Sv1ca-4.ru

Строй журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Управляемая по интернету розетка своими руками

Электрическая умная розетка своими руками

В мире передовых технологий уже не в новинку встретить различные новшества в самых разнообразных сферах жизни человека. Нанотехнологии затронули не только производство автомобилей, но и сделали рывок в бытовых услугах. Ни для кого не новость, что существуют так называемые — «умные дома». Одной из составляющей такого дома может являться умная розетка.

  • Особенности умной розетки
  • Функции приспособления
  • Сборка своими руками

Как создать умный дом самостоятельно

Для превращения квартиры или дома в жилище будущего, вам нужна умная техника HIPER. В ассортименте есть несколько десятков бытовых приборов и аксессуаров, от лампочек до посудомоечной машины. Все они управляются с помощью основного хаба со встроенным голосовым помощником Алисой, или со смартфона, при помощи сценариев.

Хабом может выступать ваш смартфон с установленным приложением Яндекс и фирменным приложением HIPER, а так же любая колонка с Алисой на борту.

Каждый аксессуар HIPER легко сопрягается с домашней Wi-Fi сетью через приложение HIPER IoT (App Store и Google Play) на смартфоне, после чего можно экспериментировать: создавать собственные сценарии действий всех устройств, которые будут запускаться после произнесения ключевой фразы-команды голосовому помощнику.

Или просто по нажатию кнопки в приложении со смартфона из любой точки мира.

Вот подборка гаджетов, с которых я рекомендую начать строить свой собственный умный дом.

Сайт про изобретения своими руками

    Nayka Posted on 05.02.2012Игрушки своими руками,Электронные самоделкиNo Comments

Добро пожаловать в мир умных вещей!

Краткая предистория
Сначала был хаос… Пропустим этапы сотворения мира и эпоху динозавров и перейдём сразу к 21 веку. Кругом беспроводные технологии, электроника повсюду, космические корабли летят к Марсу…

Открыв для себя китайские интернет-магазины разных товаров, я накупил всякого добра. В частности, были куплены наборы для дистанционного управления лампочками: пультик и к нему несколько коробочек. В результате я сделал дома 4 управляемые розетки и теперь, лёжа вечером на диване и читая, можно зажечь или погасить свет в комнате и в коридоре, не вставая с дивана. Удобно.

Ещё были куплены совершенно чудесные маленькие дешёвые WiFi-роутеры. Один из них использован как «удлинитель» для беспроводного интернета в детской, а другой оставался в резерве. Кстати, рекомендую, весьма неплохие характеристики за сумму менее 600 рублей.
В «закромах Родины» лежало много разных хороших вещей, и были большие новогодние выходные. И родился проект…

Цель и средства

Решено, что совершенно необходимой вещью в моём «умном доме» является электрическая розетка, которой можно управлять через интернет. Для этого были собраны в кучу необходимые детали:

  • роутер
  • плата с микроконтроллером AtMega16 от старого проекта
  • твердотельное реле
  • 2-строчный ЖКИ-дисплей
  • корпус
  • провода и прочие расходные материалы
Техническое задание

Устройству было дано имя «MZ-switch», и оно должно было делать следующие вещи:

  • принимать команды от хозяина через интернет
  • работать как реле управления нагрузкой и как реле времени
  • работать как «пинговалка» и уметь перезагружать роутер и отключать нагрузку при отсутствии пингов
  • программировать параметры работы из командной строки и сохранять их в своей памяти
  • показывать статус на дисплее
  • радовать хозяина своим существованием
Инжекция кода в роутер

Когда я получил роутер, то, разумеется, сразу полез внутрь. Сначала я полез туда не механически, а метафизически, через телнет.
Выяснилось, что внутри у него неонка Линукс, и даже можно при желании написать и запустить собственный скрипт. Можно даже сохранить его в памяти роутера, но вот как заставить скрипт автоматически запускаться при старте?
Несколько дней было убито на то, чтобы найти возможность запуска скрипта. Основная идея была в «инжекции кода» в запуск какого-то стартового скрипта, и такой скрипт был найден! Инжекция выглядит так:

Читать еще:  Подключение розеток через стену

Теперь мой роутер при старте извлекает из своей памяти сохранённые там скрипты и запускает их. Следовательно, можно реализовать свой алгоритм взаимодействия с окружающим миром.

Добившись от роутера запуска скриптов, я полез в него механически. Внутри обнаружился последовательный порт, через который можно получить доступ к консоли. Припаяв 3 штырька к нужным точкам платы, я получил возможность управлять роутером через последовательный порт с помощью микроконтроллера.

Микроконтроллер и программа управления

Микроконтроллер должен уметь общаться через последовательный порт с роутером, управлять нагрузкой, отображать на дисплее результаты работы и вообще делать всю грязную работу. От предыдущего проекта оставалась плата с микросхемой AtMega16, имеющая нужный функционал. Она и пошла в дело.
Базовый алгоритм работы микроконтроллера выглядит так: получаем строку с командой, анализируем, выполняем, возвращаем строку с ответом. Это напомнило мне логику работы аналоговых модемов: S-регистры с данными и AT-команды управления.
Уважая копирайты и вообще для разнообразия, алгоритм оперирует понятиями R-регистров и MZ-команд. Регистры хранят числа и строки, а команды позволяют изменять регистры и управлять логикой работы.
Пример команды настройки контраста дисплея: «MZ+R0=200»

Умный алгоритм

Алгоритм работы микроконтроллера состоит из нескольких отдельных задач:

  • передача данных из буфера передачи
  • приём данных и сохранение их в буфере приёма
  • анализ принятых данных и определение команд
  • чтение и запись внутренних R-регистров
  • управление нагрузкой и логикой работы
  • индикация режимов работы
  • отсчёт интервалов времени

Всё это удалось разместить в объёме 8К кода и 512 байт данных, использовав всего половину ресурсов микроконтроллера. Так что можно ещё чего-нибудь придумать и напрограммировать. Например, показывать на дисплее время, погоду, играть музыку и передвигаться по квартире.
Управляющая программа была написана и отлажена на обычном терминале. При этом не пострадало ни одно устройство.

В результате получился следующий функционал устройства:

  • пауза после включения: позволяет дождаться загрузки роутера и не реагировать на «мусор», который он при этом выдаёт в консоль
  • если требуется авторизация, то ввод логина и пароля в ответ на запрос от роутера
  • запуск скрипта, позволяющего настроить конфигурацию роутера для работы с устройством (init)
  • запуск основного скрипта, который будет выполняться роутером при работе (loop)
  • приём команд от роутера и передача ответных сообщений
  • сторожевой таймер для перезагрузки роутера при отстутсвии активности
  • запуск скрипта, перезагружающего роутер (halt)
  • включение и выключение нагрузки с помощью оптоизолированного реле
  • возможность настраивать все параметры и хранить их в памяти микроконтроллера
Шайтан-машина

Почему-то очень часто реализация функционала какой-нибудь простой вещи напоминает мне задачи из игры Incredible machine. Ну как может цель «включить лампочку» состоять из таких затейливых вещей и действий? А вот как:

  • Чтобы роутер мог выполнять наши скрипты, сделаем «инжекцию кода» в один из его собственных скриптов.
  • Инжектированный код создаёт в папке /tmp несколько служебных скриптов, которыми мы потом воспользуемся.
  • Роутер не позволяет создавать файлы с атрибутом «исполняемый» и, благодаря заботливым китайцам, не имеет команды chmod.
  • Но мы элегантно обходим эту неприятность: сначала копируем какой-нибудь исполняемый скрипт под нужным нам именем в папку /tmp, а затем перезаписываем его содержимое!
  • Роутер имеет WEB-интерфейс для управления, но изменить/добавить свою страничку нельзя: всё read-only
  • Но мы элегантно обходим эту неприятность: оказывается, есть страничка для запуска любой команды, но на неё нет прямых ссылок. Набираем адрес этой странички вручную, и можем запускать свои скрипты! Хоть и не красивой кнопкой, а олдскульной командной строкой.
  • Чтобы устройство получило команду от пользователя, используем метод «сохрани-и-передай»: один скрипт вызывается из формы ввода команд и сохраняет ввод пользователя в файл. Другой скрипт постоянно проверяет наличие этого файла, а найдя — отправляет через последовательный порт на микроконтроллер.
  • Получив ввод пользователя, микроконтроллер выделяет из него команду и выполняет её. Например команду «включить нагрузку».
Читать еще:  Розетки для кассовой зоны

Всё, задача решена!

Сборка в корпус

Множество проектов не доживают до релиза из-за того, что лень или не из чего делать нормальный корпус. В данном случае изначально была поставлена цель: сделать «промышленный образец», чтобы он выглядел по-взрослому, а не как обычно.
Корпус был взят достаточно просторный, чтобы всё там разместить без тесноты. Пара выходных с дрелью и напильником, йо-хо-хо и бутылка рома, и вот устройство собрано. Все крепёжные элементы были найдены в шкафу, где хранятся остатки от сборки мебели и вообще хлам полезные в хозяйстве мелочи. Не удивляйтесь креплениям из дюбелей: винтов с гайками под нужный диаметр не нашлось.
Незаменимым материалом при сборке являются «китайские сопли» — трубочки из пластмассы для клеевых пистолетов. За неимением такого пистолета все работы выполнялись жалом обычного паяльника.

Вот что получилось в итоге:
снаружи

изнутри

Зачем это было нужно

Не буду говорить, что создано уникальное устройство, аналогов которому ещё не существует. Хотя, почему не буду? Буду! Любой новый продукт в маркетинговых материалах именуется не иначе как «уникальный» и «не имеющий аналогов». В крайнем случае «в несколько раз лучше, чем обычный…». Поэтому говорю: получилось действительно уникальное устройство, более чем в 9000 раз умнее, чем обычная розетка.
Можно подключить электрочайник и включать его с ноутбука через Wi-Fi. А можно включить пароходную сирену, если в доме пропал интернет. А можно подключить к устройству Самый Главный Сервер и перезагружать его, находясь дома.
На самом деле данный проект был реализован в качестве «разминки для ума», чтобы не растерять навыки в программировании микроконтроллеров и владении паяльником.

Материалы проекта разрешается копировать и модифицировать. Желательно со ссылкой на автора проекта.

Как работает и мой выбор

Буду описывать именно свою «умную розетку». Лично я брал фирмы «BroadLink» в России эта компания представлена скромно, многие ее просто не знают, но я как системный администратор с большим стажем знаю, этот производитель всегда занимался сетевым оборудованием, это роутеры, сетевые карты, а в последнее время модули WIFI для многих ноутбуков. Компания реально серьезная и сомневаться в качестве у меня не было причин.

Я реально долго «лопатил» всеми любимый Aliexpress, на наличие качественного оборудования и вот нашел.

  • Зарекомендовавший себя на рынке производитель. А у BroadLink достаточно качественные модули ВАЙ-ФАЙ

  • Наличие Европейской розетки, далеко не у всех производителей она есть. А переходник на нее это уже плохо для высоких нагрузок

  • Нагрузка, которую должна держать – 3,5 КВт и ни как не меньше
  • Понятное приложение, через которое управляется, как минимум на английском языке (просто многие китайские розетки управляются через приложение на Китайском, мягко сказать не удобно)
  • Адекватная цена, ставил для себя задачу купить до 1200 рублей

Немного отвлекусь, если вы думаете что 1200 это реально много, то я «мониторил» рынок здесь в России, если не брать «перепродажников» (которые купили в Китае и здесь продают в два раза дороже) стоимость очень даже не малая. Например, в «Леруа-Мерлен» есть похожие решения, только вариант в 3,5КВт стоит около 3600 рублей! ОЧЕНЬ НЕ МАЛО.

Розетка пришла примерно через месяц, сделана очень качественно, нет даже малейшего намека на то, что это Китайское производство. Пластик идеальный, на передней панели есть кнопка, которая может вручную включить или выключить розетку.

Читать еще:  Розетка рс10 136 н

Принцип работы «умной» Wi-Fi розетки

Устройство должно быть подключено к сети с напряжением от 100 до 240 Вольт, поэтому ее получится установить дома или в офисе для бытового обслуживания. Выходная мощность зависит от модели: обычно она находится в диапазоне от 2 до 4 кВт. Эти показатели подходят для подключения мощных электроприборов.

Для использования «умной» розетки нужно подключение через интернет. После соединения с маршрутизатором прибор получает свой IP-адрес. Благодаря ему получится установить соединения с другими устройствами этой сети.

Для справки! Пользователь должен ввести пароль, чтобы получить доступ к управлению. Поэтому можно не бояться несанкционированного подключения.

С датчиком температуры воздуха

Такие модели стоят дороже, но владелец получает данные о микроклиматических показателях в квартире. Это дополнительная гарантия безопасности. При превышении температуры «умная» розетка автоматически отключит все электроприборы от сети и отправит уведомление пользователю.

Управление «умный дом»

Многие интересуются как работает вай-фай розетка при подключении к «Умному дому». Эта функция доступна на большинстве устройств, например, от фирмы Xiaomi. Для этого нужно установить приложение на смартфон ил ПК. Алгоритм действий следующий:

  1. После скачивания приложения, нужно установить беспроводное подключение.
  2. Затем нужно проверить включение/отключение через программное обеспечение.

Каждая «умная» розетка получает свое имя и аватар в приложении. Это необходимо для упрощения поиска нужных устройств. В приложении «Умный дом» есть режим Away, создающий имитацию присутствия хозяев, когда они находятся в отъезде.

Важно! Некоторые модели поддерживают функцию «Голосовой помощник». Но команды придется говорить на английском языке.

Первый запуск и настройка ESP8266

После включения, если при конструировании прошивки в разделе «Настройки по умолчанию» были указаны правильные данные, то ESP8266 подключится к нужной точке доступа, а полученный модулем IP-адрес можно будет найти в настройках маршрутизатора. Теперь можно войти в веб интерфейс модуля, введя в адресную строку браузера IP-адрес, полученный ESP8266.

Теперь самое время за 110RUR приобрести лицензию и активировать Pro mode, после чего можно приступать к настройке, которая будет заключаться в активации вывода GPIO 02 и прописывании адреса MQTT брокера (наш сервер MajorDoMo). Итак идем на вкладку GPIO:

И выбираем для 2 GPIO режим OUTPUT INVERT (это для того, что бы реле управлялось подачей низкого уровня, т.к. мы будем управлять твердотельным реле подключенным напрямую). Если нужно, что бы модуль после перебоев с питанием помнил свое предыдущее состояние — ставим галку Flash. После нажатия кнопки Set, настройки запомнятся. Пункт ниже — Interrupt, необходим для возможности подключения физических кнопок. Пока его не касаемся. После выхода из меню, на главной странице появится кнопка с номером GPIO, которой можно управлять данным выводом микроконтроллера.

Теперь пропишем адрес MQTT брокера. Идем в меню Servers, отмечаем чекбокс Enable send MQTT и период обновления равным, скажем секундам 10. Затем прописываем адрес сервера MajorDoMo и нажимаем кнопку Set.

Стоимость оборудования

Можно подключить и спутниковый Интернет в частный дом своими руками. Цена оборудования по асимметричной технологии, вместе с модемом для исходящего сигнала здесь составит около 5 тыс. руб. Готовые комплекты стоят дороже. Цена готового оборудования для two-way доходит до 30—70 тыс. руб. Каждый комплект содержит подписку на определенного провайдера.

Из-за большого количества беспроводных сетей, спутниковый Интернет теряет свою популярность. Однако в тех регионах, где нет возможности воспользоваться услугами наземных операторов, он остается единственной альтернативой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector