Управляем розеткой по интернету своими руками

2.2.2. Многофункциональная розетка с дистанционным управлением Wi-Fi своими руками

2.2.2. Многофункциональная розетка с дистанционным управлением Wi-Fi своими руками

Обычно в многоквартирных домах реализуется одна и та же схема электропроводки: в домах в одной из комнат розетки объединены в блоки по два двухрозеточных модуля вплотную друг к другу, в двух стандартных пластиковых «подрозетниках» соответственно. Что надо пользователю?

Во-первых, получать команды через Wi-Fi и выдавать соответствующие управляющие сигналы на замыкание контактов. То есть нужен модуль контроллера с Wi-Fi. Поскольку существует плата на AR9331 и ее модификации – см. рис. 2.4, то реализация собственноручного изготовления Wi-Fi-управления не представляет проблемы.

Нам понадобится исполнительный блок – токовый ключ с реле, коммутирующие контакты которого рассчитаны на ток 16 A и напряжение в сети 220-250 В. В этом случае подходит практически любая схема и (или) модуль, готовый к выполнению описанной задачи, то есть управляемый импульсом амплитудой 5-9 В. Один из таких возможных модулей представлен на рис. 2.5.

Рис. 2.4. Модуль Wi-Fi: разные модификации на «открытой плате»

Рис. 2.5. Вариант исполнительного модуля

Сам модуль Wi-Fi придется взять готовый, промышленного изготовления, чтобы сэкономить время и средства. На рис. 2.4 были показаны разные модификации такого модуля. В моем случае применена плата, внешний вид которой представлен на рис. 2.6, а разводка печатной платы – на рис. 2.7.

Рис. 2.6. Внешний вид модуля Wi-Fi модификации ESP-01

Рис. 2.7. Внешний вид разводки печатной платы Wi-Fi модуля ESP-01

Питать эти два модуля (Wi-Fi и исполнительного устройства) надо напряжением 5-8 В, для чего вполне подойдет любой маломощный адаптер сетевого питания с соответствующим выходным напряжением.

Габаритные размеры этой платы настолько невелики, что их хорошо иллюстрирует рис. 2.8, на котором плата модуля изображена рядом с картой памяти.

Электрическая схема компактного модуля Wi-Fi в исполнении на плате ESP-01 (и аналогичных) представлена на рис. 2.9. Этот модуль можно универсально применять как в самостоятельных разработках, так и в составе дистанционных Wi-Fi-розеток.

Блок-схема соединений модуля Wi-Fi с основной платой и контроллером представлена на рис. 2.10.

Рис. 2.8. Иллюстрация габаритных размеров платы модуля Wi-Fi на базе контроллера AR9331

Дополнительно потребуется плата с обвязкой и разъемом RJ-45. Все это после монтажных соединений умещается в «подрозетник» так, что никакие элементы не видны и корпуса для данного самодельного устройства делать не нужно. В доме много приборов, постоянно подключенных к сети 220 В. Все «китайские» (предназначенные для бытового использования) блоки питания пригодны только для работы под постоянным присмотром пользователя. «Подрозетники» маркированы значком «негорючее, 650 градусов».

Рис. 2.9. Принципиальная схема модуля Wi-Fi

Светодиод для индикации режима работы розетки (On/Off) -любой. Чтобы светодиод был виден получше, сверлом диаметром 3 мм проделайте небольшое отверстие в розетке. Теперь устройство готово к практическим испытаниям. Когда включается реле (слышен щелчок), светодиод моргает, значит, электричество в розетку подается. Времени на такую сборку уходит не более двух часов. Теперь можно поработать над программным обеспечением (прошивка контроллера). Но это уже тема другой книги.

Рис. 2.10. Блок-схема соединений модуля Wi-Fi с контроллером

Как вариант вместо токового транзисторного ключа с исполнительным реле можно применять симистор в цепи переменного тока, включенный в цепь 220 В. Но управление симисторным модулем индуктивной нагрузкой небезупречно и имеет свои особенности, которые и следует учитывать разработчику.

Практические испытания проводились в июле 2015 года. Необходимо отметить помехоустойчивость этой розетки; при подключении к основным контактам (220 В) в розетку электрического фена мощностью 400 Вт сигнал не пропадает. Нагрев элементов устройства незначительный и превышает температуру +30 °С (замерено после 24-часовой эксплуатации в непрерывном режиме).

Можно пойти дальше и оснастить устройство тепловой защитой, которая, полагаю, не будет лишней. К примеру, хоть розетка (устройство) предполагает частое включение-выключение, это со временем приводит к износу контактов реле, которые будут искрить и нагреваться. Для устранения этой возможной неприятности необходимо установить температурный датчик на реле со стороны контактов и в случае нагрева отключать устройство. А можно пойти еще дальше и – при наличии соответствующей платы другого устройства – не только включать и выключать реле посредством Wi-Fi, но и отображать информацию о мощности нагрузки, а заодно и температуру в комнате.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

2.7. «Космические» или «нечеловеческие» звуки с помощью электронного устройства своими руками

2.7. «Космические» или «нечеловеческие» звуки с помощью электронного устройства своими руками Необычные звуковые эффекты, получаемые с помощью несложных приставок на микросхемах КМОП вполне способны поразить воображение читателей. Схема, представленная вниманию юных и

2.1.3. Беспроводная Wi-Fi-розетка BePlug 15

2.1.3. Беспроводная Wi-Fi-розетка BePlug 15 Технические возможности BePlug-15 практически сопоставимы с рассмотренными выше аналогичными устройствами (разве что данная модель может управлять более мощной активной электрической нагрузкой):• удаленное включение и отключение

Глава 7 Передвижной робот с голосовым управлением

Глава 7 Передвижной робот с голосовым управлением Речь является идеальным способом управления и коммуникации в робототехнике. Схема устройства распознавания речи (УРР), которой будет посвящена эта глава, функционирует независимо от основного «интеллекта» роботы (ЦПУ).

Кибернетическая игрушка с программным управлением

Кибернетическая игрушка с программным управлением На рис. 82 изображён забавный щенок, который ходит, весело виляя хвостом, лает, поворачивая голову направо и налево, останавливается, озираясь по сторонам, и затем снова с лаем продолжает движение. Его сконструировал юный

Глава 4 Автосигнализации с дистанционным запуском для подогрева двигателя

Глава 4 Автосигнализации с дистанционным запуском для подогрева двигателя Назначение и функции систем Дополнительная электроника, встроенная в автомобильные сигнализации, может помочь, чтобы автомобиль зимой не превратился в бесчувственный снежный ком. Идея не нова,

Уход за рулевым управлением

Уход за рулевым управлением Многие детали рулевого управления работают в неблагоприятных погодных условиях, поэтому к рулевому управлению предъявляются особые требования, связанные с безопасностью движения. Своевременное техническое обслуживание рулевого

Попрощайтесь со своими претензиями – у чайника-водителя новая игрушка Peugeot 208 1.2 VTi Allure

Попрощайтесь со своими претензиями – у чайника-водителя новая игрушка Peugeot 208 1.2 VTi Allure Конечно, очень плохо, когда человека настолько поглощает его проект или хобби, что он теряет способность не только говорить, но даже думать о чем-то еще. Хобби подобны кокаину.

Очередная «умная» розетка своими руками. Часть 1

Да, да, да. Еще одна. Понимаю, всем надоело. Но очень уж хотелось сделать самому, свою собственную «умную» розетку, с лото и курсистками. Встраиваемую (в доме — скрытая проводка). С управлением через WiFi (локально) и Интернет (глобально). С получением текущего статуса (в перспективе — с информацией о потреблении). С подключением нескольких розеток в одном блоке (до четырех). С датчиками температуры, освещенности и присутствия. С видеокамерой, в конце концов!

Первая часть — просто проверяем общую работоспособность схемы. По сути — некий аналог WeMo Switch, только встраиваемый в стандартный подрозетник и потому не привязанный к какому-то определенному дизайну (чтобы вписаться в любой уже существующий интерьер).

Итак, чего хочется? Хочется управлять независимо каждой из четырех розеток (у меня дома в одной из комнат розетки объединены в блоки по два двухрозеточных модуля вплотную друг к другу, в двух стандартных пластиковых подрозетниках соответственно). К одному из таких блоков подключены все агрегаты (освещение, насос фильтра, нагреватель, компрессор) аквариума с красивым парчовым сомиком, вот ими и будем управлять. Сомик вот такой, если что (картинка для привлечения внимания):

Итак, что нам надо?
1. Получать команды через WiFi и выдавать соответствующие управляющие сигналы на замыкание контактов. Т.е. нужен модуль контроллера с WiFi. Поскольку у меня есть наша платка на AR9331 (рояль в кустах, да: собственно, изначально и хотелось ее в реальном деле опробовать), она и будет таким контроллером.

2. Реле на 16A 220V. Чтобы не заморачиваться — взял готовый модуль от Амперки. Заодно там и светодиод есть для индикации режима работы розетки.

3. Питать эти два модуля напряжением 5V. Разобрал компактный блок питания с разъемом USB.

4. Подрозетник глубиной 60мм.

5. Собственно розетка (пока для экспериментов взял первую попавшуюся в соседнем хозяйственном магазине):

6. Светодиод для индикации режима работы розетки (On/Off). Нашел у себя в тумбочке зеленый и красный. Сначала хотел использовать зеленый (цвет больше нравится), но он оказался недостаточно ярким, так что в результате взял красный.

Прикинул схему (примитивная, да):

Нарезал проводов, запаял:

Отрезал куски термоусадочных трубок, заизолировал модули:

Запихал все в подрозетник, подсоединил кабель, подключил к розетке. Пока в стенку еще рано пихать, надо на столе отладиться.

Чтобы светодиод был виден получше, тонким жалом паяльника проделал небольшое отверстие в розетке.

Испытательный стенд готов.

Софт для первоначальной простой проверки взял из поста ув. Ariman’а.

Ну что же… Как ни удивительно, но все работает. Реле щелкает, светодиод моргает, электричество в розетку подается. Первый шаг сделан. Времени ушло где-то часа полтора в общей сложности. Денег:
1. Контроллер на AR9331 — не знаю даже, как оценивать. Пусть будет 750р — по такой цене мы его продавать собираемся, когда партию сделаем.
2. Модуль реле — 290р.
3. Блок питания — ну, пусть будет 200р (видел в переходе подземном по такой цене, мой-то у меня уже пару лет валялся).
4. Подрозетник — 45р.
5. Розетка — 120р.

Теперь надо довести до ума софт (прежде всего — прошивку). Об этом — в следующей части, если народу будет интересно. А потом буду подключать датчики и еще три модуля реле, чтобы управлять четырьмя розетками, а не одной.

Как подключить умную Wi-Fi розетку к домашней сети с помощью приложения Kasa?

Мобильное приложение Kasa предназначено для локального и удалённого управления умными Wi-Fi розетками TP-Link. С помощью Kasa мы можем легко управлять умными розетками, где бы мы ни находились. Но в первую очередь необходимо подключить умную розетку TP-Link к домашней сети Wi-Fi.

Выполните следующие действия перед началом настройки:

1. Загрузите приложение Kasa из App Store или Google Play и установите его на свой смартфон.
2. Подключите смартфон к домашней сети Wi-Fi (только на 2.4 ГГц).
3. Подключите вашу умную Wi-Fi розетку к электрической розетке.

Выполните настройку:

1. Зарегистрируйте облачную учётную запись TP—Link для удалённого управления умными розетками

Откройте приложение Kasa на своем смартфоне. Если вы впервые настраиваете Smart Plug (умную розетку) через приложение Kasa, вы указанные ниже скриншоты:

a. Если у вас еще нет учетной записи, зарегистрируйте свой адрес электронной почты.

Нажмите “CREATE ACCOUNT” (создать учётную запись), введите свой адрес электронной почты и придумайте пароль, после чего вы получите ссылку для активации на свой e-mail. Нажмите на ссылку в электронном письме, чтобы завершить регистрацию учётной записи в TP-Link Cloud. После этого вы сможете использовать эту учётную запись для входа в Kasa и управлять умной Wi-Fi розеткой, даже если вы не дома.

b. Если у вас уже есть учетная запись, нажмите “Log in” (войти) и войдите в свою учётную запись.

c. Если вы хотите зарегистрироваться позже, нажмите “Skip” (пропустить), чтобы пропустить этот шаг.

2. Добавление умной розетки в Kasa

a. Нажмите на значок Smart Plug, чтобы добавить умные розетки.

b. Проверьте индикатор Wi-Fi: он загорится ярким оранжевым цветом, после того, как вы подключите умную розетку к сети питания. Нажмите Next (далее), чтобы продолжить.

c. Затем подождите около 15 секунд, или пока индикатор Wi-Fi не замигает оранжевым и зелёным. Нажмите Next (далее), чтобы продолжить настройку.

d. Различия между Android и iOS телефонами, подключаемыми к Wi-Fi сети умной розетки:

Для Android:

Kasa автоматически определит вашу умную Wi-Fi розетку – для этого потребуется около минуты.

Для IOS:

Вам необходимо подключиться к Wi-Fi сети умной розетки вручную. Kasa предоставит вам руководство после нажатия на кнопку Next (далее).

Далее следуйте инструкциям: перейдите на вашем iOS-телефоне на страницу настроек WLAN (Wi-Fi) и подключитесь к Wi-Fi сети вашей умной розетки, имя Wi-Fi сети будет “TP-Link_Smart Plug_XXXX”.

Далее вернитесь на страницу настроек Kasa. Kasa подключит вашу умную розетку.

e. После успешного подключения вам потребуется придумать имя для этой умной Wi-Fi розетки. Нажмите Next (далее), чтобы продолжить.

f. Выберите значок для умной Wi-Fi розетки из списка или выберите из папки Albums (альбомов) на вашем смартфоне, либо сделайте снимок.

g. Включите Remote Control (Удаленное управление), чтобы умная Wi-Fi розетка была доступна, когда вы находитесь вне дома.

h. Подключите умную Wi-Fi розетку к домашней сети. Выберите свою беспроводную сеть (в качестве примера используется сеть onhub). Если вы хотите использовать другую сеть Wi-Fi, нажмите different network (другая сеть), чтобы подключиться к ней.

i. Подождите примерно одну минуту.

j. Нажмите на значок Smart Plug, после чего вы увидите страницу Status (состояние) этой умной Wi-Fi розетки. Здесь вы можете контролировать рабочий статус этой Wi-Fi розетки, например Energy Usage (энергопотребление). Вы также можете настроить дополнительные параметры, такие как Schedule/Away Mode/Timer (расписание/режим ожидания/таймер).

Примечание:

Если вам нужен Remote Access (удалённый доступ) для умной Wi-Fi розетки с помощью Kasa, сначала включите Remote Control (удалённое управление), зарегистрируйтесь и войдите в систему с облачной учётной записью TP-Link.

Как мы ранее указали в этой статье, мы можем зарегистрировать облачную учетную запись TP-Link и включить Remote Control (Удаленное управление) на Шаге 1 и Шаге g.

Также мы можем включить или отключить Remote Control (Удаленное управление) с помощью нижеуказанного метода:

Пожалуйста, обратитесь к следующим FAQ, если вам нужна дополнительная информация по настройкам удаленного управления:

Что такое умная розетка – возможность дистанционного управления с GSM

Современная бытовая электроника в последнее время стала изобиловать различными умными приборами. Уже есть умный телевизор, интеллектуальная стиральная машина и даже не совсем глупая сантехника. Теперь на очереди более мелкие устройства, как например умная розетка с дистанционным управлением. Зачем нужна такая розетка, и чем она отличается от стандартной электрической розетки.

Из материала вы узнаете:

Использование в доме

В отличие от обыкновенных электрических розеток, которые предназначены для того чтобы подавать электропитание потребителю «умная» модель обладает большим количеством полезных функций.

Современные брендовые устройства могут следующее:

• Контролировать уровень нагрузки
• Включаться и выключаться дистанционно
• Работать по расписанию
• Отправлять SMS сообщения
• Выполнять функцию ночника

Благодаря встроенному микроконтроллеру умное устройство отключит подачу электроэнергии, если нагрузка подключенных к ней приборов превысит определённый порог.

Можно рассмотреть такую ситуацию. К розетке на дачном участке подключен удлинитель с несколькими розетками. Владелец подключает газонокосилку, водяной насос и вентилятор. Суммарная мощность устройств может привести к перегреву проводки, что в конечном итоге вызовет пожар. В случае приближения суммарной мощности потребителей к опасному порогу, умная розетка отключит электропитание, а очень умная предварительно подаст звуковой сигнал.

Подключением и отключением электричества в такой розетке можно управлять дистанционно.

Существует несколько вариантов управления:

• Через мобильное приложение с любого устройства
• С помощью пульта дистанционного управления
• С контроллера системы «Умный дом»

Если розетка оборудована GSM-модулем, то включать и выключать подачу напряжения можно с мобильного телефона. Причём абонент может находиться где угодно. Такое устройство принимает команды с пульта дистанционного управления или от контроллера интеллектуальной системы «Умный дом».

В контроллере можно запрограммировать сценарий включения и выключения розетки на продолжительный период.

Это функция позволяет организовать автоматический полив растений или подачу корма в аквариум от электрического дозатора. Если к умной розетке подключить источники освещения и телевизор, она сможет обеспечить имитацию присутствия хозяев, когда они отдыхают на далёком курорте. Расписание может предусмотреть включение и выключение приборов в произвольном порядке и бессистемно, поэтому имитация присутствия будет полной.

В случае возникновения проблем с электричеством или с подключенными приборами, устройство отправит SMS-сообщение владельцу квартиры. Благодаря встроенным светодиодам, в тёмное время суток, розетка выполняет функцию ночника.

Смарт-розетки очень удобны в быту. Утром, когда хозяева только просыпаются по сигналу электронного будильника, на кухне уже готов кофе и разогрет завтрак. Она может включить любые электроприборы в нужное время и отключить их по таймеру или сигналу с мобильного устройства.

Типы смарт-розеток

Модель с дистанционным управлением может быть выполнена в нескольких конструктивных вариантах:

• Одиночная, дистанционно управляемая модель
• Блок из нескольких розеток
• Розетка удлинитель с GSM

Одиночная розетка может быть двух типов. Первый тип самый простой в установке. Она выполнена в виде небольшого блока в корпусе из ударопрочного и термостойкого пластика. Такая розетка, с задней стороны, оборудована вилкой и вставляется в обычную электрическую. Поле нажатия кнопки на передней панели устройтво активируется. В зависимости от типа управления ей присваивается адрес, через который и будет осуществляться дистанционное управление.

Розетка второго типа – встраиваемая. Для того чтобы её подключить необходимо отключить электричество, снять розетку обычного типа и на её место поставить смарт-модель. Затем подключить электрические провода к нужным клеммам и активировать устройство.

Блок из нескольких умных розеток может иметь групповое или индивидуальное управление.

В первом случае все розетки включаются и отключаются одновременно. Во втором случае каждая из розеток имеет свой код, по которому она управляется. Блок так же может быть установлен на конце удлинителя. Такие устройства лучше всего применять на дачном участке, для подключения внешних устройств.

Виды сигналов передачи

По виду управляющих сигналов могут быть трёх видов:

• Радиоуправляемые
• Розетки с GSM
• Розетки с Wi-Fi

Радиоуправляемые модели

Радиоуправляемые розетки не предназначены для работы с централизованной интеллектуальной системой. К таким моделям прилагается компактный пульт дистанционного управления, с помощью которого можно включать и выключать электропитание любых устройств.

Дальность действия пульта редко превышает 20-30 метров, но и этого вполне достаточно для управления различными электрическими приборами.

С GSM управлением

Смарт-розетка с модулем GSM. Эти модели управляются командами с любого мобильного устройства. Внешне она выполнена в виде небольшого блока, который вставляется в обычную розетку. С обратной стороны корпуса имеется слот для установки SIM-карты. На передней панели устройства имеется светодиодный индикатор мобильной сети. Для устойчивой работы такой розетки необходимо наличие хорошего уровня сигнала сотовой связи.

Чтобы управлять одной или несколькими такими розетками нужно скачать и установить на свой смартфон мобильное приложение. Умная розетка с GSM может отправить владельцу SMS сообщение об изменении параметров сети, и о её отключении. После восстановления электропитания так же будет отправлено сообщение. К недостаткам моделей с GSM относится зависимость от качества сети, что ограничивает применение таких устройств

Розетки с Wi-Fi

Умная розетка с WI-FI считается дальнейшим развитием дистанционно управляемых устройств. Она работает в беспроводной сети Wi-Fi и может управляться с любого гаджета, включая персональный компьютер, ноутбук или планшет. Розетка такого типа получает свой сетевой адрес. Многие модели таких устройств работают в интерактивном режиме и допускают подключение дополнительного датчика. Например, детектор движения превращает устройство в элемент охранной системы.

Розетки от популярных брендов

REDMOND

Эта компания производит много бытовой техники, в том числе и электрические смарт-розетки. Популярностью на рынке пользуется умная розетка RedmondSkyPlugRSP-100S. Она имеет очень небольшие габариты по сравнению с моделями других производителей.

Смарт-розетку достаточно вставить в обычную розетку и синхронизировать её с мобильным устройством.

Для этого требуется установить приложение RedyforSky для Android или IOS. После настройки всех режимов и таймеров устройство запоминает параметры. На их сохранность не влияет даже временное отключение электроэнергии. После включения сети розетка будет работать в тех же режимах.

Xiaomi

Электрическая розетка MiSmartот компании Xiaomi обеспечивает следующие параметры:

• Входное напряжение – 180-250 В
• Нагрузка – 2,2 кВт
• Ток нагрузки – 10 А
• Управление – Wi-Fi 2,4 ГГц
• Дополнительный USB выход – 5,0 В 1 А

В панель розетки можно включать как обычные вилки с круглыми контактами, так и вилки с плоскими контактами. Для того чтобы активировать устройство следует скачать и установить приложение SmartHome от Xiaomi. В интернете есть русскоязычная версия этого приложения.

Заключение

Умные розетки выпускает множество компаний во всём мире. Особенно много на рынке изделий от китайских производителей. Некоторые из них могут быть не совсем качественными. Особенно много нареканий на плохой монтаж, поэтому не стоит выбирать самые дешёвые модели. Смарт-розетка от известного производителя может стать гарантией корректной работы, что позволит сохранить проводку и дорогую бытовую технику.