Умная розетка своими руками
Добавил пользователь Alex Обновлено: 04.10.2024
Строительство "умного дома" у нас началось. с покупки "неправильной" капельной кофеварки. Проблема была в том, что у нее не было лампочки включения, и утром несколько раз, торопясь на работу, мы просто забывали ее выключить. Слава Богу, что пожара не было.
Поэтому, озаботился вопросом, как можно контролировать, включена она или нет, дистанционно. Вариант GSM -розетки, которой мы пользуемся на даче, был отвергнут. Покупать еще одну СИМ-ку и платить за нее как-то расточительно.
Изучая просторы интернета наткнулся на умные розетки работающие по Wi-Fi. То что нужно!
Первый выбор - розетка Xiaomi ™ ( читается как сяоми)
Но что меня смущало - китайские разъемы. То есть для того, чтобы подключить ее в европейскую розетку и вставить в нее европейскую вилку надо покупать переходники. А это лишние контакты, громоздкость и ненадежность конструкции.
Позже вычитал, что розетка работает через китайские серверы и не всегда срабатывает.
Второй вариант - TUYA
Сразу скажу, что TUYA это не бренд конкретного производителя, а название системы связи элементов "умного дома". А производителей может быть очень много.
Европейская вилка и розетка. Цена почти такая же, как и Xiaomi. Так что заказал ее. На части розеток указывалось, что она с мониторингом потребляемой электроэнергии. Я не заморачивался. Заказал без мониторинга.
Умная розетка TUYA прибыла!
Небольшая скромная коробочка. Ничего лишнего, да, что собственно и понятно, это не подарочная упаковка, такое редко кому дарят на день рождения или Новый год.
Внутри сама розетка и инструкция по применению, размером, чуть больше, чем почтовая марка.
Внешне все очень добротно. Толстые штырьки, сразу видно, что выдержат любой ток и будут надежно держаться в любой розетке.
Напряжение до 250V и сила тока до 16А. Шина заземления с расчетом на розетки с заземляющим штырьком.
Сама розетка со шторками от грязи, брызг и любопытных детей. Но судя по всему, шторки "так себе".
Розетки с дистанционным управлением используются уже сравнительно давно. Управлять ими можно при помощи смартфона или специального пульта. Также можно задать отдельные настройки на включение и отключение по времени, что весьма удобно в некоторых случаях.
Что понадобится для сборки розетки с дистанционным управлением
В первую очередь нужно будет купить специальные модули релейного типа. Они продаются в большом разнообразии на Алиэкспресс вместе с пультами управления. Релейные модули могут быть различной мощности, до двух киловатт. Поэтому нужно заранее подсчитать мощность электроприборов, которые будут подключаться к дистанционной розетке.
Во-вторых, для питания релейного модуля понадобится миниатюрный блок питания. Их также существует достаточно большое разнообразие. Главное чтобы напряжение блока питания совпадало с напряжением релейного модуля. Работать миниатюрные блоки питания могут от 128 Вольт и более.
Ну и третье, это обычная розетка, а точнее колодка от удлинителя, в корпус которого должны уместиться все вышеперечисленные элементы. Поэтому главное требование к последнему элементу самодельной дистанционной розетки, это достаточно вместительный корпус.
Как сделать умную розетку своими руками
Итак, когда все компоненты для изготовления дистанционной розетки подготовлены, можно приступать к сборке. Сначала нужно разобрать колодку розетки и освободить в ней место для установки релейного блока с блоком питания. Если колодка двойная, то можно просто избавиться от одной, чтобы получить достаточно свободного места внутри.
Прежде чем устанавливать компоненты, нужно сделать отверстие в корпусе розетки под светодиод. После этого можно браться за размещение всех элементов внутри розетки. Питание светодиода подключается от выводов реле, на них как раз подаётся 12 вольт постоянного тока.
Подключение самого релейного модуля, также не вызовет особых затруднений. В нем на колодке имеется три контакта вместо двух (один идёт в обход платы управления). Собственно плата управления модулем и будет осуществлять дистанционное управление умной розеткой.
Для надёжности крепления, плату размещённой внутри корпуса розетки можно приклеить на термоклей. После сборки остаётся лишь проверить дистанционную розетку в работе. Большинство подобных китайских модулей имеет всего лишь три режима работы: ВКЛ, ВЫКЛ, и кнопка переключения реле.
Таким образом, потратив всего лишь две сотни рублей, можно сделать умную розетку своими руками.
Тэги: GPRS, SIM900, умная розетка, смс, реле, конструктор ПВХ.
Что это?
Одним из способов решения этой задачи является использование сотовой связи. Вам не потребуются мощные передатчики, разрешения соответствующих органов и прочие дорогостоящие вложения. В этой статье мы расскажем как собрать умную SMS-розетку.
Что нам понадобится?
Как собрать?
Возьмите платформу Iskra Neo и нижнюю панель кубa (7x7), соедините её с помощью винтов и гаек, так чтобы гайки располагались между панелью и платформой.
Вставьте сим-карту в GPRS Shield и установите его сверху на платформу Iskra Neo.
Боковые панели куба (7x7) соедините с нижней панелью (7x7). Установите Relay Shield сверху на GPRS Shield.
Заднюю панель куба (7x3) закрепите между левой и правой панелями внизу, напротив разъёмов USB и внешнего питания платформы Iskra Neo, заранее отделив бокорезами секции, мешающие ей устойчиво зафиксироваться.
Теперь возьмите заднюю панель куба (7x2) и установите её между левой и правой панелями в верхней части. Затем возьмите панель крестиков (1x6) и установите между задними панелями (7x3) и (7x2), заранее откусив секцию напротив используемого реле.
Настало время что-нибудь разобрать. Возьмите импульсный блок питания на 5 вольт, аккуратно с помощью отвёртки разберите его и достаньте плату преобразователя.
Припаяйте к выходом преобразователя 5 вольт два провода папа-папа: красный к питанию, а чёрный к земле. На вход оставьте провода, которые уже были припаяны. Надёжно изолируйте преобразователь с помощью изоленты и закрепите его, используя стяжки, к верхней панели куба (7x7).
Теперь возьмите клеммник, откусите от него 4 пары разъёмов и закрепите их к верхней панели куба (7x7) рядом с преобразователем напряжения на 5 вольт. Подключите входные проводники преобразователя в клеммник.
Возьмите сетевой фильтр и разрежьте его провод пополам. Откусите от него с любой стороны часть провода длиной около 10 см, и используйте многожильные провода для коммуникации клемника и реле. Возьмите провод сетевого фильтра со стороны вилки и скоммутируйте его со входом преобразователя через клеммник. Провод с розетками подключите в два оставшихся разъёма на клеммнике. Так же через клеммник один из проводов от вилки удлинителя скоммутируйте с одним из проводов розетки.
Скоммутируйте вторую пару проводов сетевого фильтра через клеммник и реле в режиме нормально разомкнутый: один провод на контакт реле COM , а второй на контакт реле NO . В итоге должна получиться такая схема. Из которой видно, что при включении вилки в 220 вольт напряжение идёт через клеммник на преобразователь, а на розетки через клеммник и реле. То есть розетки включаться только тогда, когда на управляющем входе реле будет высокий уровень.
Установите, электроникой внутрь, верхнюю панель куба (7x7) на боковые панели. Возьмите переднюю панель куба (6x7) и соедините её с нижней, левой и правой панелями, заранее откусив бокорезами секции, мешающие выводу антенны. В заключение прикрутите антенну в SMA-разъём.
Когда в очередной раз пришлось вставать из кресла и идти включать чайник, мой друг в шутку сказал, что нужно сделать умный чайник, который будет включаться голосом, т.к. я занимаюсь электроникой уже несколько лет, я решил сделать подобное…
Работать это будет так: Человек, желающий нагреть чайник, открывает приложение на телефоне, произносит голосовую команду, после телефон передает команду плате, которая в свою очередь включает реле и чайник нагревается, т.к. я не хотел вскрывать чайник и встраивать реле в него, я сделал розетку с релейным модулем, который управляется микроконтроллером arduino uno.
Для создания такой системы я использовал:
О блютусе: Для подключения к нему используются дефолтный пинкод 1234, чтобы его поменять используются AT команды. Примечание: при подключении к плате важно помнить, что ТХ на модуле подключается к RX на плате, RX на модуле подключается к TX на плате. Более подробное о подключении Bluetooth к Arduino читайте в этой статье.
Для управления с помощью смартфона понадобиться программа, которая будет отправлять текст по блютусу нашему микроконтроллеру, для создания такой программы я использовал MIT app inventor, вот готовый установочный apk файл для андроида: Teapot beta.apk, работает эта программа так: По нажатию кнопки, считывается голос, программа сравнивает полученный текст, если он совпадает с установленными командами, то смартфон отправляет на подключенный блютус цифру.
Для тех, кто собрал такое устройство, объясняю команды:
- Нагреть чайник – замыкает реле, соответственно чайник начинает нагреваться
- Отключить чайник – размыкает реле, как вы поняли чайник перестает нагреваться
Как организовать удалённое управление розетками
Сейчас очень популярны так называемые умные устройства. В большинстве случаев основной их функцией является возможность дистанционного включения и отключения через интернет или мобильную сеть. Но также с помощью различных решений можно реализовать удаленное управление розеткой, соответственно и любым электрооборудованием. В этой статье мы рассмотрим способы решения этой задачи.
Виды связи
Дистанционное управление розеткой слишком широкая фраза, давайте конкретизируем как вообще можно это сделать:
Радиореле. Использование радиореле, обычно они работают на частоте 315 или 433 МГц. Этот вариант интересен тем, что позволяет встроить модуль как в устройство, которым вы будете управлять, так и в распределительную коробку. Радиореле бывают с разным количеством каналов и хорошим своей универсальностью и простотой реализации проекта в итоге. Недостатком является радиус действия.
Wi-Fi розетки и реле. Также просты в использовании и универсальны. На рынке много умных розеток, которые представляют собой переходник, устанавливаемый в обычную розетку, подобно таймеру или термостату. Недостатком является то, что нужна сеть вай-фай, но взамен во многих моделях вы получаете возможность удаленного управления не только через беспроводную сеть, но и через интернет, то есть с любой точки мира. Кроме того, производители предлагают модели с широким функционалом, типа учета электроэнергии, датчиков безопасности и прочего.
GSM-системы удаленного управления. Универсальное решение, но обычно отличается сложностью и высокой стоимостью. Позволяет управлять розетками удаленно через мобильные сети.
Для большей наглядности рассмотрим каждое из решений более подробно.
Радиореле
В зависимости от модели на плате устройства может располагаться 1, 2 и более реле, что позволяет организовать независимое дистанционное управление несколькими устройствами. Такие реле называются многоканальными (двухканальными или четырёх, например). Наиболее интересной особенностью таких реле является возможность их обучения (хотя этот факт зависит от конкретной модели). Это даёт возможность привязать к одному реле, несколько пультов радиоуправления которые работают на аналогичной частоте.
Вот так выглядит плата такого устройства. Черные прямоугольные элементы – это миниатюрные реле. Двойная клеммная колодка (ближе к нам на фото) предназначена для подачи питания. Встречаются реле с питанием от 220В, а есть и на 12В, при этом и те, и другие способны коммутировать нагрузку 220В – фактически это зависит от типа используемых реле. Клеммная колодка с 12 клеммами(слева) – это контакты самих реле.
Микровыключатель (кнопка в расположенная ближе к дальнему края платы на фото, слегка смещена вправо) нужен для привязки к новым пультам управления, когда оно в корпусе доступа к кнопке нет.
Как уже было сказано привязать можно любой пульт, даже не совсем пульт. Например, дверные радиозвонки часто работают на частоте 433 МГц. Чтобы узнать частоту передачи чаще всего нужно либо найти эту информацию на самом пульте, либо вскрыть его корпус и найти кварцевый резонатор – на нём и указана частота.
В этом видео наглядно показан процесс привязки пультов к реле:
Схема его подключения также проста: на вход подают фазу и ноль, а выходные контакты платы соединены с силовыми контактами реле. Обычно они рассчитаны на ток до 10, а иногда и до 20 А, что позволяет подключать нагрузку в 2 и больше кВт, хотя лучше это сделать через магнитный пускатель с катушкой на 220 В. В быту такое решение будет практичнее и долговечнее, особенно в контексте дистанционного управления розетками. Да и сложно представить реализацию нормальных дугогасительных камер в таких реле, скорее всего речь идет об активной нагрузке типа ТЭНов, но никак не об электроприводе.
Типовая схема подключения на примере включения лампочки изображена на рисунке ниже.
Здесь вы узнаете подробно о его подключении:
С помощью такого реле вы можете организовать управление светом из нескольких мест без сборки сложных схем и переделки проводки, а также подключить светильник несколькими группами ламп на два провода – фазу и ноль. Не стоит воспринимать это как панацею, скорее в приведенных примерах это способ решения, но не истина. Чем проще элементы схемы – тем она надежнее, а введение в цепи питания радиомодулей не упрощает цепь.
Если вам интересно мы сделаем более подробный обзор таких реле и покажем, как они работают на практике.
Умные розетки
Если опустить сложные системы управления через сотовую связь, то для среднестатистического человека проще купить готовое решение, которое требует минимума наладки при первом включении. Тогда следует рассмотреть так называемые умные розетки. Их можно разделить на две группы по типу управления:
Но в настоящее время привычка многих людей классифицировать не особо реализуема, потому что всегда есть смешанные типы, например, можно найти модели с поддержкой управления как по телефонной сети, так и по Wi-Fi. Также стоит отметить, что кроме этих стандартов применяются и менее распространенные в нашей стране:
В общем случае такая розетка представляет собой устройство, которое вставляется в обычную розетку, а уже в него подключается ваше оборудование. Конструкция аналогична тем приборам что мы рассматривали в статье Полезные дополнительные устройства в розетку
Такие переходники модно называют сокетами. Рассмотрим несколько моделей.
GSM-розетки
Также интересна модель на 3 розетки.
Также благодаря термодатчику устройство может работать как терморегулятор при управлении обогревателем и поддерживать установленную температуру. Возможно управление с 5 мобильных телефонов.
Computherm GSM158 розетка производителя из Венгрии. Стоимостью 95 долларов, она выдерживает нагрузку до 3 кВт. Возможность управления с 5 телефонных номеров (главный и 4 дополнительных). Можно задать работу по графику или так называемое интервальное включение (8 вариантов, типа с понедельника по пятницу, все дни или каждый день отдельно).
Wi-Fi розетки
TP-Link HS100 и TP-Link HS110 розетки с беспроводным управлением за 30 и 35 долларов соответственно. Отличаются эти модели тем что HS110 может следить за расходом электроэнергии за период времени и в данный момент.
Ею можно управлять либо с помощью кнопки в верхней части корпуса, либо через приложение, его нужно скачать с Play Market, если у вас Андройд или с AppStore для обладателей техники Apple.
Tesla SR16 – универсальное устройство за 21 доллар. Универсальность заключается в том, что она работает в качестве реле напряжения, таймера и управляется удаленно по сети Wi-Fi из любой точки мира.
Устройством управляют через WEB-интерфейс.
BroadLink Wi-Fi SP Contros за 25 долларов. Выдерживает ток до 16 А.
Для работы с ней нужно приложение e-Control. Оно есть в магазинах приложений Android и iOS.
Из функций доступно включение и отключение по требованию вручную нажатием на единственную кнопку на устройстве или со смартфона и задание расписания включений по таймеру. Также есть функция ночника.
Xiaomi Mi Smart WiFi Socket – умная розетка от производителя с мировым именем который выпускает качественную продукцию начиная от зубных щеток до электротранспорта. Её стоимость довольно демократична – всего 18 долларов, самая низкая стоимость из сегодняшней подборки. Выдерживает ток до 10 Ампер, что немного ниже большинства рассмотренных вариантов. Но и этого хватит для большей части бытовой техники – чайников, кофеварок и прочего.
На её корпусе, как и у предыдущих примеров есть всего одна кнопка. Для работы с устройством нужно скачать приложение управления системой умного дома от Xiaomi.
Недостатком этой розетки является то, что приложение частично на китайском языке. Но в интернете есть инструкция по его русификации. Возможно в скором времени выйдет полноценная официальная русификация. Функционал аналогичен предыдущим экземплярам – работа по расписанию и ручное управление. Для управления не нужно находится в одной сети с розеткой – работа происходит через интернет.
Wi-fi реле
Пожалуй, самой популярной моделью реле которым можно управлять по сети является продукт производителя Sonoff на официальном сайте его стоимость всего 650 рублей, на момент написания статьи — это почти 10 долларов.
Интересно это устройство тем, что позволяет управлять электрообрудованием удаленно, при этом обладает стандартным набором функций таких как ручное включение и управление по различным сценариям и таймерам.
Интересно также то, что есть модели с датчиками температуры и влажности, но такие устройства стоят уже немногим более 20 долларов. Сведения с датчика вы можете узнавать со своего смартфона. Они нужны не только для мониторинга, но и для программирования функций включения и выключения по заданным параметрам. Вся продукция работает под управлением приложения Ewelink для IOS и Android.
Вы можете прочитать более подробный обзор продукции в статье WiFi реле Sonoff world on - обзор устройств и примеры использования.
Заключение
Мы рассмотрели ряд способов организовать удаленное управление электрическими приборами с помощью реле и умных розеток, которые работают через мобильную связь (GSM) или через интернет (сеть Wi-Fi). При этом акцент был сделан именно на готовых решениях, которые требуют минимальных знаний и настроек. Более серьезный подход с установкой серверов и профессионального оборудования требует определённой подготовки и в разы больших финансовых вложений.
Читайте также: