La domòtica sempre ha estat un projecte inspirador per a la majoria de nosaltres. Canviar una càrrega de corrent altern des de la comoditat de les nostres cadires o llits de qualsevol habitació sense arribar a l’interruptor d’una altra habitació sona genial, no és així! Gràcies als mòduls ESP8266, aquesta idea es pot implementar fàcilment amb coneixements subtils sobre electrònica.

En aquest projecte, aprenguem a crear un Junction Box els commutadors dels quals es poden canviar remotament mitjançant el vostre telèfon o ordinador amb connexió a Internet activa. Aquest projecte és capaç de commutar dues càrregues de corrent altern amb una valoració actual no superior a 5A o ~ 800W. Un cop entès el concepte, podeu ampliar el nombre o les càrregues de CA mitjançant mòduls ESP avançats i també augmentar la potència nominal de les càrregues mitjançant relés d’alta puntuació.

Aquest tutorial suposa que teniu experiència en utilitzar mòduls ESP8266 amb Arduino IDE. Si no, visiteu Introducció a l’ESP8266 WiFi Transceiver (Part 1) i Introducció a l’ESP8266 (Part 3): programació d’ESP8266 amb Arduino IDE i intermitència dels seus tutorials de memòria abans de continuar.

Maquinari necessari:

A continuació es mostra el maquinari necessari per a aquest projecte:

1. ESP8266
2. Mòdul FTDI (per a programació)
3. Relé electromagnètic 3V 5A (2Nos)
4. Mòdul convertidor AC-DC (5V / 700mA o superior)
5. BC547 (2Nos)
6. Regulador LM317
7. Resistència de 220ohm i 360ohm
8. Condensador de 0,1 i 10uf
9. Díode IN007 (2Nos)
10. Caixa de connexions
11. Filferros per a connexió

Explicació esquemàtica:

A continuació es mostra l’esquema complet d’aquest projecte:

Els esquemes consisteixen en un mòdul convertidor de CA a CC la sortida serà de 5 V i 700 mA. Com que els nostres mòduls ESP8266 funcionen a 3,3V, hem de convertir el 5V a 3,3V. Per tant, s’utilitza un regulador de tensió variable LM317 IC per regular 3,3 V per als mòduls ESP. Per canviar les càrregues de corrent altern, hem utilitzat un relé electromagnètic, aquest relé requereix 3 V per energitzar-se i pot suportar fins a 5 A que flueix a través del pas Common (C) i el pin obert (NO) del relé. Per accionar els relés, hem utilitzat un transistor BC547 NPN que commuta amb els pins GPIO dels mòduls ESP.

Com que els mòduls ESP8266 inclouen pins GPIO incorporats, el projecte ha estat força senzill. Però s’ha de tenir precaució quan s’utilitzen els pins GPIO d’un mòdul ESP, ja que es descriuen a continuació.

CONSELLS PER ÚS DE PINS GPIO ESP8266:

1. El mòdul ESP8266-01 té dos pins GPIO que són els pins GPIO0 i GPIO2 respectivament.
2. El corrent màxim de la font dels pins GPIO és de 12 mA.
3. El corrent màxim d’enfonsament dels pins GPIO és de 20 mA.
4. A causa d'aquest baix corrent, no podem conduir càrregues decents com un relé directament des dels pins, és obligatori un circuit de controlador.
5. No hi ha d’haver cap càrrega connectada als pins GPIO quan el mòdul ESP està engegat. Un altre mòdul s’enganxarà en un bucle de restabliment.
6. Si s’enfonsa més corrent que el corrent recomanat, es fregiran els pins GPIO del mòdul ESP8266, així que tingueu precaució.

Per superar les deficiències anteriors del mòdul ESP8266, hem utilitzat un BC547 per accionar els relés i hem utilitzat un commutador entre l’emissor i la terra dels transistors BC547. Aquesta connexió ha d’estar oberta quan el mòdul ESP està engegat i es pot tancar i deixar com a tal.

Maquinari:

Un cop hàgiu entès els esquemes, simplement heu de soldar el circuit en una peça de Perf Board. Però assegureu-vos que el tauler també s’adapti a la caixa de connexions.

El convertidor AC-DC utilitzat en aquest projecte emet 5V amb 700mA de corrent continu i 800mA de pic. Podeu comprar-ne un de similar en línia, ja que estan fàcilment disponibles. Dissenyar el nostre propi convertidor o utilitzar una bateria serà menys eficient per al nostre projecte. Un cop hàgiu comprat aquest mòdul, només heu de soldar un cable al terminal d’entrada i hauríeu d’estar preparats per anar amb la resta del circuit.

Una vegada que tot estigui soldat, hauria de ser semblant a això.

Com podeu notar, he utilitzat tres caixes terminals de 2 pins. Dels quals un s’utilitza per alimentar el + V des del mòdul convertidor AC-DC i els altres dos s’utilitzen per connectar les càrregues de CA al relé.

Ara connectem els terminals de la caixa de connexions a la nostra placa Perf.

Podeu notar que la meva caixa de connexions té tres terminals (endolls). Dels quals un (el més adequat) s'utilitza per alimentar el nostre mòdul convertidor AC-Dc, els altres dos s'utilitzen per connectar les càrregues de CA. Com podeu veure, el cable neutre (fil negre) està connectat als tres punts d'endoll. Però el cable de fase és (fil groc) es deixa lliure. Els extrems de fase dels dos punts d'endoll (dos cables vermells) també es deixen lliures. Tots aquests tres cables lliures haurien d’estar connectats als terminals de relé que hem afegit a la nostra placa Perf, tal com es mostra a continuació

La meva placa Perf s'adapta perfectament a la caixa de connexions, assegureu-vos que la vostra també ho faci. Un cop fetes les connexions, carregueu el programa al mòdul ESP, munteu-lo a la placa Perf i cargoleu la caixa de connexions.

Programa ESP8266:

El nostre mòdul ESP8266 està programat mitjançant l'IDE Arduino. Com s'ha dit anteriorment, si voleu saber com programar el vostre ESP mitjançant Arduino IDE, visiteu el tutorial de l'enllaç. El programa complet es dóna al final d’aquest tutorial. El concepte del programa s’explica per si mateix, tot i que a continuació es descriuen poques línies importants.

const char * ssid = "BPAS home"; // Introduïu aquí el vostre SSID Wifi const char * password = "cracksun"; // Introduïu aquí la vostra contrasenya

El mòdul ESP actuarà com a estació i punt d'accés al nostre projecte. Per tant, ha de connectar-se al nostre router quan actua com a estació. Les línies de codi anteriors s’utilitzen per alimentar el SSID i la contrasenya del nostre router. Canvieu-lo segons el vostre encaminador.

pàgina principal + = "

Smart Junction Box

per CircuitDigest

Commutador 1

"; pàgina principal + ="

Commutador 2

"; feedback ="

Tant el commutador 1 com el commutador 2 estan desactivats

";

Quan ens connectem a l'adreça IP del mòdul, es mostrarà una pàgina web que s'executa en HTML. Aquest codi HTML s'ha de definir al costat del nostre programa Arduino, tal com es mostra més amunt. Això no requereix que conegueu HTML abans de la mà, només heu de llegir les etiquetes HTML i comparar-les amb la sortida per entendre què representa cada etiqueta.

També podeu copiar aquest codi HTML i enganxar-lo en un fitxer txt i executar-lo com a fitxer HTML per tal de depurar-lo.

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {demora (500); Serial.print ("."); } Serial.println (""); Serial.print ("Connectat a"); Serial.println (ssid); Serial.print ("adreça IP:"); Serial.println (WiFi.localIP ());

També estem utilitzant l’opció de monitor serial per depurar el mòdul ESP i saber quin estat funciona actualment el programa. El monitor sèrie emetrà "." Fins que l’ESP hagi establert una connexió amb el router. Un cop establerta la connexió, us proporcionarà l'adreça IP del servidor web; el codi de la mateixa es mostra a la part superior.

server.on ("/ switch1On", () {feedback = "

L'interruptor 1 està activat

"; currentPage = mainPage + feedback; server.send (200," text / html ", currentPage); currentPage =" "; digitalWrite (GPIO_0, HIGH); delay (1000);});

Un cop coneixem l'adreça IP, podem accedir al codi HTML mitjançant aquesta IP al nostre navegador. Ara, quan es prem cada botó, s'enviarà una sol·licitud al mòdul ESP com a client. Segons aquesta sol·licitud del client, el mòdul respondrà. Per exemple, si el client ha sol·licitat "/ switchOn", el mòdul actualitzarà el codi HTML i l'enviarà al client i també girarà el PIN GPIO ALT. El codi corresponent es mostra a la part superior. De la mateixa manera, per a cada acció es defineix un servidor.on ().

Sortida:

Quan estigueu llest amb el maquinari i el programa, pengeu el programa al nostre mòdul ESP8266 tal com es mostra en aquest tutorial. A continuació, feu clic al monitor sèrie de l'IDE d'Arduino, hauríeu de veure alguna cosa semblant si el SSID i la contrasenya coincideixen

Anoteu l'adreça IP que es mostra al monitor sèrie. En el meu cas, l'adreça IP és "http://192.168.2.103" Hem d'utilitzar aquesta IP al nostre navegador per accedir a la pàgina web ESP.

Ara, col·loqueu el mòdul ESP a la nostra placa de relé, tanqueu la caixa de connexions i engegueu-lo i, a continuació, reduïu els pins GPIO a la càrrega. Si tot ha funcionat correctament quan introduïu l'adreça IP al navegador, hauríeu de veure la següent pantalla

Ara només cal que activeu / desactiveu l’interruptor que vulgueu i hauria de reflectir-se al maquinari real. És a dir, nois, podeu canviar la vostra càrrega de CA preferida simplement connectant-los al punt d'endoll. Espero que us hagi agradat el projecte i el feu funcionar, si no utilitzeu la secció de comentaris estaré encantat d'ajudar-vos.

El funcionament complet d’aquest projecte de caixa de connexions intel·ligent de bricolatge es mostra al vídeo següent.