_Screen); // Hiển thị màn hình này });
Mã hoàn chỉnh cùng với các tệp thư viện có thể được tải xuống dưới dạng tệp ZIP từ liên kết dưới đây. Bây giờ mã của chúng tôi đã sẵn sàng, chúng tôi có thể tải nó lên mô-đun ESP của mình bằng cách chỉ cần nhấp vào nút tải lên và sau đó đợi mã được tải lên. Chương trình hoàn chỉnh cùng với các tệp thư viện có thể được tải xuống từ liên kết dưới đây
ESP8266 Smart Plug - Tải xuống mã Arduino
Những người có tấm chắn Wi-Fi có thể chỉ cần cắm các mô-đun của bạn lại với nhau như được hiển thị ở trên và kết nối nó với máy tính của bạn để bắt đầu lập trình ESP8266 của chúng tôi bằng Arduino IDE. Những người không có bảng này có thể sử dụng sơ đồ mạch như đã đề cập trước đó.
Sau khi mã được tải lên, hãy tìm kiếm mạng Wi-Fi trên điện thoại của bạn và bạn sẽ tìm thấy một tín hiệu có tên “ESP_Smart_Plug”. Kết nối với nó và bạn sẽ được đưa đến trang web mà chúng tôi vừa thiết kế. Ở đây khi bạn nhấn nút tắt, bạn sẽ thấy đèn LED trên bảng ESP của chúng tôi tắt và khi bạn nhấn nút bật, đèn LED sẽ bật trở lại.
Sau khi xác minh mã vài lần nữa, chúng tôi sẽ không cần bảng lập trình viên cho dự án này nữa. Bây giờ, chúng ta phải xây dựng một mạch để cấp nguồn cho mô-đun ESP của chúng ta trực tiếp từ điện áp nguồn và sử dụng chân GPIO của nó để chuyển đổi một rơ le. Để xây dựng mạch này, tôi đã sử dụng một mô-đun chuyển đổi AC-DC từ Hi-Link chuyển đổi điện áp nguồn AC thành 3.3V DC với dòng điện đầu ra 900mA đủ để cấp nguồn cho mô-đun ESP thông qua nguồn điện. Rơ le phía đầu ra là một rơ le 3.3V có thể được điều khiển bởi chân GPIO của ESP thông qua một bóng bán dẫn như BC547 này. Chúng tôi cũng sẽ cần một Điện trở 1k để giới hạn dòng điện cơ bản của bóng bán dẫn của chúng tôi.
Sơ đồ mạch
Sơ đồ mạch hoàn chỉnh cho phích cắm thông minh Wi-Fi sẽ trông như thế này.
Nguồn AC để cấp nguồn cho dự án của chúng tôi sẽ được lấy thông qua phích cắm này. Các thành phần khác là những thành phần được giải thích là khác. Một điều quan trọng khác cần tập trung là giữ cho GPIO-0 và GPIO-2 ở mức cao trong khi khởi động. Nếu không, mô-đun ESP sẽ vào chế độ lập trình và mã out sẽ không hoạt động. Do đó, tôi đã sử dụng một điện trở 10k (có thể sử dụng giá trị từ 3,3k đến 10k) để kéo chân GPIO lên cao theo mặc định. Ngoài ra, bạn cũng có thể sử dụng bóng bán dẫn PNP thay cho BC547 và chuyển rơle từ phía cao. Với sơ đồ mạch đã sẵn sàng, tôi đã lên kế hoạch về cách hàn các thành phần này bằng cách giữ kích thước bo mạch càng nhỏ càng tốt để nó vừa với bên trong một vỏ nhỏ và thực hiện thủ tục hàn bo mạch.
Vỏ in 3D cho ổ cắm thông minh
Tiếp theo, tôi đo kích thước của bảng bằng cách sử dụng máy đo của tôi và cũng đo kích thước của phích cắm và ổ cắm để thiết kế vỏ cho phích cắm thông minh của tôi. Thiết kế của tôi trông giống như thế này dưới đây khi nó được hoàn thành.
Sau khi hài lòng với thiết kế, tôi đã xuất nó dưới dạng tệp STL, cắt nó dựa trên cài đặt máy in và cuối cùng là in nó. Một lần nữa, tệp STL cũng có sẵn để tải xuống từ thingiverse và bạn có thể in vỏ của riêng mình bằng cách sử dụng nó.
Sau khi in xong, tôi khá hài lòng với kết quả. Sau đó, tôi tiến hành thêm dây vào bảng của mình và cũng vặn chúng vào các đầu nối nguồn và ổ cắm. Với kết nối hoàn chỉnh, tôi đã lắp ráp mạch vào vỏ của mình và mọi thứ đều rất vừa vặn như bạn có thể thấy ở đây.
Với phích cắm thông minh của tôi đã sẵn sàng hoạt động, tôi đi đến bộ định tuyến của mình, lần theo dây của nó để tìm bộ điều hợp của nó. Sau đó, tôi tháo nó ra khỏi ổ cắm và kết nối phích cắm thông minh với cùng một ổ cắm và bật nó lên. Bây giờ tôi đã cắm bộ chuyển đổi trở lại phích cắm thông minh của chúng tôi và như vậy, sau đó tôi có thể điều khiển nó từ điện thoại của mình. Theo cách tương tự, bạn có thể kiểm soát bất kỳ tải AC công suất thấp nào trong nhà và vui chơi.
Toàn bộ mã có thể được tải xuống từ đây và video làm việc cho ổ cắm điện thông minh DIY này có thể được tìm thấy ở cuối trang này. Hy vọng bạn thích dự án, hãy cho tôi biết trong phần bình luận những gì bạn sẽ tự động hóa với thiết bị này. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, hãy để chúng trong diễn đàn và tôi sẽ cố gắng hết sức để trả lời chúng.