Умный чайник своими руками

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 04.10.2024

SystemEngineer

пожалуйста, создайте чайник, который можно контролировать через Wi-Fi

mechanic

CyberLab

СОздать такой чайник не проблема, но для чего в нем вай-фай непонятно.

О сайте

Официальное сообщество YouTube-канала AlexGyver. Здесь обсуждаются проекты автора и остальных участников форума, а также рождаются новые крутые идеи. У нас можно получить ответы на вопросы по техническим темам в разделе помощи, найти себе исполнителя или заказчика на разработку электроники и совместно заказать плату для проекта. Приятного общения!

Новые темы

Автор: Старик Похабыч
27 мин. назад
Ответы: 0

Автор: prizrak.kr
Сегодня в 13:20
Ответы: 0

Статистика форума

На данном сайте используются файлы cookie, чтобы персонализировать контент и сохранить Ваш вход в систему, если Вы зарегистрируетесь.
Продолжая использовать этот сайт, Вы соглашаетесь на использование наших файлов cookie.

Освещение

Если же не хочется даже менять переключатели, то можно установить в щиток беспроводное реле, которое будет управлять включением и выключением света в разных комнатах. Для этого решения, как и для замены выключателя, вам потребуется вызвать электрика.

Регулировка температуры

Регулировка температуры может также пригодиться, если требуется заранее охладить или нагреть комнату, например перед возвращением домой с работы. В этом случае можно включить кондиционер или обогреватель со смартфона заранее. Или привязать их включение к местоположению смартфона в заданном промежутке времени.

Совместимость и голосовое управление

Вот как бы выглядела небольшая однокомнатная квартира человека, который купил все описанные выше гаджеты.

AVRobot 23 января 2021

На этапе расширения устройств в умном доме была принята попытка интегрировать домашний чайник в экосистему (как модно сейчас это называть) "умного" дома.

Было желание управлять голосом или кнопками на смартфоне включением (подразумевается кипячение) и подогревом чайника. Он оснащен подставкой, на которой располагаются кнопки управления температурой.

Фото основания чайника:

Что нам необходимо для интеграции помимо чайника:

Для любого электронного устройства необходимо надежное питание. Если оно требует энергии 24 часа в сутки, то лучшим её источником будет служить электрическая сеть 220В. Данный преобразователь может использоваться как блок питания для электроники, потребляющей небольшой ток, в том числе различных встраиваемых датчиков с рабочим напряжением 5В, модулей системы "умный дом" и т.д.

Данный модуль позволяет управлять нагрузкой, подключаемой через реле из любого места на земле через Интернет.

После "вскрытия" подставки для чайника видим, что внутри достаточно места для размещения модулей, которые будут отвечать за нажатие кнопок на плате. Кнопки используются механические, поэтому выходные контакты реле с Sonoff модулей мы будем подключать параллельно кнопкам на плате.

Примеряем расположение

Защита изолентой в дальнейшем была переделана на термоусадочную трубку.

Первый модуль дистанционного управления нагрузкой был подключен параллельно кнопке кипячения (100°C), т.е. когда в приложении на смартфоне мы нажимаем кнопку включить, у нас включается чайник на кипячение. Повторное нажатие кнопки позволяет отключить кипячение чайника.

Я написал первый модуль не просто так, так как в последствии был установлен второй модуль, который отвечал за нажатие кнопки 70°C. Для нагрева воды в чайнике до температуры 70°C необходимо сначала нажать кнопку 70°C, а далее на кнопку кипячения, что у нас и было реализовано.

В итоге было реализовано две функции: кипячение и подогрев воды до 70°C. В целом мне этого хватает, и дальнейшее расширение функций не планируется. Но вы можете применить фантазию и в своих устройствах реализовать другие функции.

Далее покажу, как выглядит управление в приложении на смартфоне. Так как у нас устройства Sonoff, для них используется родное приложение eWeLink (доступно в Play Market и AppStore)

На скриншоте представлен общий список добавленных устройств в приложении, среди них есть две строки с подписью чайник. Можно включать/выключать нагрузку прямо с этой страницы, нажимая на кнопки справа:

Перейдя например в пункт "Чайник кипячение" мы можем включить его, не промахнувшись мимо большой кнопки:

Для кратковременного воспроизведения нажатой кнопки чайника в приложении eWelink у устройства мы настраиваем функцию включения на время. Минимальное время, на которое можно включить реле, - 0,5 секунд. Нам этого более чем достаточно.

Управлять с приложения eWelink конечно можно, особенно, если вы находитесь далеко от дома. Но если вы дома, и у вас установлены колонки Yandex с голосовым помощником Алиса (далее просто Алиса), то будем настраивать наш чайник на голосовое управление с помощью Алисы. Для этого переходим в устройства Алисы, добавляем другие устройства, выбираем производителя eWelink и синхронизируем устройства, привязанные в приложении eWelink с устройствами Алисы. Подробно описывать это не стану, примеров в интернете много, и они описаны достаточно широко.

Видим у нас два пункта Чайника.

Теперь мы можем управлять чайником голосом:

Вот некоторые примеры, когда удобно включать кипячение чайника голосом:

Например, вы на кухне занимаетесь готовкой, но ваши руки заняты, а вы захотели попить чай. Для этого вы можете сказать Алисе "Алиса. Включи чайник". Также, например, вы знаете, что вам осталось готовить еще минут 5, и потом вы освободитесь. Тогда вы можете сказать "Алиса. Включи чайник через 5 минут", и она включит вам его ровно через 5 минут. Выходя из ванны с желанием выпить чай, вы также говорите Алисе ключевые фразы, и она выполняет их для Вас.

Было немного сложнее с режимом подогрева, т.к. тут необходимо нажать две кнопки с небольшой паузой между нажатиями. Нажать две кнопки подряд нам позволит создание сценария, но Yandex не реализовал добавление пауз между командами. Выход был следующий: необходимо было создать сценарий, описанный ниже.

Теперь у нас команды выполняются с интервалом в 2 секунды, и чайник нормально включается в режим подогрева воды.
Вот таким нехитрым способом получилось добавить немного удобства в использование чайника.

Беспроводными интерфейсами обзаводятся велосипедные насосы, кроссовки и сковородки. На зарядку приходится ставить всё новые и новые предметы.

Именно микроконтроллер, маленький кусочек кремния, переводит вещь в разряд умных.

Часто мы даже не задумываемся, что в привычных инструментах вообще есть электроника. Например, в дрелях и аккумуляторных отвёртках всё чаще применяют бесколлекторные двигатели. Они высокооборотистые, мощные и лёгкие, но не могут работать без электронного контроллера. Если подать на него электричество напрямую, ничего не произойдёт — двигатель вращаться не будет. Нужен чип, который займётся переключением катушек мотора.

Разумеется, если в устройстве уже есть микрочип, возникает желание добавить новые функции. Например, собрать статистику использования или заменить механическое управление программным.

Как сделать умное устройство

Сделать умное устройство своими руками совсем не сложно. Электронные метеостанции или системы полива домашних растений собирают даже школьники — на уроках технологии и в кружках робототехники. Главное — выбрать платформу, на которой будет работать устройство. Вариантов много, поэтому расскажу о трёх наиболее популярных решениях: micro:bit, Arduino и Raspberry.

micro:bit

Платформа разработана компанией BBC для использования в школах и колледжах.

Плата интерактивна и проста в освоении — знакомство с micro:bit можно начинать с семи лет. 25 ярких светодиодов, программируемые кнопки и встроенный набор датчиков позволяет создавать гаджеты даже не покупая дополнительные модули. Несколькими строками программного кода плата превращается в электронную игру, шагомер, часы или компас.

Для самых маленьких пользователей предусмотрен графический язык. Программа составляется из отдельных блоков и элементов. Всё предельно просто и наглядно. Блоки можно перенести и соединить друг с другом парой щелчков мыши.

Для более опытных программистов сделаны редакторы кода JavaScript и Python.

Достоинства:
— простота освоения
— доступная цена оригинальной платы
— интерфейс на русском языке

Недостатки:
— редко встречается в российских магазинах
— высокая цена дополнительных модулей

Arduino

Сегодня это самая популярная в России платформа любительской электроники.

Первая плата Arduino появилась в Италии почти двадцать лет назад. Молодой преподаватель Института Дизайна Массимо Банци заметил, что у студентов множество интересных идей, но все они остаются на бумаге. Создать электронный проект слишком сложно — приходится месяцами возиться с технической документацией, вникать в тонкости низкоуровневого программирования и покупать специальное оборудование. Естественно, никто с этим не связывался.

Поэтому Массимо создал предельно простую плату. Взял популярный микроконтроллер, который производился в соседнем городе, добавил необходимую обвязку — стабилизатор питания, разъёмы, светодиодные индикаторы и чип, который позволял программировать плату с любого компьютера.

Инструменты для программирования разработали аспиранты Банци — они взяли за основу популярный C++ и адаптировали язык для работы с платой. Получилось мощное и универсальное решение.

Все материалы — принципиальные и производственные схемы, макеты, библиотеки и программный код — Массимо Банци выложил в открытый доступ. Делать свои собственные платы Arduino мог любой желающий. Моментально появились китайские клоны и началась настоящая ардуиномания.

Плату стали использовать в проектах домашней автоматизации и приспосабливать к электронной одежде. Развлекательные проекты — роботы-бармены и ретро-игры — шли вперемешку с самодельными станками и 3D-принтерами. Платформа побывала на дне океана и даже стала основой для любительских спутников ArduSat.

Но главное, все эти проекты следуют открытой идеологии Arduino — авторы выкладывают всю документацию и программный код в свободный доступ. Поэтому, если захотите собрать умную теплицу, робот-пылесос или лазерную игрушку для кошек, введите эти слова в поиск и добавьте "на arduino". Наверняка найдёте несколько вариантов, которые сможете использовать в качестве основы своего проекта.

Философия Arduino состоит в том, что если вы захотите научиться электронике, вы сможете изучать ее уже с первого дня, вместо того, чтобы сначала учиться алгебре.
Дэвид Куартилльз, инженер по телекоммуникациям Arduino

Достоинства:
— большое количество опубликованных проектов
—доступные дополнительные модули
—низкая цена на китайские аналоги

Недостатки
— проблемы с совместимостью модулей разных производителей
— высокая цена на оригинальные итальянские платы
— сложность программирования на C++

Raspberry

Пара предыдущих платформ назвать компьютерами язык не повернётся — чтобы их программировать понадобится обычный десктоп, ноутбук или планшет. Но Raspberry — совсем другое дело.

Raspberry Pi 4 — это уже полноценная замена компьютеру на Linux. На плате размером с банковскую карту поместился четырёхядерный процессор, от 1 до 4 Гигабайт оперативки и видеокарта для подключения двух мониторов и работы с 4К видео. На борту платы предусмотрен беспроводной модуль Wi-Fi/Bluetooth и полноценный гигабитный Ethernet, чтобы подключиться к сети на высокой скорости.

Операционная система Raspbian — она построена на базе популярной версии Linux Debian — загружается с SD-карты. Это сделано, чтобы вы не боялись экспериментировать с настройками системы. Если что-то пойдёт совсем не так, всегда можно перезаписать карточку заново. Это намного быстрее, чем переустанавливать систему заново, на всё уйдёт меньше десяти минут.

Вычислительные ресурсы платы позволяют использовать Raspberry как web-сервер, сетевое хранилище или домашний медиасервер. Компьютер справится с записью видео, эмуляцией классической игровой консоли или распознаванием лиц.

У Raspberry есть то чего нет у других компьютеров, ноутбуков или мобильных устройств — это пины GPIO. Так называются контакты для подключения электронных модулей. Именно они позволяют Raspberry выйти за рамки простого программирования и превратиться в интерактивный гаджет.

Основной язык для проектов на Raspberry — Python. Он намного проще ардуиновского С++ и сейчас завоёвывает популярность в новых областях IT. Он пригодится для работы с базами данных, разработки web-сервисов и анализа BigData.

Достоинства:
— полноценный компьютер размером с банковскую карточку
— разработка на языке Python
— возможность управления другими платами

Недостатки:
— высокая цена
— для работы с платой необходим HDMI-монитор, клавиатура и мышь

Какую платформу выбрать

Всё определяется задачами. Для первого знакомства с миром программирования, если вы ещё ходите в школу или организуете кружки робототехники, я рекомендую платформу BBC micro:bit. Продуманная, сбалансированная, с наглядным редактором кода и большим количеством игровых проектов — она отлично подходит для работы с детьми.

Если вы хотите добавить капельку интеллекта своей теплице или одежде, следует остановиться на Arduino. Вероятней всего, даже программировать не придётся — подходящий проект можно будет найти и скачать в интернете.

Хотите освоить web-программирование, потоковую обработку видео или познакомиться с Linux — выбирайте Raspberry.

Читайте также: