Smart розетка: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Fusion 360 жобалары »

Жауапкершіліктен бас тарту: Бұл жоба SV2 ПХД принтерімен қалай үлгі жасауға болатынын көрсетуге арналған. Бұл күнделікті қолдануға болатын өнім емес. Ол тиісті қауіпсіздік стандарттарына сәйкес жобаланбаған немесе сыналмаған. Сіз бұл дизайнды қолданған кезде тәуекелге барасыз

Ақылды розетка - бұл кез келген шолғыш арқылы веб -серверді қолдана отырып, кез келген қосылған құрылғыны басқаруға мүмкіндік беретін IOT құрылғысы. Бұл жерде бағдарламаланған веб -сервер бізге қосылатын құрылғылардың қайсысы қосылатынын және өшетінін шешуге мүмкіндік береді, бұл телефондағы түймені немесе компьютерді шерту арқылы виртуалды «қосуға» және «ажыратуға» мүмкіндік береді.

Жабдықтар

Негізгі компоненттер: саны x элементі (Digikey бөлшек нөмірі)

• 1 x NEMA5-15P еркек ашасы мен сымы (Q108-ND)
• 3 x NEMA5-15R әйел қондырғысы (Q227-ND)
• 1 x Wifi модулі ESP32-WROOM-32D (1904-1023-1-ND)
• 3 x қатты күй релесі (255-3922-1-ND)
• 1 x 3.3V кернеу реттегіші (AZ1117EH-3.3TRG1DIDKR-ND)
• 3 x NFET (DMN2056U-7DICT-ND)
• 9 х резистор 100 Ом (311-100LRCT-ND)
• 4 x резистор 10к Ом (311-10KGRCT-ND)
• 2 x Конденсатор 1uF (399-4873-1-ND)
• 1 х конденсатор 10uF (399-4925-1-ND)
• 2 x конденсатор 0.1uF (399-1043-1-ND)
• 3 x жарық диоды (C503B-BCS-CV0Z0461-ND)
• 1 x Edge Connector (S3306-ND)
• 1 x 5V 1A AC-DC түрлендіргіші (945-3181-ND)

Қолданылатын басқа компоненттер/материалдар:

1. Жылу қысқыш түтік, 8 дюйм
2. Төмен температурада дәнекерлеуге арналған паста

Құралдар мен жабдықтар:

• SV2 PCB принтері
• 3D принтері
• Пісіру темірі
• Reflow Gun
• Тұрақты ток көзі
• Бұрауыш (3 мм алты бұрышты)
• Супер желім
• USB сериялық бағдарламашы

1 -қадам: ПХД дизайнын басып шығарыңыз

Құрылғыны қалай жасауыңызға байланысты, бұл қадамдар әр түрлі болуы мүмкін. Бұл арнайы құрылғыны жасау үшін біз ПХД дизайнын құрдық және оны SV2 PCB принтерінің көмегімен басып шығардық. Біз ПТД қолданғандықтан, прото-тақта немесе нан тақтасы болмағандықтан, біздің компоненттеріміздің көпшілігі ESP32-WROOM-32D модулі болып табылатын микроконтроллер мен жоғары қуатты болуды таңдаған реле сияқты беттік қондырғы болып табылады. қатты күй релесі. Біз қолданған нақты компоненттер, олардың Digi-Key бөлшектерінің нөмірлерімен бірге, жоғарыда материалдарда берілген, бірақ сіз оны конструкцияға бейімдеу үшін компоненттерді өзгерте аласыз. Егер сіз сол компоненттерді қолданғыңыз келсе, конденсатордың мәндері салыстырмалы түрде өзгеріссіз қалуы керек. Ағымдық шектеу резисторларының мәндері сіз қолданатын жарықдиодты түске байланысты өзгеруі мүмкін, себебі тура кернеу мен ток әр түрлі болуы мүмкін! Бұл калькулятор сізге дизайнның параметрлерін енгізуге және резистор мәндерін есептеуге мүмкіндік береді. Біз көгілдір светодиодтарды қолдандық, олар қызыл нұсқаларға қарағанда кернеудің төмендеуі белгілі. Желілік қуатпен өзара әрекеттесетін компоненттеріңіздің (қатты күйдегі реле, қосқыштар мен штепсельдік розеткалар) айнымалы ток кернеуі мен жеткілікті токқа (АҚШ-та 120 В 60 Гц, шамамен 10-15 Ватт) бағаланғанына көз жеткізіңіз. Біздің ақылды розетканы жасау үшін қолданылатын схемалық және ПХД дизайнын BotFactory веб -сайтынан табуға болады және сіз олар туралы біздің Smart мақалада «Ақылды розетканы құру» мақаласынан оқи аласыз.

2 -қадам: компоненттерді қосыңыз

Келесі қадам - барлық компоненттерді баспа тақтасына қосу. Мұны істеудің екі әдісі бар, егер сіз біреуін қолдансаңыз, SV2-ні жинау мүмкіндігін қолдана аласыз немесе әр компонентті дәнекерлеп бір-бірден отырғызуға болады. Бұл бірінші прототип болғандықтан және біз әр бөлшектің бір-бірімен жұмыс істеуін қамтамасыз еткіміз келді, біз әр компонентті қолмен орналастырдық және мультиметр көмегімен компоненттер арасындағы үзіліссіздікті қамтамасыз еттік. Біз компоненттерді ПХД -ге бекіту үшін термиялық тұрақты төмен температуралы дәнекерлеу пастасын қолдандық. Кейбір сыртқы байланыстар, мысалы, штепсельдік розеткаларға қосылу және айнымалы токтың түрлендіргішіне қосылу, шеткі қосқыштың көмегімен жүзеге асырылды. Осының арқасында алтын саусақтарды ПХД -ге басып шығару және тізбекті қосылымды қамтамасыз ету үшін қосу қажет болды. Бортта бәрі болғаннан кейін, оған сиқырлы түтіннің қысқа тұйықталудан шығуын болдырмау үшін токты шектейтін функциясы бар айнымалы кернеу мен ток көзінен қуат берілді. Егер бәрі жақсы болса (сиқырлы түтін болмаса, қызып кететін компоненттер болмаса, жарылыстар болмаса), сіз кодты ESP32 -ге жүктеуді жалғастыра аласыз.

3 -қадам: кодты жүктеңіз

ESP32 TXD, RXD және GND түйреуіштері арқылы компьютерге USB сериялық кабель арқылы қосылды. Есіңізде болсын, кабельдегі TXD микроконтроллердегі RXD түйреуішіне қосылады және керісінше. Arduino IDE көмегімен ESP32 нұсқаларына арналған тақталар жүктелді және «FireBeetle-ESP32» тақтасы таңдалды, себебі бұл біз қолданған ESP32 чипінің негізгі қолдауына ие болды. Қолданылған код микроконтроллерді Wi-Fi маршрутизаторына қосады және 80 портынан қосылым ашады. Бұл порт ашылғаннан кейін, ол оған қосылған кез келген құрылғыға веб-бетті береді және GPIO түйреуіштерін жоғары мен төменге ауыстыра алады. веб -беттегі түймелердің енгізілуіне негізделген. Сонымен қатар, белгілі бір URL мекенжайлары құрылғыны қосу немесе өшіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Wi-Fi SSID мен смарт розетканы қосқыңыз келетін желі үшін құпия сөзді қосу үшін берілген кодты өзгерткеніңізге көз жеткізіңіз. Біз қосқан желі WPA2 арқылы қорғалған, бірақ ол қорғалмаған желілермен жұмыс істей алады немесе жұмыс істемеуі мүмкін.

4 -қадам: тест

Дұрыс құралдар мен қосылымдарды қолдана отырып, аяқталған құрылғыдағы барлық қосылыстар мен компоненттердің жұмыс істейтінін тексеріңіз! Айнымалы ток компоненттерін (AC-DC түрлендіргіші мен NEMA5 штепсельін) бөлек тексеріңіз және оларды дұрыс ұстаңыз, олар жоғары кернеуге арналған! Сыртқы тұрақты ток көзін қолдана отырып, тізбекті қуаттандырыңыз және веб -интерфейсті қолданып транзисторларды қосуға және өшіруге болатынын тексеріңіз, ол өз кезегінде сәйкес жарықдиодты шамдарды қосады және токтың қатты күй релесі арқылы өтуіне мүмкіндік береді.

5 -қадам: корпусты басып шығарыңыз

Қандай компоненттерді таңдағаныңызға және оларды қалай орналастырғаныңызға байланысты сіздің қоршауыңыз басқаша болуы мүмкін. Мұнда біз айнымалы токтың түрлендіргіші, ПХД, шеткі коннекторы бар және NEMA5-15R ыдыстарына арналған профильдері бар тікбұрышты қоршауды қолдандық. Біз оны Fusion 360 көмегімен жасадық және оны 3D принтермен басып шығардық, ал үстіңгі тақтайшаны 3 мм термиялық қондырмалар мен 3 мм алты бұрандалармен бекітеміз. Егер желдеткіш қондырғылар сізде болмаса, желім жақсы жұмыс істейді. Егер сіз жылу қондырғыларын қолдансаңыз, STL файлдарындағы тесіктердің ені 4 мм, сізге 250С температурада дәнекерлеу үтігі қажет болады. Нақты компоненттерді қолдана отырып, әр бөліктің корпус ішіне дұрыс орналасуын қамтамасыз ету үшін сынақ жүргізілді.

6 -қадам: жинаңыз

Ақырында, тұрақты қосылыстар дәнекерленіп, компоненттер қоршауға енгізілді. Мұнда біз ПХД, штепсельдік розеткалар, айнымалы токтың түрлендіргіші мен еркек штепсель арасындағы дұрыс байланыс схемасын ұстандық. Содан кейін барлық компоненттер бірлескен жұмыс кезінде проблемалар бар -жоғын тексеру үшін тағы бір рет тексерілді. Айнымалы ток тізбегімен жұмыс жасағанда аса сақ болыңыз! Электр тізбегі қабырғаға қосылған кезде тақтаға немесе сымдарға тиіспеңіз. Дәнекерлеу, сымдарды жылжыту немесе бос қосылыстарды бекіту алдында оны электр желісінен ажыратқаныңызға көз жеткізіңіз. Егер бәрі жақсы болса, сіз енді корпусты M3 төрт бұранда көмегімен жабуға және жаңа ақылды розетканы пайдалануға дайынсыз!