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Questo post è il primo di una serie di storie su come è possibile realizzare un interruttore del carico utile radiocomandato fai-da-te relativamente semplice.
Il post è rivolto ai principianti, per il resto credo che sarà una "ripetizione".

Una pianta approssimativa (vediamo lungo il percorso) dovrebbe essere la seguente:

  1. Interruttore hardware
Faccio subito una prenotazione che il progetto sia fatto per le mie esigenze specifiche, ognuno può adattarlo per se stesso (tutte le fonti verranno presentate lungo il percorso). Inoltre, descriverò alcune soluzioni tecnologiche e fornirò la loro giustificazione.

Inizio

Attualmente ci sono i seguenti input:
  1. Vorrei implementare il controllo remoto della luce e del paraluce.
  2. Sono presenti interruttori a una e due sezioni (luce e luce + cappa).
  3. Gli interruttori sono installati in una parete in cartongesso.
  4. Tutto il cablaggio è a tre fili (c'è una fase, zero, messa a terra di protezione).
Con il primo punto, tutto è chiaro: i desideri normali devono essere soddisfatti.

Il secondo punto generalmente presuppone che debbano essere realizzati due circuiti diversi (per un interruttore a uno e due canali), ma agiremo in modo diverso - faremo un modulo "a due canali", ma nel caso in cui sia realmente richiesto un solo canale, non salderemo alcuni dei componenti sulla scheda (un approccio simile è implementato nel codice).

Il terzo punto prevede una certa flessibilità nella scelta del fattore di forma dell'interruttore (l'interruttore esistente viene effettivamente rimosso, la scatola di giunzione viene smontata, il dispositivo finito viene montato all'interno del muro, la scatola di giunzione viene restituita e l'interruttore viene montato di nuovo).

Il quarto punto - facilita notevolmente la ricerca di una fonte di alimentazione (220V è "a portata di mano").

Principi e base degli elementi

Vorrei rendere l'interruttore multifunzionale, ad es. la componente “tattile” deve rimanere (l'interruttore deve rimanere fisicamente e deve rimanere la sua normale funzione di accensione / spegnimento del carico, ma dovrebbe essere possibile controllare il carico tramite il canale radio.

Per fare ciò, sostituiremo i tradizionali interruttori on / off con interruttori dello stesso design senza blocco (pulsanti):


Questi interruttori funzionano in modo primitivamente semplice: quando viene premuto il tasto, una coppia di contatti viene chiusa, quando il tasto viene rilasciato, i contatti si aprono. Ovviamente, questo è un normale "pulsante tattile" (infatti, è così che lo gestiremo).

Ora diventa quasi chiaro come implementare questo "in hardware":

  • prendiamo MK (atmega8, atmega168, atmega328 - io uso quello che ho "adesso"), nel kit con MK aggiungiamo un resistore per tirare su RESET a VCC,
  • colleghiamo due "pulsanti" (per ridurre al minimo il numero di attacchi - useremo le resistenze pull-up incorporate nell'MK), per commutare il carico, useremo un relè con parametri adeguati (ho appena avuto un relè 833H-1C-C con 5V di controllo e potenza di commutazione sufficiente - 7A 250V ~),
  • ovviamente la bobina del relè non può essere collegata direttamente all'uscita MK (corrente troppo alta), quindi aggiungiamo la necessaria "strapping" (resistenza, transistor e diodo).
Useremo il microcontrollore nella modalità di funzionamento dall'oscillatore integrato: questo ci consentirà di abbandonare il risonatore al quarzo esterno e una coppia di condensatori (risparmieremo un po 'e semplificheremo la creazione della scheda e la successiva installazione).

Organizzeremo il canale radio utilizzando nRF24L01 +:


Il modulo, come sapete, è tollerante ai segnali a 5V agli ingressi, ma richiede 3.3V per l'alimentazione, rispettivamente, aggiungiamo uno stabilizzatore lineare L78L33 e un paio di condensatori ad esso nel circuito.

Inoltre, aggiungiamo condensatori di blocco per l'alimentatore MK.

L'MC verrà programmato tramite ISP - per questo forniremo un connettore corrispondente sulla scheda del modulo.

In realtà, l'intero schema descritto, resta solo da decidere i terminali MC a cui collegheremo la nostra "periferia" (modulo radio, "pulsanti" e pin di selezione per comandare il relè).

Cominciamo con cose che sono già effettivamente definite:

  • Il modulo radio è connesso al bus SPI (quindi colleghiamo i pin da 1 a 8 a GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 (IRQ) - rispettivamente).
  • ISP è una cosa standard ed è collegato come segue: colleghiamo i pin del connettore da 1 a 6 a D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND - rispettivamente).
Quindi resta da decidere solo sui pin per i pulsanti e i transistor che controllano il relè. Ma non affrettiamoci: tutti i pin MK (sia digitali che analogici) sono adatti a questo. Selezionali nella fase di routing della scheda (sceglieremo semplicemente quei pin che saranno il più semplici possibile da diluire nei "punti" corrispondenti).

Adesso è necessario decidere su quali "casi" useremo. A questo punto, la mia naturale pigrizia inizia a dettare le regole: non mi piace davvero forare i circuiti stampati, quindi sceglieremo il più possibile il "montaggio superficiale" (SMD). D'altra parte, il buon senso impone che l'uso di SMD salverà molte dimensioni del PCB.

Per i principianti, il montaggio superficiale sembrerà un argomento piuttosto complicato, ma in realtà non è così spaventoso (però, se hai una stazione di saldatura più o meno decente con un asciugacapelli). Ci sono molti video su YouTube con lezioni su SMD - Consiglio vivamente di familiarizzare con esso (io stesso ho iniziato a usare SMD un paio di mesi fa, ho imparato solo da questi materiali).

Creiamo una "distinta base" (BOM) per il modulo "a due canali":
  • microcontrollore - atmega168 in confezione TQFP32 - 1 pz.
  • transistor - MMBT2222ALT1 in confezione SOT23 - 2 pz.
  • diodo - 1N4148WS in confezione SOD323 - 2 pz.
  • stabilizzatore - L78L33 in confezione SOT89 - 1 pz.
  • relè - 833H-1C-C - 2 pz.
  • resistenza - 10kOhm, dimensione standard 0805-1 pz. (pull-up RESET su VCC)
  • resistenza - 1kOhm, dimensione standard 0805-1 pz. (nel circuito di base del transistor)
  • condensatore - 0,1 mkF, dimensione standard 0805-2 pz. (sulla nutrizione)
  • condensatore - 0,33μF, dimensione standard 0805-1 pz. (sulla nutrizione)
  • condensatore elettrolitico - 47 mkF, dimensione standard 0605-1 pz. (sulla nutrizione)
Oltre a questo, avrai bisogno di morsettiere (per il collegamento del carico di alimentazione), una presa 2x4 (per il collegamento di un modulo radio), un connettore 2x3 (per ISP).

Eccomi un po 'furbo e sbircio nei miei "magazzini" (scelgo solo quello che è già disponibile lì). Puoi scegliere i componenti come preferisci (la scelta di componenti specifici va oltre lo scopo di questo post).

Poiché l'intero schema è già praticamente "formato" (almeno nella testa), puoi iniziare a progettare il nostro modulo.

In generale, sarebbe bello assemblare prima tutto su una breadboard (usando corpi con elementi di output), ma poiché ho già testato ripetutamente tutti i "nodi" sopra descritti e implementati in altri progetti, mi permetto di saltare la fase di breadboard.

Design

Per questo useremo un programma meraviglioso - EAGLE.

A mio parere, è un programma molto semplice, ma allo stesso tempo molto conveniente per creare schemi schematici e circuiti stampati basati su di essi. Ulteriori "vantaggi" nel salvadanaio EAGLE: multipiattaforma (devo lavorare sia su computer Win che su MAC) e la disponibilità di una versione gratuita (con alcune limitazioni, che per la maggior parte dei "fai-da-te" sembreranno completamente insignificanti).

Insegnarti a usare EAGLE in questo argomento non è incluso nei miei piani (alla fine dell'articolo c'è un link a un meraviglioso e molto facile da imparare tutorial sull'uso di EAGLE), ti dirò solo alcuni dei miei "trucchi" quando creo una tavola.

Il mio algoritmo per creare un circuito e una scheda era simile al seguente (sequenza di tasti):

schema:

  • Creiamo un nuovo progetto, all'interno del quale aggiungiamo uno "schema" (file vuoto).
  • Aggiungere l'MC e il "peso" necessario (resistenza di pull-up per RESET, condensatore di blocco alimentazione, ecc.). Prestare attenzione ai pacchetti (Pacchetto) quando si scelgono gli elementi dalla libreria.
  • "Rappresentiamo" la chiave sul transistor, che controlla il relè. Copiamo questo pezzo del diagramma (per organizzare il "secondo canale"). Ingressi chiave - per ora li lasciamo "penzoloni nell'aria".
  • Aggiungere un connettore ISP e un blocco per il collegamento di un modulo radio al circuito (effettuiamo i collegamenti appropriati nel circuito).
  • Per alimentare il modulo radio, aggiungere uno stabilizzatore (con condensatori appropriati) al circuito.
  • Aggiungiamo "connettori" per il collegamento di "pulsanti" (un pin del connettore è "messo a terra" in una volta, l'altro è "penzoloni in aria").
Dopo queste azioni, otteniamo un circuito completo, ma finora i tasti e i "pulsanti" del transistor rimangono scollegati dall'MK.
  • Posiziono le morsettiere per il collegamento del carico di potenza.
  • A destra delle morsettiere c'è un relè.
  • Ancora più a destra sono gli elementi degli interruttori a transistor.
  • Posiziono lo stabilizzatore di potenza per il modulo radio (con i relativi condensatori) accanto ai tasti del transistor (nella parte inferiore della scheda).
  • Posiziono il blocco per il collegamento del modulo radio dal basso a destra (prestare attenzione alla posizione in cui si troverà il modulo radio stesso quando sarà collegato correttamente a questo blocco - secondo la mia idea, non dovrebbe sporgere oltre la scheda principale).
  • Posiziono il connettore ISP accanto al connettore del modulo radio (poiché vengono utilizzati gli stessi "pin" dell'MK - per facilitare il cablaggio della scheda).
  • Nello spazio rimanente metto il MK (il corpo deve essere "attorcigliato" per determinare la sua posizione più ottimale per garantire la lunghezza minima dei binari).
  • Posizioniamo i condensatori di blocco il più vicino possibile ai terminali corrispondenti (MK e modulo radio).
Dopo che gli elementi sono stati posti al loro posto, traccio i conduttori. "Ground" (GND) - non diffondere (in seguito creerò un poligono per questo circuito).

Ora puoi decidere sulla connessione di tasti e pulsanti (vedo quali pin sono più vicini ai circuiti corrispondenti e quali saranno più facili da collegare sulla scheda), per questo è bene avere la seguente immagine davanti ai tuoi occhi:


La posizione del chip MK sulla scheda corrisponde solo all'immagine sopra (ruotata solo di 45 gradi in senso orario), quindi la mia scelta è la seguente:
  • Colleghiamo le chiavi del transistor ai pin D3, D4.
  • I pulsanti sono su A1, A0.
Il lettore attento vedrà che atmega8 appare nel diagramma sottostante, atmega168 è menzionato nella descrizione e amega328 è menzionato nell'immagine con il chip. Non lasciatevi confondere da questo: i chip hanno lo stesso pinout e (specificamente per questo progetto) sono intercambiabili e differiscono solo per la quantità di memoria a bordo. Scegliamo ciò che ci piace / abbiamo (successivamente ho saldato 168 "pietre" nella scheda: c'è più memoria rispetto all'amega8 - sarà possibile implementare più logica, ma di più su questo nella seconda parte).

In realtà, in questa fase, lo schema assume la sua forma finale (apportiamo le modifiche appropriate nel diagramma - "colleghiamo" i tasti ei pulsanti ai pin selezionati):


Dopodiché, finisco le ultime connessioni nel progetto PCB, "schizzo" i poligoni GND (dato che la stampante laser non stampa male i poligoni solidi, ne faccio una "mesh"), aggiungo un paio di transizioni (VIA) da uno strato all'altro della scheda e controllo che non è rimasto un solo circuito indiviso.


Ho una sciarpa da 56x35 mm.
Un archivio con un circuito e una scheda per la versione Eagle 6.1.0 (e successive) può essere trovato qui.

Voilà, puoi iniziare produzione scheda a circuito stampato.

Produzione di un circuito stampato

Realizzo la tavola utilizzando il metodo LUT (Laser-Iron Technology). Alla fine del post, c'è un link a materiali che mi hanno aiutato molto.

Per motivi di ordine, ti darò i passaggi principali per creare una tavola:

  • Sto stampando la parte inferiore della lavagna su carta Lomond 130 (lucida).
  • Stampo il lato superiore della lavagna sulla stessa carta (a specchio!).
  • Piego le stampe risultanti con le immagini all'interno e le unisco alla luce (è molto importante ottenere la massima precisione).
  • Dopodiché, pinzo i fogli di carta con una cucitrice (controllando costantemente che l'allineamento non sia rotto) su tre lati - si ottiene una "busta".
  • Ho tagliato un pezzo di vetroresina a doppia faccia a una misura adeguata (con forbici di metallo o un seghetto).
  • La vetroresina va trattata con carta vetrata molto fine (togli gli ossidi) e sgrassata (io lo faccio con acetone).
  • Inserisco il pezzo risultante (con attenzione, per i bordi, senza toccare le superfici pulite) nella "busta" risultante.
  • Riscaldo il ferro "a pieno" e stiro accuratamente il pezzo da lavorare su entrambi i lati.
  • Lascio raffreddare la tavola (5 minuti), dopodiché potete mettere a bagno la carta sotto l'acqua corrente e rimuoverla.
Dopo che sembra che tutta la carta sia stata rimossa, asciugo la lavagna e la esamino per eventuali difetti alla luce di una lampada da tavolo. Di solito ci sono diversi punti in cui sono presenti pezzi dello strato di carta lucido (sembrano macchie biancastre) - di solito questi residui si trovano nei punti più stretti tra i conduttori. Li tolgo con un normale ago da cucito (una mano ferma è importante, soprattutto quando si fanno tavole per "piccole" custodie).

Lavo via il toner con acetone.

Consigli: quando si realizzano piccole schede, creare uno spazio vuoto per il numero richiesto di schede semplicemente posizionando le immagini delle parti superiore e inferiore della scheda in più copie - e già questa "immagine" combinata "rotola" sul pezzo in fibra di vetro. Dopo l'incisione, sarà sufficiente tagliare il pezzo in tavole separate.
Solo necessariamente controllare le dimensioni delle schede durante l'immissione su carta: ad alcuni programmi piace cambiare "leggermente" la scala dell'immagine durante l'output, e questo è inaccettabile.

Controllo di qualità

Dopodiché, eseguo il controllo visivo (sono necessarie una buona illuminazione e una lente di ingrandimento). Se c'è il sospetto che ci sia una "viscosità" - controllo del tester di luoghi "sospetti".

Per compiacenza - controllo del tester di tutti conduttori adiacenti (è conveniente utilizzare la modalità "selezione", quando il tester emette un segnale acustico durante un "cortocircuito").

Se, tuttavia, si trova un contatto non necessario da qualche parte, lo correggo con un coltello affilato. Inoltre, attiro la vostra attenzione su possibili "microfessure" (per ora le aggiusto solo - le aggiusterò nella fase di stagnatura della tavola).

Stagnatura, perforazione

Preferisco stagnare la scheda prima di perforare - in questo modo la saldatura dolce rende un po 'più facile la perforazione e il trapano all' "uscita" dalla scheda "strappa" meno conduttori di rame.

Innanzitutto, il circuito stampato prodotto deve essere sgrassato (acetone o alcool), si può "camminare" con una gomma per eliminare gli ossidi che sono apparsi. Dopodiché, copro la scheda con glicerina ordinaria e poi con un saldatore (la temperatura è da qualche parte intorno a 300 gradi) con una piccola quantità di saldatura che "guido" lungo i binari - la saldatura si adagia in modo fluido e bello (brilla). Devi armeggiare abbastanza velocemente in modo che le tracce non cadano.

Quando tutto è pronto, lavo la tavola con un normale sapone liquido.


Dopodiché, puoi già perforare la tavola.
Con fori con un diametro superiore a 1 mm, tutto è abbastanza semplice (ho appena forato e basta - devi solo provare a osservare la verticalità, quindi l'uscita cadrà nel punto assegnato).


Ma con i via (li faccio con un trapano da 0,6 mm) è un po 'più difficile - il foro di uscita, di regola, risulta essere un po' "irregolare" e questo può portare a una rottura indesiderata del conduttore.
Qui puoi consigliare di fare ogni foro in due passaggi: trapano prima da un lato (ma in modo che il trapano non esca sull'altro lato della tavola), e poi - allo stesso modo dall'altro lato. Con questo approccio, la "connessione" dei fori avverrà nello spessore della tavola (e un leggero disallineamento non sarà un problema).

Installazione di elementi

Innanzitutto, i ponticelli intermedi vengono saldati.
Dove questi sono solo via, inserisco solo un pezzo di filo di rame e lo saldo su entrambi i lati.
Se la "transizione" viene eseguita attraverso uno dei fori per gli elementi di uscita (connettori, relè, ecc.): Sciolgo il filo intrecciato in nuclei sottili e saldo delicatamente i pezzi di questo nucleo da entrambi i lati in quei fori in cui è necessaria la transizione, occupando il minimo spazio all'interno del buco. Ciò consente di realizzare una transizione ei fori rimangono abbastanza liberi da consentire ai connettori corrispondenti di scattare in posizione e di essere cablati.

Anche in questo caso dovrei tornare alla fase del "controllo di qualità": chiamo il tester tutti i nuovi luoghi che erano precedentemente sospetti e ricevuti durante la stagnatura / perforazione / creazione di transizioni.
Controllo che le microfessure rilevate in precedenza vengano eliminate con la saldatura (oppure lo aggiusto saldando un conduttore sottile sopra la fessura, se la fessura rimane dopo la stagnatura).

Eliminare tutti i "bastoncini", se sono apparsi durante il processo di stagnatura. esso molto più facile fare ora che nel processo di debug di una scheda già completamente assemblata.

Ora puoi procedere direttamente all'installazione degli elementi.

Il mio principio è "dal basso verso l'alto" (prima saldo i componenti più bassi, poi quelli che sono "più alti" e quelli che sono "alti"). Questo approccio ti consente di posizionare tutti gli elementi sul tabellone con meno disagi.

Pertanto, i componenti SMD vengono prima saldati (inizio con quegli elementi che hanno "più gambe" - MK, transistor, diodi, resistori, condensatori), quindi si arriva ai componenti di uscita - connettori, relè, ecc.

Quindi, otteniamo una tavola già pronta.

Buon giorno, caro lettore.

Un po 'di testi all'inizio. L'idea di un interruttore della luce "intelligente" non è affatto nuova e, probabilmente, questa è la prima cosa che viene in mente a chi ha iniziato a conoscere la piattaforma Arduino e gli elementi IoT. E io non faccio eccezione. Avendo sperimentato elementi di circuiti, motori e LED, voglio fare qualcosa di più applicato, che è richiesto nella vita di tutti i giorni e, soprattutto, sarà comodo da usare e non rimarrà vittima di un esperimento dispiaciuto per il comfort.

In questo articolo ti racconterò come ho realizzato un interruttore che funzionerà come un normale interruttore (cioè che di solito è montato a parete) e allo stesso tempo ne consentirà il controllo tramite WiFi (o via Internet, come si fa in questo caso).

Quindi, facciamo un elenco di ciò di cui hai bisogno per implementare il tuo piano. Devo dire subito che avevo intenzione di non spendere molto sui componenti e ho scelto componenti in base al feedback sui forum e al rapporto qualità-prezzo. Pertanto, alcuni componenti potrebbero sembrare fuori posto qui per gli amanti dell'elettricità esperti, ma per favore non giudicare rigorosamente, perché Sono solo un principiante in elettromeccanica e apprezzerei molto i commenti di professionisti più esperti.

Avevo anche bisogno di: un server con il quale verrà controllato lo switch via Internet, Arduino Uno, con il quale ho programmato l'ESP, un router e materiali di consumo come fili, terminali, ecc., Tutto questo può variare a seconda dei gusti e non influirà in alcun modo sul risultato finale.

I prezzi sono presi da Ebay, dove li ho acquistati.

Ed ecco come appaiono gli elementi della tabella:

Adesso puoi disegnare uno schema di collegamento:

Come avrai notato, il circuito è molto semplice. Tutto è assemblato facilmente, rapidamente e senza saldature. Una sorta di prototipo funzionante con cui non devi armeggiare per molto tempo. Tutto è collegato da fili e terminali. L'unico aspetto negativo è che il relè non si adattava alla presa dell'interruttore. Sì, inizialmente avevo progettato di stipare tutto questo nel muro dietro l'interruttore per sembrare esteticamente gradevole. Ma con mio rammarico, non c'era abbastanza spazio nel nido e il relè semplicemente non si adattava né lungo né attraverso:

Quindi per il momento ho tolto il relè dalla presa finché non ho trovato un quadro elettrico adatto con una presa per nascondere il ferro all'interno. Ma niente è più permanente del temporaneo, vero? Pertanto, ora sembra tutto così:

Il nastro isolante ti salverà dalle scosse elettriche ... spero.

Ora parliamo della parte software.

E prima di procedere con l'analisi del codice e dei dettagli, fornirò uno schema generale dell'implementazione del controllo della lampadina.

Spero che un giorno riscriverò tutto e la comunicazione sarà basata su un protocollo più veloce di HTTP, ma funzionerà per cominciare. A distanza, la lampadina cambia il suo stato in circa 1-1,5 secondi e dall'interruttore all'istante, come si addice a un interruttore decente.

Programmazione ESP8266-01

Il modo più semplice per farlo è con Arduino. Puoi scaricare le librerie necessarie per l'IDE di Arduino da GitHub. Sono presenti tutte le istruzioni per l'installazione e la configurazione.

Successivamente, dobbiamo collegare l'ESP al computer, per questo abbiamo bisogno di un adattatore da USB a seriale (come FTDi , CH340 , FT232RL) o qualsiasi piattaforma Arduino (avevo un Arduino Uno) con uscite RX e TX.

Vale la pena notare che l'ESP8266-01 è alimentato a 3,3 Volt, il che significa che in nessun caso collegarlo all'alimentatore Arduino, che (spesso) è alimentato a 5 Volt, altrimenti tutto andrà a finire all'inferno. È possibile utilizzare un riduttore di tensione come mostrato nella tabella sopra.

Lo schema elettrico è semplice: collega TX, RX e GND ESP a RX, TX e GND dell'adattatore / Arduino, rispettivamente. Dopodiché, la connessione è effettivamente pronta per l'uso. Il microcontrollore può essere programmato utilizzando l'IDE di Arduino.

Un paio di sfumature quando si utilizza Arduino Uno:

  • Uno ha un'uscita a 3,3 V, ma non era sufficiente. Quando si collega un ESP ad esso, tutto sembra funzionare, gli indicatori sono accesi, ma la comunicazione con la porta COM è persa. Quindi ho usato un diverso alimentatore da 3,3 V per l'ESP.
  • Inoltre, UNO non ha avuto problemi di comunicazione con ESP, dato che UNO era alimentato da 5V e ESP da 3V.
Dopo alcuni esperimenti con ESP8266-01, si è scoperto che gli ESP sono sensibili alle tensioni collegate a GPIO0 e GPIO2. Al momento del lancio, non devono essere messi a terra in nessuna circostanza se si intende avviarlo in modalità normale. Maggiori dettagli sull'avvio del microcontrollore. Non lo sapevo e ho dovuto cambiare leggermente il circuito, perché nella versione ESP-01 sono presenti solo questi 2 pin e nel mio circuito vengono utilizzati entrambi.

Ed ecco il programma per ESP stesso:

Mostra codice

#includere #includere #includere #includere #includere extern "C" (// questa parte è richiesta per accedere alla funzione initVariant #include "user_interface.h") const char * ssid \u003d "WIFISSID"; // WiFi name const char * password \u003d "***************"; // Stringa const password WiFi self_token \u003d "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // token per la minima sicurezza della comunicazione const String serv_token \u003d "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // token per la sicurezza della comunicazione minima const String name \u003d "IOT_lamp"; // cambia il nome, leggi le lampadine const String serverIP \u003d "192.168.1.111"; // IP interno del server WEB bool lamp_on \u003d false; bool can_toggle \u003d false; int button_state; Server ESP8266WebServer (80); // server web HTTPClient http; // client web const int lamp \u003d 2; // Controlla il relè tramite GPIO2 const int button \u003d 0; // "Cattura" lo switch tramite GPIO0 // funzione per eseguire il ping della lampadina void handleRoot () (server.send (200, "text / plain", "Hello! I am" + name);) // funzione per richieste non valide void handleNotFound () (String message \u003d "not found"; server.send (404, "text / plain", message);) // Lascia che ci sia luce void turnOnLamp () (digitalWrite (lamp, LOW); lamp_on \u003d true;) / / Let there be darkness void turnOffLamp () (digitalWrite (lamp, HIGH); lamp_on \u003d false;) // Invia eventi manuali di attivazione / disattivazione al server. void sendServer (bool state) (http.begin ("http: //" + serverIP + "/ iapi / setstate"); String post \u003d "token \u003d" + self_token + "& state \u003d" + (state? "on": "off "); // In base al token, il server determinerà il tipo di dispositivo http.addHeader (" Content-Type "," application / x-www-form-urlencoded "); int httpCode \u003d http.POST (post); http.end ();) // Cambia lo stato della lampada void toggleLamp () (if (lamp_on \u003d\u003d true) (turnOffLamp (); sendServer (false);) else (turnOnLamp (); sendServer (true);)) // Ricevi dal server abilita il comando void handleOn () (String token \u003d server.arg ("token"); if (serv_token! \u003d token) (String message \u003d "access denied"; server.send (401, "text / plain", message); return;) turnOnLamp (); String message \u003d "success"; server.send (200, "text / plain", message);) // Riceviamo un comando dal server per disattivare void handleOff () (String token \u003d server.arg (" token "); if (serv_token! \u003d token) (String message \u003d" access denied "; server.send (401," text / plain ", message); return;) turnOffLamp () ; Messaggio stringa \u003d "successo"; server.send (200, "text / plain", message); ) // Imposta MAC per dare lo stesso IP void initVariant () (uint8_t mac \u003d (0x00, 0xA3, 0xA0, 0x1C, 0x8C, 0x45); wifi_set_macaddr (STATION_IF, & mac);) void setup (void) (pinMode (lamp, OUTPUT ); pinMode (button, INPUT_PULLUP); // È importante eseguire INPUT_PULLUP turnOffLamp (); WiFi.hostname (name); WiFi.begin (ssid, password); // Aspetta mentre ci colleghiamo al WiFi mentre (WiFi.status ()! \u003d WL_CONNECTED) (delay (500);) // Assegna funzioni alle richieste server.on ("/", handleRoot); server.on ("/ on", HTTP_POST, handleOn); server.on ("/ off", HTTP_POST, handleOff); server.onNotFound (handleNotFound); // Avvia il server server.begin (); ) void loop (void) (server.handleClient (); // Controlla se l'interruttore è premuto button_state \u003d digitalRead (button); if (button_state \u003d\u003d HIGH && can_toggle) (toggleLamp (); can_toggle \u003d false; delay (500);) else if (button_state \u003d\u003d LOW) (can_toggle \u003d true;))


Un paio di note sul codice:
  • È molto importante dichiarare il pin GPIO0 come pinMode (pulsante, INPUT_PULLUP), perché nel circuito non usiamo una resistenza per questo pulsante. E l'ESP ha il proprio "cablato" proprio per questi scopi.
  • Quando si rileva lo stato del pulsante, si consiglia di impostare un ritardo durante la lettura per evitare false attivazioni al momento della pressione.

Programmazione server WEB

Qui puoi dare libero sfogo alla tua immaginazione e utilizzare ogni mezzo disponibile per creare un servizio che elaborerà le richieste inviate dallo switch e invierà richieste di accensione / spegnimento.

Ho usato per questi scopi

Dall'articolo imparerai a cosa serve uno switch wireless, la portata e le varietà, il dispositivo e il principio di funzionamento, i vantaggi e gli svantaggi, i criteri di selezione, come connettersi con le tue mani, i circuiti.

Gli interruttori wireless stanno cambiando radicalmente il modo in cui controlliamo l'illuminazione, rendendo la nostra vita più facile e confortevole.

Fino a poco tempo, tali tecnologie non erano disponibili a causa dei prezzi elevati e della produzione limitata.

Allo stato attuale, c'è la tendenza a renderli più economici. Ecco perché gli interruttori radio e gli altri loro analoghi vengono sempre più percepiti come un'alternativa agli interruttori classici.

A cosa serve uno switch wireless?

I sistemi remoti che forniscono il controllo di determinati dispositivi a distanza stanno diventando sempre più diffusi. L'interruttore a parete wireless non fa eccezione.

È stato creato per migliorare il comfort, e per gli anziani e le persone con disabilità è assolutamente necessario.

Con l'aiuto di un tale dispositivo, puoi facilmente controllare l'illuminazione della casa, modificare la luminosità, accendere e spegnere le lampade.

Inoltre, grazie al design speciale, non è necessario rovinare le pareti e praticare grandi fori per l'installazione.

Campo di applicazione

Gli interruttori tradizionali stanno gradualmente diventando un ricordo del passato a causa dei disagi di utilizzo, della complessità di connessione e installazione, nonché di una piccola risorsa. Le controparti wireless hanno le migliori qualità.

Hanno un aspetto elegante e possono essere installati in pochi minuti.

L'uso di tali prodotti è rilevante nei seguenti casi:


Varietà

Gli interruttori wireless non differiscono nella varietà, ma c'è ancora una certa scelta.

Sono classificati in base a tre caratteristiche principali:

  • Dal tipo di gestione;
  • Se possibile, regolare il livello di illuminazione;
  • In base al numero di dispositivi di illuminazione che controllano.

Tenendo conto della classificazione di cui sopra, è possibile distinguere i seguenti tipi di switch wireless:


Il dispositivo e il principio di funzionamento degli elementi principali del dispositivo

L'interruttore wireless è costituito dai seguenti elementi:


Il cablaggio elettrico è richiesto solo per l'apparecchio di illuminazione e l'alimentazione al ricevitore del prodotto. Come notato sopra, il segnale viene trasmesso utilizzando un impulso a infrarossi o onde radio.

La seconda opzione di controllo è più preferibile, perché il controllo è possibile a grande distanza e anche da un'altra stanza.

L'installazione del prodotto viene eseguita secondo uno schema semplice, per la cui realizzazione non è necessaria una profonda conoscenza nel campo dell'ingegneria elettrica.

Il vecchio interruttore può essere lasciato come fonte aggiuntiva di accensione / spegnimento quando la batteria nel pannello di controllo è scarica.

La luce è controllata nei seguenti modi:

  • Toccando uno speciale pannello a sfioramento;
  • Premendo il pulsante meccanico;
  • Inviando un segnale dal telecomando o dal telefono.

Con il controllo remoto dal telecomando, il segnale viene trasmesso a frequenze radio, il che elimina la presenza di interferenze e aumenta l'affidabilità del dispositivo.

Pareti, mobili e altri elementi interni non interferiranno con il comando di accensione o spegnimento della sorgente luminosa.

Utilizzando il telecomando, è possibile controllare contemporaneamente un gruppo di interruttori wireless (fino a 8 pezzi). Grazie a questo, non puoi camminare per l'appartamento o la casa per spegnere la luce da qualche parte nel bagno o nel bagno.

La portata del telecomando dipende da molti fattori: modello del prodotto, caratteristiche di progettazione dell'edificio, materiali utilizzati nella produzione di partizioni.

Molto spesso, il segnale viene trasmesso su una distanza compresa tra venti e venticinque metri. Il trasmettitore è alimentato da batterie.

Lo svantaggio del pannello di controllo è che viene costantemente perso e l'illuminazione deve essere controllata manualmente.

Ecco perché gli interruttori wireless sensibili al tocco che rispondono a un tocco normale e vengono utilizzati nei sistemi Smart Home stanno guadagnando popolarità.

Alcuni interruttori radio sono in grado non solo di accendere e spegnere la lampada, ma anche di regolare il livello di luce. In questo caso, lo schema è integrato con un altro elemento -.

Il processo di regolazione viene eseguito utilizzando un interruttore wireless. Per modificare il livello di illuminazione, tenere premuto il dito sul pulsante o sul tasto.

Vantaggi e svantaggi degli switch wireless

Nonostante la facilità d'uso, gli interruttori di carico wireless (nel nostro caso, l'illuminazione) non hanno solo vantaggi, ma anche svantaggi. Ma tutto è più simile.

  • Facilità di installazione. Per l'installazione e il collegamento, non è necessario scavare le pareti e posare un "ramo" separato del cablaggio elettrico.
  • La possibilità di controllare più sorgenti luminose contemporaneamente dal telecomando o tramite uno smartphone.
  • Ampio raggio d'azione. Il segnale di controllo in un'area aperta può raggiungere il ricevitore fino a una distanza di 30 metri. Allo stesso tempo, pareti o mobili non sono un ostacolo.
  • Sicurezza per adulti e bambini. Anche danni accidentali alla struttura non presentano rischi per la salute. La corrente di funzionamento negli interruttori remoti wireless è minima e non pericolosa per la salute.
  • Il costo di tali prodotti è superiore a quello dei classici interruttori "cablati". Economisti e conservatori preferiscono prodotti familiari.
  • Incapacità di controllo a causa della batteria scarica nel telecomando o impossibilità di controllo a causa di una connessione Wi-Fi debole.

Caratteristiche e principio di funzionamento dell'interruttore della luce a distanza

Diamo uno sguardo più da vicino al sistema di controllo wireless. Include una serie di apparecchiature utilizzate per controllare il livello di illuminazione in un appartamento o in una casa.

Per il controllo, non viene utilizzato un interruttore standard, ma un telecomando speciale o un telefono (questo è stato parzialmente menzionato sopra).

Il pannello di controllo (a seconda del modello) può essere progettato per un diverso numero di canali. Può agire su uno o un intero gruppo di lampade (fino a diverse dozzine).

Nei sistemi più avanzati l'accensione avviene tramite un sensore di movimento, che dà un segnale per accendere la luce nel caso in cui una persona si avvicini all'area controllata.

Se configuri correttamente il sensore di movimento, risponderà solo a una persona.

Il cuore dell'interruttore remoto è un trasmettitore radio. È lui che trasmette il segnale di accensione / spegnimento ai dispositivi di illuminazione.

La portata, come notato sopra, nella maggior parte dei dispositivi è fino a 30 metri. Ma in vendita puoi trovare modelli in grado di trasmettere un segnale a una distanza fino a 300 metri.

Il trasmettitore radio riceve un segnale dal telecomando, quindi lo trasmette alle sorgenti luminose. Il telecomando di solito ha due canali, ma ci sono anche modelli a otto canali.

Il controllo può anche essere effettuato utilizzando un interruttore, che ha un trasmettitore integrato.

Il radar è spesso incluso con un dispositivo remoto wireless. Viene utilizzato per collegare la console e le prese. Con il suo aiuto, il controllo può essere effettuato tramite un telefono cellulare. Tali dispositivi sono chiamati interruttori GSM.

La gestione può essere eseguita in uno dei seguenti modi:


Caratteristiche a cui prestare attenzione nella scelta

Quando si acquista un interruttore remoto wireless, è necessario prestare attenzione ai seguenti parametri:

  • Il tipo di lampadine controllate dal dispositivo;
  • Materiale, colore e aspetto della custodia;
  • Tensione di lavoro;
  • Numero di canali;
  • Raggio d'azione;
  • Dimensioni;
  • Corrente nominale;
  • Attrezzature.

Vale anche la pena prestare attenzione ai seguenti criteri:

  • Gamma di frequenza di lavoro;
  • Metodo di trasmissione del segnale;
  • La presenza di codifica;
  • Tipo di alimentazione del trasmettitore;
  • Tempo stimato per la sostituzione della batteria;
  • Metodo di fissaggio;
  • Intervallo di temperatura di lavoro;
  • Prezzo.

Cosa offre il mercato?

Una vasta gamma di interruttori remoti wireless consente di selezionare un prodotto in base a prezzo, prestazioni e aspetto.

Di seguito prenderemo in considerazione solo alcuni modelli che il mercato offre:

  • Fenon TM-75 è un interruttore di comando a distanza realizzato in plastica e progettato per una tensione di 220 V. Le caratteristiche del dispositivo includono la presenza di due canali, una portata di 30 metri, la presenza di un telecomando e la funzione di accensione ritardata.
    Ad ogni canale è possibile collegare e controllare un gruppo di corpi illuminanti. L'interruttore wireless Fenon TM-75 può essere utilizzato con lampadari, faretti, LED e altri dispositivi alimentati a 220 Volt.
  • Inted 220V è un interruttore radio wireless progettato per il montaggio a parete. Ha una chiave ed è installato in combinazione con un'unità ricevente. La tensione di lavoro del prodotto è di 220 Volt e la portata è di 10-50 metri. L'interruttore della luce wireless è montato utilizzando viti autofilettanti o nastro biadesivo. Il corpo è in plastica.
  • INTED-1-CH - interruttore luci con telecomando. Con questo modello puoi controllare le sorgenti luminose a distanza. La potenza delle lampade può essere fino a 900 W e la tensione operativa del prodotto è 220 V. Utilizzando un interruttore radio, è possibile controllare le apparecchiature, accendere e spegnere luci o allarmi. Il prodotto si basa su un ricevitore e un trasmettitore. Quest'ultimo ha la forma di un portachiavi, che ha dimensioni ridotte e trasmette un segnale fino a una distanza di 100 m. Il corpo del prodotto non è protetto dall'umidità, pertanto è necessario prevedere una protezione aggiuntiva per l'installazione all'esterno.
  • Interruttore touch wireless con telecomando. Il prodotto è a parete, di piccole dimensioni e realizzato in vetro temperato e PVC. La tensione di esercizio va da 110 a 220 V e la potenza nominale è fino a 300 W. La confezione include un interruttore, telecomando e viti per il fissaggio di un accessorio. La durata media del ciclo è di 1000 clic.
  • Inted 220V per 2 ricevitori - interruttore wireless per montaggio a parete. Il controllo si effettua utilizzando due tasti. Il corpo è in plastica. La tensione di esercizio è 220 V. Il numero di canali indipendenti è 2.
  • BAS-IP SH-74 è uno switch radio wireless con due canali indipendenti. Il controllo viene effettuato utilizzando un telefono cellulare con sistema operativo Android. Per funzionare, è necessario installare l'applicazione BAS. Il modello SH-74 viene utilizzato per controllare lampade a incandescenza con una potenza fino a 500 W, nonché lampade fluorescenti (limitazione di potenza - 200 W).
  • Feron TM72 è un interruttore wireless che controlla l'illuminazione a una distanza massima di 30 metri. Le sorgenti luminose sono combinate in un'unità ricevente e l'accensione e lo spegnimento vengono eseguiti tramite il telecomando. Il TM72 ha due canali, ciascuno dei quali può essere collegato a uno specifico gruppo di dispositivi. Il prodotto ha una grande riserva di carica per canale (fino a 1 kW), che consente di collegare vari tipi di sorgente luminosa. Un grande vantaggio del modello è la presenza di un ritardo da 10 a 60 secondi.
  • Switch wireless a 3 canali per 220V Smartbuy è progettato per collegare sorgenti luminose a tre canali con un limite di potenza fino a 280 W. La tensione di alimentazione nominale è di 220 V. Il controllo si effettua dal telecomando, che ha una portata di 30 metri.
  • Z-Wave CH-408 è un interruttore radio a parete che consente di programmare vari scenari per il controllo dei dispositivi di illuminazione. Se necessario, è possibile collegare fino a otto interruttori. Tra le funzionalità aggiuntive, vale la pena evidenziare il controllo dei dispositivi Z-Wave (fino a 80) e la comodità di impostazione, indipendentemente dal controller principale. Il dispositivo è alimentato da due batterie, quando scariche viene dato un corrispondente segnale. L'aggiornamento del firmware viene eseguito sulla rete Z-Wave. La distanza massima dal controller non deve superare i 75 metri. Classe di protezione - IP-30.
  • Feron TM-76 è un interruttore della luce wireless che viene controllato a distanza tramite un segnale radio. Il ricevitore si collega alle sorgenti luminose e il telecomando controlla l'unità ricevente a una distanza massima di 30 metri. Il modello Feron TM-76 ha tre canali indipendenti, a ognuno dei quali è possibile collegare il proprio gruppo di corpi illuminanti. In questo caso, il controllo verrà eseguito separatamente utilizzando il telecomando. La riserva di carica massima è fino a 1 kW, che consente di collegare lampade di vario tipo (comprese quelle a incandescenza). La tensione di lavoro è di 220 V.

Come collegare un interruttore remoto wireless con le tue mani

Consideriamo la procedura per il collegamento di uno switch wireless utilizzando l'esempio di Zamel RZB-04.

Il set di consegna del modello include i seguenti articoli:

  • Ricevitore radio a 2 canali di piccole dimensioni (tipo ROP-02);
  • Commutatore radio a 2 canali e 4 modalità (tipo RNK-04);
  • Fissaggio per l'installazione del prodotto (tasselli con viti autofilettanti, nonché nastro biadesivo schiumato).

Il ricevitore può funzionare in cinque diverse modalità:

  • Accendere. All'accensione della chiave si accendono una o più lampade. È possibile configurare l'inclusione di una qualsiasi delle posizioni chiave.
  • Disconnessione. Il principio è simile a quello discusso sopra. La differenza è che quando si preme il tasto, la luce si spegne.
  • Monostabile. In questa modalità, la luce sarà accesa solo mentre il pulsante è premuto. Dopo averlo rilasciato, la lampada si spegne.
  • Bistabile. In questo caso, ogni pressione determina un cambiamento di stato: l'accensione e lo spegnimento avvengono ciclicamente.
  • Temporaneo. Qui, dopo aver premuto il tasto, la luce si accenderà per un certo tempo. Questa opzione è utile quando si installa un interruttore wireless in un ingresso, una camera da letto o un lungo corridoio. All'ingresso, puoi accendere la luce, camminare per una certa distanza (raggiungere il letto), dopodiché la luce si spegne.

Per collegare correttamente il ricevitore, studiare attentamente il diagramma. Innanzitutto, applica la tensione (collega fase e zero). Sull'interruttore è posato solo un filo di fase, senza zero, quindi la sua installazione viene eseguita nel luogo di installazione della lampada (lampadario).

Se hai un soffitto monolitico in cui è impossibile installare il ricevitore, nascondi il prodotto in una presa. In altri casi, il controller è installato alla base del lampadario, che è considerata l'opzione più conveniente.

Per ottenere una fase che vada senza interruzioni e fornisca costantemente tensione al dispositivo ricevente, è necessario accendere l'interruttore o collegare direttamente i fili.

La seconda opzione è preferita. Prima di eseguire questo lavoro, si consiglia di togliere l'alimentazione elettrica utilizzando la macchina e verificare l'assenza di tensione.

Ora è necessario realizzare una fase continua, per la quale la fase è collegata a uno dei fili diretti al lampadario. Per la massima affidabilità utilizzare le morsettiere VAGO.

Quando si esegue il lavoro, dovrebbe esserci uno schema di collegamento per l'interruttore remoto a portata di mano.

Mostra come collegare il dispositivo:

  • Un filo di fase deve essere collegato al contatto "L". Allo stesso tempo, non è necessario farlo passare attraverso l'interruttore: il prodotto funziona in modalità costante.
  • Collegare il conduttore neutro al morsetto "N", che è preso dalla scatola di giunzione.
  • Una fase è collegata al contatto "OUT1" che va ad un gruppo o una lampada. Qui è necessario uno 0 ° conduttore, che può essere preso dalla scatola di giunzione o dal ricevitore (terminale N).
  • Collegare ad "OUT2" la fase che va al secondo gruppo o ad una lampada. Come nel caso precedente, lo zero è preso dalla scatola di giunzione o dalla morsettiera N del ricevitore.
  • Portare l'interruttore a impulsi su "INT1". La particolarità è che quando premuto invia solo un breve segnale. Dopo l'attivazione, la modalità operativa del 1 ° gruppo di lampade cambia. Grazie a questa caratteristica, il ricevitore ROP-02 può essere controllato utilizzando un telecomando o un interruttore a impulsi fisso.
  • Un interruttore a impulsi (uno o un gruppo) deve essere collegato a "INT2". Dopo aver cliccato su di esso, cambierà la modalità di funzionamento del 2 ° gruppo. Il principio è lo stesso descritto sopra.

Ora è necessario combinare l'interruttore della luce remota con il dispositivo ricevente, collegarli tra loro e decidere la modalità di funzionamento. Per fare ciò, devi prima fornire elettricità.

Ora seleziona la modalità di commutazione appropriata. Molto spesso, l'opzione standard è adatta: quando l'interruttore viene spostato verso l'alto, si accende e verso il basso si spegne.

Per programmare questa modalità, procedi come segue:


La riprogrammazione del secondo pulsante viene eseguita in modo simile. La differenza è che tutte le manipolazioni verranno eseguite con il secondo tasto (non programmato).

Una volta ultimato il lavoro, procedere con l'installazione del prodotto a parete. Per questo, il kit include un nastro adesivo con una base adesiva biadesiva e tasselli con viti autofilettanti.

Il modo più semplice è usare il nastro biadesivo, perché non sono necessari strumenti per questo. Inoltre, la posizione dell'interruttore può essere modificata se necessario.

Per comodità di utilizzo, il nastro biadesivo è diviso in quattro quadratini, che vengono incollati lungo il perimetro del prodotto; è necessario prima rimuovere lo strato protettivo. Resta da mettere l'interruttore nel punto selezionato sul livello.

L'installazione dell'interruttore remoto wireless è completata ed è possibile mettere una lampada di prova, quindi controllare il funzionamento del sistema.

Per fare ciò, accendi la chiave - la luce dovrebbe accendersi e giù - spegnersi. L'indicatore si accende quando l'interruttore è attivato.

Fino a poco tempo, gli interruttori remoti wireless erano una tecnologia nuova e non disponibile. Con la crescita della produzione e della concorrenza, il prezzo scende, il che rende l'acquisto disponibile a tutti.

La cosa principale è avvicinarsi con attenzione alla scelta di un prodotto, comprendere i parametri di base e dare la preferenza ai modelli di produttori fidati.

  • Internet delle cose,
  • Fai da te o fai da te
  • Buon giorno, caro lettore.

    Un po 'di testi all'inizio. L'idea di un interruttore della luce "intelligente" non è affatto nuova e, probabilmente, questa è la prima cosa che viene in mente a chi ha iniziato a conoscere la piattaforma Arduino e gli elementi IoT. E io non faccio eccezione. Avendo sperimentato elementi di circuiti, motori e LED, voglio fare qualcosa di più applicato, che è richiesto nella vita di tutti i giorni e, soprattutto, sarà comodo da usare e non rimarrà vittima di un esperimento dispiaciuto per il comfort.

    In questo articolo ti racconterò come ho realizzato un interruttore che funzionerà come un normale interruttore (cioè che di solito è montato a parete) e allo stesso tempo ne consentirà il controllo tramite WiFi (o via Internet, come si fa in questo caso).

    Quindi, facciamo un elenco di ciò di cui hai bisogno per implementare il tuo piano. Devo dire subito che avevo intenzione di non spendere molto sui componenti e ho scelto componenti in base al feedback sui forum e al rapporto qualità-prezzo. Pertanto, alcuni componenti potrebbero sembrare fuori posto qui per gli amanti dell'elettricità esperti, ma per favore non giudicare rigorosamente, perché Sono solo un principiante in elettromeccanica e apprezzerei molto i commenti di professionisti più esperti.

    Avevo anche bisogno di: un server con il quale verrà controllato lo switch via Internet, Arduino Uno, con il quale ho programmato l'ESP, un router e materiali di consumo come fili, terminali, ecc., Tutto questo può variare a seconda dei gusti e non influirà in alcun modo sul risultato finale.

    I prezzi sono presi da Ebay, dove li ho acquistati.

    Ed ecco come appaiono gli elementi della tabella:

    Adesso puoi disegnare uno schema di collegamento:

    Come avrai notato, il circuito è molto semplice. Tutto è assemblato facilmente, rapidamente e senza saldature. Una sorta di prototipo funzionante con cui non devi armeggiare per molto tempo. Tutto è collegato da fili e terminali. L'unico aspetto negativo è che il relè non si adattava alla presa dell'interruttore. Sì, inizialmente avevo progettato di stipare tutto questo nel muro dietro l'interruttore per sembrare esteticamente gradevole. Ma con mio rammarico, non c'era abbastanza spazio nel nido e il relè semplicemente non si adattava né lungo né attraverso:

    Quindi per il momento ho tolto il relè dalla presa finché non ho trovato un quadro elettrico adatto con una presa per nascondere il ferro all'interno. Ma niente è più permanente del temporaneo, vero? Pertanto, ora sembra tutto così:

    Il nastro isolante ti salverà dalle scosse elettriche ... spero.

    Ora parliamo della parte software.

    E prima di procedere con l'analisi del codice e dei dettagli, fornirò uno schema generale dell'implementazione del controllo della lampadina.

    Spero che un giorno riscriverò tutto e la comunicazione sarà basata su un protocollo più veloce di HTTP, ma funzionerà per cominciare. A distanza, la lampadina cambia il suo stato in circa 1-1,5 secondi e dall'interruttore all'istante, come si addice a un interruttore decente.

    Programmazione ESP8266-01

    Il modo più semplice per farlo è con Arduino. Puoi scaricare le librerie necessarie per l'IDE di Arduino da GitHub. Sono presenti tutte le istruzioni per l'installazione e la configurazione.

    Successivamente, dobbiamo collegare l'ESP al computer, per questo abbiamo bisogno di un adattatore da USB a seriale (come FTDi , CH340 , FT232RL) o qualsiasi piattaforma Arduino (avevo un Arduino Uno) con uscite RX e TX.

    Vale la pena notare che l'ESP8266-01 è alimentato a 3,3 Volt, il che significa che in nessun caso collegarlo all'alimentatore Arduino, che (spesso) è alimentato a 5 Volt, altrimenti tutto andrà a finire all'inferno. È possibile utilizzare un riduttore di tensione come mostrato nella tabella sopra.

    Lo schema elettrico è semplice: collega TX, RX e GND ESP a RX, TX e GND dell'adattatore / Arduino, rispettivamente. Dopodiché, la connessione è effettivamente pronta per l'uso. Il microcontrollore può essere programmato utilizzando l'IDE di Arduino.

    Un paio di sfumature quando si utilizza Arduino Uno:

    • Uno ha un'uscita a 3,3 V, ma non era sufficiente. Quando si collega un ESP ad esso, tutto sembra funzionare, gli indicatori sono accesi, ma la comunicazione con la porta COM è persa. Quindi ho usato un diverso alimentatore da 3,3 V per l'ESP.
    • Inoltre, UNO non ha avuto problemi di comunicazione con ESP, dato che UNO era alimentato da 5V e ESP da 3V.
    Dopo alcuni esperimenti con ESP8266-01, si è scoperto che gli ESP sono sensibili alle tensioni collegate a GPIO0 e GPIO2. Al momento del lancio, non devono essere messi a terra in nessuna circostanza se si intende avviarlo in modalità normale. Maggiori dettagli sull'avvio del microcontrollore. Non lo sapevo e ho dovuto cambiare leggermente il circuito, perché nella versione ESP-01 sono presenti solo questi 2 pin e nel mio circuito vengono utilizzati entrambi.

    Ed ecco il programma per ESP stesso:

    Mostra codice

    #includere #includere #includere #includere #includere extern "C" (// questa parte è richiesta per accedere alla funzione initVariant #include "user_interface.h") const char * ssid \u003d "WIFISSID"; // WiFi name const char * password \u003d "***************"; // Stringa const password WiFi self_token \u003d "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // token per la minima sicurezza della comunicazione const String serv_token \u003d "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // token per la sicurezza della comunicazione minima const String name \u003d "IOT_lamp"; // cambia il nome, leggi le lampadine const String serverIP \u003d "192.168.1.111"; // IP interno del server WEB bool lamp_on \u003d false; bool can_toggle \u003d false; int button_state; Server ESP8266WebServer (80); // server web HTTPClient http; // client web const int lamp \u003d 2; // Controlla il relè tramite GPIO2 const int button \u003d 0; // "Cattura" lo switch tramite GPIO0 // funzione per eseguire il ping della lampadina void handleRoot () (server.send (200, "text / plain", "Hello! I am" + name);) // funzione per richieste non valide void handleNotFound () (String message \u003d "not found"; server.send (404, "text / plain", message);) // Lascia che ci sia luce void turnOnLamp () (digitalWrite (lamp, LOW); lamp_on \u003d true;) / / Let there be darkness void turnOffLamp () (digitalWrite (lamp, HIGH); lamp_on \u003d false;) // Invia eventi manuali di attivazione / disattivazione al server. void sendServer (bool state) (http.begin ("http: //" + serverIP + "/ iapi / setstate"); String post \u003d "token \u003d" + self_token + "& state \u003d" + (state? "on": "off "); // In base al token, il server determinerà il tipo di dispositivo http.addHeader (" Content-Type "," application / x-www-form-urlencoded "); int httpCode \u003d http.POST (post); http.end ();) // Cambia lo stato della lampada void toggleLamp () (if (lamp_on \u003d\u003d true) (turnOffLamp (); sendServer (false);) else (turnOnLamp (); sendServer (true);)) // Ricevi dal server abilita il comando void handleOn () (String token \u003d server.arg ("token"); if (serv_token! \u003d token) (String message \u003d "access denied"; server.send (401, "text / plain", message); return;) turnOnLamp (); String message \u003d "success"; server.send (200, "text / plain", message);) // Riceviamo un comando dal server per disattivare void handleOff () (String token \u003d server.arg (" token "); if (serv_token! \u003d token) (String message \u003d" access denied "; server.send (401," text / plain ", message); return;) turnOffLamp () ; Messaggio stringa \u003d "successo"; server.send (200, "text / plain", message); ) // Imposta MAC per dare lo stesso IP void initVariant () (uint8_t mac \u003d (0x00, 0xA3, 0xA0, 0x1C, 0x8C, 0x45); wifi_set_macaddr (STATION_IF, & mac);) void setup (void) (pinMode (lamp, OUTPUT ); pinMode (button, INPUT_PULLUP); // È importante eseguire INPUT_PULLUP turnOffLamp (); WiFi.hostname (name); WiFi.begin (ssid, password); // Aspetta mentre ci colleghiamo al WiFi mentre (WiFi.status ()! \u003d WL_CONNECTED) (delay (500);) // Assegna funzioni alle richieste server.on ("/", handleRoot); server.on ("/ on", HTTP_POST, handleOn); server.on ("/ off", HTTP_POST, handleOff); server.onNotFound (handleNotFound); // Avvia il server server.begin (); ) void loop (void) (server.handleClient (); // Controlla se l'interruttore è premuto button_state \u003d digitalRead (button); if (button_state \u003d\u003d HIGH && can_toggle) (toggleLamp (); can_toggle \u003d false; delay (500);) else if (button_state \u003d\u003d LOW) (can_toggle \u003d true;))


    Un paio di note sul codice:
    • È molto importante dichiarare il pin GPIO0 come pinMode (pulsante, INPUT_PULLUP), perché nel circuito non usiamo una resistenza per questo pulsante. E l'ESP ha il proprio "cablato" proprio per questi scopi.
    • Quando si rileva lo stato del pulsante, si consiglia di impostare un ritardo durante la lettura per evitare false attivazioni al momento della pressione.

    Programmazione server WEB

    Qui puoi dare libero sfogo alla tua immaginazione e utilizzare ogni mezzo disponibile per creare un servizio che elaborerà le richieste inviate dallo switch e invierà richieste di accensione / spegnimento.

    Ho usato per questi scopi

    Ciao, cari lettori e ospiti del sito "Appunti di un elettricista".

    Nelle mie precedenti pubblicazioni, ti ho presentato al touchscreen, controllato sia manualmente che dal telecomando.

    Ma oggi vorrei attirare la vostra attenzione sulla versione Sonoff Basic del relè (interruttore) con la possibilità di controllare direttamente da un telefono cellulare tramite Wi-Fi o Internet.

    Il relè Sonoff Basic è un dispositivo di piccole dimensioni (88x38x23 mm), che può essere facilmente posizionato dietro lo spazio del soffitto, in una nicchia di un edificio o nella ciotola di un lampadario o di una lampada.

    Il suo costo al momento della pubblicazione dell'articolo è di poco inferiore a 300 rubli. Come hai capito, questo è un denaro abbastanza accettabile, inoltre, per un dispositivo così moderno. L'ho preso sulla famosa piattaforma di trading di Aliexpress (il link sarà alla fine dell'articolo).

    Il kit comprendeva due coperture protettive con viti di montaggio, ma, sfortunatamente, non c'erano istruzioni.

    Il relè Sonoff ha le seguenti caratteristiche tecniche, alcune delle quali sono visualizzate direttamente sul suo alloggiamento:

    • corrente di carico massima controllata 10 (A)
    • tensione di alimentazione da 90 (V) a 250 (V)
    • standard wireless 802.11 b / g / n
    • protocollo di sicurezza WPA-PSK / WPA2-PSK
    • temperatura di esercizio da 0 ° С a 40 ° С
    • peso circa 50 g

    Funzionalità del relè Sonoff Basic:

    • controllo del carico Wi-Fi
    • controllo del carico su Internet
    • controllo del carico tramite timer impostato, sia diretto che conto alla rovescia
    • controllo del carico da più telefoni cellulari

    Queste sono le possibilità che ha il relè Sonoff. Può essere utilizzato in sicurezza nei sistemi di casa intelligente e per varie altre esigenze e requisiti.

    Innanzitutto, ti dirò come connettere Sonoff, quindi controlleremo tutti i suoi metodi di controllo dichiarati nella pratica.

    Quindi andiamo.

    Installazione e collegamento del relè Sonoff

    Affinché il relè Sonoff funzioni, ha bisogno di una tensione di alimentazione di 220 (V), il che significa che può essere facilmente installato in un luogo conveniente per te, ad esempio, in una ciotola di lampadario o direttamente sotto un soffitto teso, nonché direttamente in una scatola di giunzione, se c'è abbastanza spazio.

    Per il fissaggio del relè alla superficie, dispone di due fori di montaggio.

    Lo schema di collegamento del relè Sonoff è molto semplice.

    Sui morsetti (L) e (N) dal lato (Input-Input) sono collegati rispettivamente la fase e lo zero della tensione di alimentazione 220 (V). Naturalmente, quando ti connetti, non dimenticare.

    Si ricorda che i fili da collegare devono avere una sezione non superiore a 1,5 Mq. Ma ho comunque provato a collegare conduttori con una sezione trasversale di 2,5 mmq. Di conseguenza, un filo rigido (a filo singolo) può ancora essere collegato senza problemi, ma un filo flessibile (a più fili) è già inserito nel terminale con grande difficoltà, quindi ho dovuto appiattirlo e deformarlo un po '.

    Come esempio, ho usato un cavo di alimentazione di marca PVS, che ha solo una sezione trasversale di 2,5 mmq. All'altra estremità del cavo c'è una spina, che collegherò successivamente a qualsiasi presa con una tensione di 220 (V).

    Sui morsetti (L) e (N) dal lato (Uscita-Uscita), rispettivamente, sono collegate la fase e lo zero del carico.

    Per comodità di collegare il carico, ho collegato una presa all'uscita del relè.

    A proposito, i copriterminali non solo hanno una funzione protettiva, ma fungono anche da morsetti per fili o cavi di alimentazione.

    Ecco come tutto va a meraviglia e in modo ordinato. Il relè Sonoff è collegato.

    Come carico, ho collegato una lampada a LED, circa in uno dei miei articoli.

    Ecco un semplice esempio di connessione a relè Sonoff per un gruppo di apparecchi di illuminazione.

    A proposito, non è necessario utilizzare solo una lampada o un gruppo di lampade come carico. È possibile collegare in sicurezza qualsiasi altro carico ai terminali di uscita che non superi la corrente nominale di 10 (A). E se è ancora necessario controllare un carico con un valore di corrente superiore a 10 (A), è possibile collegarlo a un contattore e, con l'aiuto di un relè, è già possibile controllare la bobina di questo contattore.

    A tal proposito si può aggiungere che, utilizzando un contattore, è possibile controllare almeno un carico monofase, almeno trifase, almeno con corrente alternata, almeno costante.

    Assomiglierà a questo.

    Pertanto, l'ambito del relè Sonoff è molto ampio e vario. Può essere comandato anche da una sola lampadina, anche da un potente riscaldatore elettrico monofase, anche da un motore elettrico trifase, ecc. Tutto dipende solo dalle tue esigenze e requisiti.

    E ora considereremo tutte le possibilità di controllare il relè Sonoff in modo più dettagliato.

    Non aprirò il relè e guarderò il suo dispositivo, ci sono già molte informazioni su questo su Internet - guarda le risorse corrispondenti sull'elettronica. E a giudicare dalle recensioni, le prestazioni della staffetta sono abbastanza decenti. A proposito, chi è interessato a sapere, il relè è assemblato sulla base del famoso microcontrollore cinese ESP8266.

    Controllo del carico tramite telefono tramite Wi-Fi

    Prima di parlare del controllo del relè tramite Wi-Fi, dirò che può essere controllato anche manualmente. Per questo, c'è un piccolo pulsante nero incassato sul suo corpo. Quindi, con una breve pressione di esso, il relè si accende e quando viene premuto di nuovo, rispettivamente, si spegne. Inoltre, per questo non è necessario che il relè sia connesso a una rete Wi-Fi: sarà anche controllato in modalità offline.

    Ma oltre a questo, il pulsante ha anche altre funzionalità, di cui parlerò di seguito.

    Per implementare la possibilità di controllo del carico tramite Wi-Fi e Internet, è necessario installare l'applicazione mobile eWeLink sul telefono. Questa applicazione può essere trovata sia per dispositivi Android che iOS. Per facilitare la ricerca dell'applicazione, è possibile utilizzare i codici QR necessari sulla confezione.

    Per i dispositivi Android, l'applicazione eWeLink può essere scaricata gratuitamente da Google Play e installata sul tuo telefono senza problemi. L'interfaccia del programma supporta il russo.

    Per i dispositivi iOS, questa app è disponibile nell'App Store. Non ho provato a scaricare e installare questa applicazione su un iPhone o iPAD, quindi chiunque abbia provato questa applicazione su dispositivi iOS, annoti i risultati nei commenti.

    Dopo aver installato l'applicazione eWeLink, dovrai registrarti immediatamente, indicando il paese e il tuo indirizzo email. In questo caso, il telefono deve essere connesso a Internet.

    Successivamente, verrà inviato alla mail un codice di verifica (valido per 30 minuti), che dovrà essere inserito nella riga corrispondente "Codice email". Nella stessa pagina, devi inserire una password per accedere al tuo account futuro (almeno 8 caratteri).

    A proposito, le lettere raggiungono i servizi di posta Mail.ru e Mail.yandex.ru (Yandex-mail) senza problemi. Ma per quanto ne so, le lettere con un codice di verifica non raggiungono sempre il servizio di posta Gmail.ru (Google-mail), quindi tienilo in considerazione.

    Quindi è necessario accoppiare il relè e il router tenendo premuto (per 5 secondi) lo stesso pulsante sul corpo dell'interruttore, dopodiché il LED verde sul relè lampeggerà. Mettere un segno di spunta sulla prima modalità di connessione e fare clic su "Avanti".

    Ora devi selezionare la nostra rete Wi-Fi dall'elenco e inserire la password da essa. Per non inserire la password ogni volta, puoi selezionare la casella "Ricorda password". Fare clic su "Avanti", dopodiché inizierà la ricerca del nostro dispositivo e la sua registrazione (ci sono voluti non più di 2-3 minuti).

    Dopo l'accoppiamento riuscito, il relè trasmette automaticamente i dati al cloud cinese (Amazon AWS o Coolkit), che consente di controllarlo su Internet. Ma tornerò su questo un po 'più tardi.

    Come puoi vedere, il nostro relè è ora visualizzato nell'elenco di tutti i dispositivi (finora è l'unico nell'elenco, ma altri appariranno molto presto).

    Quando il relè è in linea, il LED verde sul suo alloggiamento è sempre acceso. Non appena il LED inizia a lampeggiare, la connessione con il router o Internet viene persa. È proprio da questo indicatore che è conveniente determinare se il relè è nella rete (Online) o meno (Offline).

    Mentre stavo testando questo dispositivo, non ho notato alcun problema con la perdita di rete. Il dispositivo è sempre online e risponde stabilmente ai comandi di controllo.

    Ora puoi provare ad attivare il relè tramite il telefono. A tale scopo, fare clic su "Relay 1". Immediatamente è apparsa una scritta rossa che indicava che era necessario aggiornare l'applicazione eWeLink, sebbene l'aggiornamento non fosse visualizzato su Google Play.

    Andiamo nelle impostazioni del dispositivo (tre punti nell'angolo destro) e vediamo che l'applicazione ha la versione corrente 1.5.2 ed è disponibile una versione più recente 1.5.5. Fare clic sull'icona "Download" e l'aggiornamento dell'applicazione avrà inizio. Dopo l'aggiornamento, la scritta rossa scompare e nelle impostazioni possiamo vedere la nuova versione corrente 1.5.5.

    Ricorda !!! La condizione principale per il funzionamento del relè è la disponibilità dell'accesso a Internet.

    Se l'accesso a Internet viene improvvisamente perso, il LED verde sull'alloggiamento del relè inizierà a lampeggiare e l'applicazione visualizzerà la modalità offline nella sua scheda, ad es. non disponibile per il controllo.

    Quindi, per accendere il nostro "Relè 1", devi inserirlo e fare clic sul pulsante virtuale rotondo al centro dello schermo. Inoltre, puoi controllare il relè dall'elenco generale di tutti i dispositivi facendo clic sul piccolo pulsante corrispondente (a sinistra). In generale, come piace a te.

    Quando il relè è spento, il pulsante è bianco con uno sfondo grigio riempito attorno ad esso. Quando il relè è acceso, il pulsante cambia colore in verde e lo sfondo intorno diventa blu.

    Oltre ai banali principi di controllo, è possibile impostare l'orario di accensione o spegnimento del relè tramite timer impostando la data e l'ora appropriate per il suo controllo.

    Inoltre, è stato sorprendente che il relè venga attivato da un timer impostato anche quando è offline (Offline), il che significa che tutti i programmi del timer impostati vengono memorizzati direttamente nella memoria del relè.

    Fai clic sul pulsante "Aggiungi timer" e vai alla pagina delle impostazioni del timer. Ogni timer è configurabile per accendere il relè o spegnerlo. Sono disponibili due opzioni per impostare il timer:

    • una tantum (operazione una tantum a una data e ora specificate)
    • ripetuto (attivazione periodica in una data e ora specificate, inclusa l'indicazione di giorni specifici della settimana)

    Oltre al timer per il conto alla rovescia, è disponibile un timer per il conto alla rovescia. Funzionalità molto utili per scopi specifici. È configurato in modo simile a un timer diretto, solo con possibilità di funzionamento una tantum.

    Oltre ai timer avanti e indietro, c'è un timer ciclico nella scheda Impostazioni (tre punti nell'angolo destro).

    In questa scheda è possibile configurare varie opzioni per i cicli di attivazione del relè. Non ne parlerò in dettaglio, perché tutto è semplice e intuitivo qui.

    Il numero totale di timer configurati, compreso il timer ciclico, non può essere superiore a 8. E attenzione, perché quando l'ora di diversi timer si sovrappone, nessuno di loro potrebbe funzionare !!!

    Inoltre nelle impostazioni, è possibile specificare in quale posizione rimarrà il relè se improvvisamente l'alimentazione 220 (V) viene scollegata da esso. Ci sono tre opzioni qui. Impostando le caselle di controllo appropriate, è possibile scegliere che quando riappare l'alimentazione a 220 (V), il relè può accendersi o spegnersi o rimanere nel suo stato originale.

    A proposito, questa è una funzionalità molto utile. Ricorda solo la sfumatura che, quando l'alimentazione a 220 (V) scompare e riappare, per qualche motivo si accende sempre, anche quando è spento. Immagina di non essere a casa, la tensione di rete "lampeggia" e il controller ha acceso il lampadario da solo. Questo incidente non accadrà qui, da allora in questo caso, tutto può essere personalizzato in base alle proprie esigenze.

    Oltre a quanto sopra, tutti i dispositivi a te collegati nell'applicazione eWeLink possono essere raggruppati e combinati in vari scenari.

    È possibile controllare il relè da più telefoni contemporaneamente?

    Può! Naturalmente, l'applicazione eWeLink deve essere installata su ogni telefono.

    Ci sono due opzioni qui. La prima opzione è accedere all'applicazione eWeLink con lo stesso nome e password da telefoni diversi e controllare il relè.

    È vero, se si accede all'applicazione su un telefono e quindi si accede contemporaneamente all'applicazione utilizzando lo stesso nome utente e password, ma su un altro telefono, si verificherà un errore sul primo telefono e l'applicazione verrà chiusa automaticamente. In questo caso, il secondo telefono rimane nell'applicazione e puoi usarlo per controllare i dispositivi.

    Allo stesso tempo, vorrei sottolineare che quando il relè è controllato da un telefono, il suo stato viene visualizzato quasi istantaneamente su tutti i telefoni ad esso collegati.

    Gestione del carico su Internet

    Oltre a controllare il relè tramite un telefono tramite una rete Wi-Fi, può anche essere controllato tramite Internet da qualsiasi punto della tua posizione, ad es. assolutamente da qualsiasi parte del mondo in cui è disponibile l'accesso a Internet.

    Pertanto, per controllare l'interruttore di circuito tramite Internet, è necessario accedere alla stessa applicazione eWeLink utilizzando il nome e la password specificati durante la registrazione. E poi tutto è per analogia. La stessa applicazione, le stesse impostazioni, gli stessi pulsanti di controllo, ecc., L'unica differenza è che non sei a casa nel raggio della tua rete Wi-Fi, ma a una distanza di centinaia e migliaia di chilometri da casa.

    Un po 'sul cloud.

    Tuttavia, non sarai in grado di controllare il relè senza Internet. il controllo non avviene attraverso una rete locale, ma attraverso Internet, ad es. la stessa nuvola cinese che ho menzionato sopra. E non importa se il controllo avviene tramite Wi-Fi o Internet, il controllo passa sempre attraverso il cloud e l'accesso al cloud richiede l'accesso a Internet.

    A tal proposito vari artigiani hanno già capito come slegare questo dispositivo dal cloud cinese oppure effettuare il controllo solo tramite una rete domestica locale. Per chiunque sia interessato, queste informazioni possono essere trovate su determinate risorse.

    A proposito, se hai bisogno di un dispositivo simile, ma con la funzione aggiuntiva del radiocomando dal telecomando, puoi ordinare il relè RF Sonoff.

    Se vuoi controllare il carico dove non c'è Internet, puoi utilizzare il relè Sonoff G1 (GSM / GPRS con supporto per scheda SIM). Inoltre, questo produttore ha relè disponibili con sensori di temperatura e umidità Sonoff ТН10 / ТН16 e relè Sonoff Dual a due canali (per il controllo di due carichi indipendenti).

    In generale, il produttore Sonoff ha molti dispositivi diversi, ti parlerò di alcuni tra i più interessanti e significativi sulle pagine del mio sito, quindi iscriviti alla newsletter per non perdere versioni interessanti.

    Puoi acquistare il relè Sonoff qui:

    1. Sonoff Basic: https://goo.gl/jXyNm3
    2. Sonoff RF (radiocomandato): https://goo.gl/TRPqN6
    3. Sonoff G1 (GSM / GPRS con supporto per scheda SIM): https://goo.gl/EkpTdp
    4. Sonoff TH10 / TH16 (sensore di temperatura e umidità): https://goo.gl/MWAL5p
    5. Sonoff Dual: https://goo.gl/a7rV56

    E per tradizione, un video basato sui materiali dell'articolo, dove puoi vedere più chiaramente la configurazione e il controllo del relè Sonoff:

    LA CAMPANA

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