Beaglebone Black және OpenHAB негізіндегі ақылды қуат жолағы: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

!!!!! Электр желісімен (110/220В) ойнау қауіпті, ӨТЕ мұқият болыңыз !!!

«Raspberry Pi» мен екі Arduino негізінде жасалған ақылды қуат таспаларының кейбір конструкциялары бар, олар «Ескі дизайн» суретте көрсетілген.

Бұл жаңа дизайн ескі дизайннан екі түрлі ерекшеленеді:

1. Raspberry Pi nRF24 -ті өзінің SPI көмегімен басқара алатындықтан, Arduino -ны олардың арасына қою тиімді емес. Сондай -ақ, мен Beaglebone Black тақтасын жақсы көремін, себебі ол арзан және қуатты, әсіресе Raspberry Pi -ге қарағанда қосымша құрылғылар (GPIO, SPI сияқты) бар.
2. Ескі конструкцияларда қуат таспасын басқарудың жалғыз жолы - веб -интерфейс (яғни OpenHAB). Алайда, егер электр таспасы қолында болса, мұны істеу өте ыңғайсыз. Сондықтан, бұл конструкцияда электр розеткасында әр розетка үшін жеке қосқыш бар, ал адамдар OpenHAB көмегімен немесе онсыз әр розетканы ҚОСУ/ӨШІРУ мүмкін (егер OpenHAB болса, OpenHAB күйі физикалық қосқыш ауысқан сайын жаңартылады).

1 -қадам: демо

2 -қадам: шолу

Менің ақылды қуат жолағым екі бөліктен тұрады: шлюз және қуат жолағы («Менің дизайным» суретте көрсетілген).

Шлюз жағына мыналар кіреді:

1. Beaglebone қара тақтасы
2. NRF24L01+ модулі
3. OpenHAB + MQTT (хабар шинасы)

Қуат таспасының жағына мыналар кіреді:

1. Үш стандартты қосқыш+шығыс комбинациясы (3 топтық қорапсыз)
2. Arduino Pro шағын тақтасы
3. NRF24L01+ модулі
4. Үш реле модулі

Мәліметтер келесі қадамдарда қамтылады.

3 -қадам: шлюз - аппараттық құрал

Материалдар:

Beaglebone қара тақтасы

NRF24L01+ модулі

Қабылдау сенімділігін арттыруға арналған 10uF конденсаторы (RadioShack, ebay және т.б.).

Мұнда мен Beaglebone Black мен радио модуль арасындағы байланысты көрсетемін. Мен сонымен қатар өз схемамды көрсетемін, бірақ тақта да бұл жұмысты орындайды.

Bealebone Black -де SPI және nRF24 модулін пайдалану үшін екі қадам қажет.

1. Beaglebone Black -де SPI қосыңыз
2. NRF24L01+ BEAGLEBONE BLACK -та жұмыс істейтін радиоларды алыңыз

4 -қадам: шлюз - бағдарламалық қамтамасыз ету

Beaglebone Black бағдарламалық жасақтамасына қатысты жалпы құрылым 1 суретте көрсетілген.

Debian жұмыс істейтіндіктен, apt-get командасының көмегімен бағдарламалық қамтамасыз етуді орнату өте оңай.

OpenHAB Java негізделген, сондықтан Java VM орнату қажет. Толық ақпарат алу үшін OpenHAB қондырғысына жүгініңіз (бұл Raspberry Pi үшін, бірақ екі тақта үшін де apt-get жұмыс істейді). OpenHAB үшін MQTT қосу үшін «org.openhab.binding.mqtt-x.y.z.jar» файлын OpenHAB бастапқы қалтасындағы «addons» қалтасына енгізу керек. Үш конфигурациялық файл қажет (төменде берілген), онда «openhab.cfg», «test.sitemap» және «test.items» «конфигурациялар», «конфигурациялар/сайт карталары» және «конфигурациялар/элементтер» қалтасына енгізілуі керек, сәйкесінше Содан кейін OpenHAB «./start.sh» теру арқылы іске қосылуы мүмкін.

MQTT автобусы үшін MQTT ашық брокері болып табылатын Mosquitto қолданамын. Apt-get-те Mosquito нұсқасы өте ескі, сондықтан мен құрастыру және орнату үшін бастапқы кодты жүктеймін.

1. Бастапқы кодты жоғарыдағы ресми сайттан алыңыз.
2. Бастапқы код қалтасында «құрастыру» деп аталатын жаңа қалта жасаңыз.
3. «Құру» бөліміне өтіңіз, «cmake..» теріңіз.
4. Содан кейін жоғарғы қалтаға оралыңыз, «жасау» және «орнату» деп теріңіз.

Ақырында, шлюз бағдарламасы - MQTT шинасы мен nRF24 модулі арасындағы көпір, ал архитектура 2 -суретте көрсетілген. Әрқайсысы бір бағытқа арналған екі кезек бар (яғни, OpenHAB -тан қуат таспасына дейінгі CMD басқару үшін біреуі, кері бағыт). Негізінде бұл қарапайым өндіруші/тұтынушы логикасын енгізу. Шлюздің бастапқы кодын мына жерден табуға болады, ол кейбір C ++ 11 мүмкіндіктерін қолданады (Beaglebone Black -ге жаңа GCC орнату үшін осы мақаланы қараңыз) және nRF24 lib орнатылған деп есептейді (алдыңғы қадамға қараңыз).

5 -қадам: Power Strip - аппараттық құрал

Материалдар:

Arduino Pro шағын тақтасы.

NRF24L01+ модулі.

Қабылдау сенімділігін арттыруға арналған 10uF конденсаторы (RadioShack, ebay және т.б.).

Коммутатор үшін 10K үш резистор (RadioShack, ebay және т.б.).

Үш реле модулі.

Үш стандартты қосқыш/шығыс комбинациясы мен қорап, мен оларды Лоустан сатып алдым.

Arduino мен релелерді қуаттандыруға арналған 110vac -5vdc модулі.

NRF24 қосу үшін 5vdc-тен 3vdc-ке дейін төмендету.

Қосылым 1 суретте көрсетілген.

!!!!! Егер сіз мен сияқты коммутатор/шығыс комбинациясын қолданғыңыз келсе, онда «үзілісті» кескеніңізге көз жеткізіңіз (2 суретті қараңыз) !!!!! Бұл өте маңызды, әйтпесе сіз бүкіл тізбекті бұза аласыз !!!

3 -суретте дайын электр таспасы көрсетілген, сіз көріп отырғандай, бұл қорапта әбігерлік (өйткені мен жеке қосқышы бар сөреден үлкен көлемді таба алмадым), бірақ ол жұмыс істейді ^_ ^!

6 -қадам: Power Strip - бағдарламалық қамтамасыз ету

Мен Beaglebone Black үшін Arduino үшін бірдей nRF24 кітапханасын қолданамын (мұнда librf24-bbb қалтасы Beaglebone Black үшін, ал түпкі қалтада Arduino үшін), бірақ сіз Arduion үшін неғұрлым берік/қуатты нұсқасын пайдалана аласыз. Мұнда.

Қуат жолағының бастапқы коды осында берілген, оны Arduino pro mini -ге орнату үшін Arduino IDE (немесе басқа балама) мен дұрыс бағдарламашыны қолданыңыз.

7 -қадам: Қорытынды

Ләззат алыңыз !!!