Smart Outlet: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

Fusion 360 პროექტები »

პასუხისმგებლობის შეზღუდვის განაცხადი: ეს პროექტი მიზნად ისახავს იმის ჩვენებას, თუ როგორ შეგიძლიათ პროტოტიპი შექმნათ SV2 PCB პრინტერით. ეს არ არის პროდუქტი, რომელიც უნდა გამოიყენოთ ყოველდღიურ ნივთად. ის არც იყო შემუშავებული და არც ტესტირებული უსაფრთხოების შესაბამისი სტანდარტების დაცვით. თქვენ აგებთ პასუხს ნებისმიერი რისკისთვის, რომელსაც თქვენ მიიღებთ ამ დიზაინის გამოყენებისას

ჭკვიანი განყოფილება არის IOT მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ ნებისმიერი დაკავშირებული მოწყობილობა ვებ სერვერის გამოყენებით ნებისმიერი ბრაუზერის საშუალებით. ჩვენ მიერ დაპროგრამებული ვებ სერვერი საშუალებას გვაძლევს გადავწყვიტოთ რომელი დაკავშირებული მოწყობილობები ჩაირთვება და გამორთულია, რაც არსებითად იძლევა ვირტუალურ "ჩართვას" და "გამორთვას" ტელეფონის ღილაკზე დაჭერით ან კომპიუტერზე დაჭერით.

მარაგები

ძირითადი კომპონენტები: რაოდენობა x ერთეული (Digikey ნაწილის ნომერი)

• 1 x NEMA5-15P მამაკაცის დანამატი და გაყვანილობა (Q108-ND)
• 3 x ქალის მიმღები NEMA5-15R (Q227-ND)
• 1 x Wifi მოდული ESP32-WROOM-32D (1904-1023-1-ND)
• 3 x მყარი მდგომარეობის სარელეო (255-3922-1-ND)
• 1 x ძაბვის რეგულატორი 3.3V (AZ1117EH-3.3TRG1DIDKR-ND)
• 3 x NFET (DMN2056U-7DICT-ND)
• 9 x რეზისტორი 100 ohm (311-100LRCT-ND)
• 4 x რეზისტორი 10k ohm (311-10KGRCT-ND)
• 2 x კონდენსატორი 1uF (399-4873-1-ND)
• 1 x კონდენსატორი 10uF (399-4925-1-ND)
• 2 x კონდენსატორი 0.1uF (399-1043-1-ND)
• 3 x ები (C503B-BCS-CV0Z0461-ND)
• 1 x Edge კონექტორი (S3306-ND)
• 1 x 5V 1A AC-DC კონვერტორი (945-3181-ND)

გამოყენებული სხვა კომპონენტები/მასალები:

1. სითბოს შემცირების მილი, 8 ინჩი
2. დაბალი ტემპერატურის გამდნარი პასტა

ინსტრუმენტები და აღჭურვილობა:

• SV2 PCB პრინტერი
• 3D პრინტერი
• გასაყიდი რკინა
• Reflow Gun
• DC კვების წყარო
• Screwdriver (3 მმ Hex)
• Სუპერ წებო
• USB სერიული პროგრამისტი

ნაბიჯი 1: დაბეჭდეთ PCB დიზაინი

დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ შექმნით საკუთარ მოწყობილობას, ეს ნაბიჯები შეიძლება განსხვავდებოდეს. ამ კონკრეტული მოწყობილობის შესაქმნელად, ჩვენ შევქმენით PCB დიზაინი და დავბეჭდეთ იგი SV2 PCB პრინტერის გამოყენებით. ვინაიდან ჩვენ გამოვიყენეთ PCB და არა პროტო დაფა ან პურის დაფა, ჩვენი კომპონენტების უმეტესობა ზედაპირზეა დამონტაჟებული, მაგალითად მიკროკონტროლი, რომელიც იყო ESP32-WROOM-32D მოდული და რელეები, რომლებიც ჩვენ ავირჩიეთ მაღალი სიმძლავრის მყარი მდგომარეობის რელეები. ჩვენ მიერ გამოყენებული კონკრეტული კომპონენტები, მათ Digi-Key ნაწილის ნომრებთან ერთად, ზემოთ მოცემულია მასალებში, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ კომპონენტები, რათა მოერგოთ მას თქვენს კონკრეტულ დიზაინზე. კონდენსატორის ღირებულებები უნდა დარჩეს შედარებით იგივე, თუ თქვენ აპირებთ ერთი და იგივე კომპონენტების გამოყენებას. მიმდინარე შემზღუდავი რეზისტორების ღირებულებები შეიძლება შეიცვალოს იმისდა მიხედვით, თუ რომელი ფერის LED- ს იყენებთ, რადგან წინა ძაბვა და დენი შეიძლება განსხვავებული იყოს! ეს კალკულატორი საშუალებას მოგცემთ ჩაწეროთ თქვენი დიზაინის პარამეტრები და გამოთვალოთ თქვენთვის რეზისტორის მნიშვნელობები. ჩვენ გამოვიყენეთ ლურჯი LED- ები, რომლებიც ცნობილია ძაბვის უფრო მაღალი ვარდნით, ვიდრე წითელი ვარიანტები. დარწმუნდით, რომ თქვენი კომპონენტები, რომლებიც ურთიერთქმედებენ Main Power– თან (მყარი მდგომარეობის რელეები, კონექტორები და საცობის კონექტორები) შეფასებულია AC ქსელის ძაბვისა და საკმარისი დენისათვის (120V 60Hz შეერთებულ შტატებში, დაახლოებით 10-15 ვატი). სქემატური და PCB დიზაინი, რომელიც გამოიყენება ჩვენი ჭკვიანი განყოფილების შესაქმნელად, შეგიძლიათ იხილოთ BotFactory ვებსაიტზე და მათ შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ ჩვენს ბლოგის სტატიაში, სახელწოდებით Smart Outlet- ის შექმნა.

ნაბიჯი 2: დაამატეთ კომპონენტები

შემდეგი ნაბიჯი იყო ყველა კომპონენტის დამატება დაბეჭდილ დაფაზე. ამის გაკეთების ორი გზა არსებობს, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ SV2- ის არჩევანი და ადგილი, თუ თქვენ იყენებთ ერთს, ან შეგიძლიათ თითოეული კომპონენტის ხელით შეაერთოთ სათითაოდ. ვინაიდან ეს იყო პირველი პროტოტიპი და ჩვენ გვსურდა უზრუნველვყოთ თითოეული ნაწილის ერთმანეთთან მუშაობა, ჩვენ თითოეული კომპონენტი ხელით მოვათავსეთ და კომპონენტებს შორის უწყვეტობა უზრუნველვყოთ მრავალმეტრიანი გამოყენებით. ჩვენ გამოვიყენეთ თერმულად სტაბილური დაბალი ტემპერატურის გამაგრილებელი პასტა, რათა უზრუნველვყოთ კომპონენტები PCB– ზე. ზოგიერთი გარე კავშირები, როგორიცაა შემაერთებელი კონტეინერებთან და AC-DC კონვერტორთან კავშირი, გაკეთდა პირას კონექტორის გამოყენებით. ამის გამო, ყველაფერი რაც საჭირო იყო იყო ოქროს თითების დაბეჭდვა PCB– ზე და მისი შერთვა, რათა უზრუნველყოს წრიული კავშირი. მას შემდეგ რაც ყველაფერი დაფაზე იყო, მას მიეწოდებოდა ენერგია ცვლადი ძაბვისა და დენის წყაროსგან, რომელსაც აქვს დენის შემზღუდველი ფუნქციონირება, რათა თავიდან აიცილოს ჯადოსნური კვამლი მოკლე ჩართვისას. თუ ყველაფერი კარგადაა (არანაირი ჯადოსნური კვამლი, არც კომპონენტების გადახურება, არც აფეთქება) შეგიძლიათ გააგრძელოთ კოდის ატვირთვა ESP32– ზე.

ნაბიჯი 3: ატვირთეთ თქვენი კოდი

ESP32 კომპიუტერთან იყო დაკავშირებული TXD, RXD და GND ქინძისთავებით, USB სერიული კაბელის გამოყენებით. გახსოვდეთ, რომ თქვენს კაბელზე TXD აკავშირებს მიკროკონტროლერის RXD პინს და პირიქით. Arduino IDE– ს გამოყენებით, ESP32 ვარიანტების დაფები ჩატვირთული იქნა და „FireBeetle-ESP32“დაფა შეირჩა, რადგან მას გააჩნდა ჩვენივე შიშველი ESP32 ჩიპის მშობლიური მხარდაჭერა. კოდი, რომელიც გამოყენებულია არსებითად აკავშირებს მიკროკონტროლერს თქვენს Wi-Fi როუტერთან და ხსნის კავშირს პორტში 80. მას შემდეგ რაც ეს პორტი ღიაა, ის აწვდის ვებ გვერდს მასთან დაკავშირებულ ნებისმიერ მოწყობილობას და შეუძლია გადართოს GPIO ქინძისთავები მაღალსა და დაბალს შორის ვებ – გვერდზე ღილაკის შეყვანის საფუძველზე. გარდა ამისა, კონკრეტული URL– ები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მოწყობილობის ჩართვის ან გამორთვისთვის. დარწმუნდით, რომ შეცვლით ჩართულ კოდს, რათა შეიცავდეს Wi-Fi SSID და პაროლი იმ ქსელისთვის, რომელთანაც გსურთ დაუკავშიროთ ჭკვიანი განყოფილება. ქსელი, რომელსაც ჩვენ დავუკავშირდით, დაცული იყო WPA2– ით, მაგრამ ის შეიძლება მუშაობდეს ან არ მუშაობდეს დაუცველ ქსელებთან.

ნაბიჯი 4: გამოცდა

სათანადო ინსტრუმენტებისა და კავშირების გამოყენებით, შეამოწმეთ, რომ თქვენს თითქმის დასრულებულ მოწყობილობაზე ყველა კავშირი და კომპონენტი მუშაობს! ცალკე შეამოწმეთ AC კომპონენტები (AC-DC კონვერტორი და NEMA5 დანამატი) და გაუმკლავდით მათ სწორად, ისინი განკუთვნილია მაღალი ძაბვისთვის! გარე DC დენის წყაროს გამოყენებით, ჩართეთ თქვენი წრე და შეამოწმეთ, რომ თქვენ შეგიძლიათ ჩართოთ და გამორთოთ ტრანზისტორები ვებ ინტერფეისის გამოყენებით, რომელიც თავის მხრივ უნდა მუშაობდეს შესაბამის LED- ებზე და დაუშვას მიმდინარეობა მყარი მდგომარეობის რელეებში.

ნაბიჯი 5: დაბეჭდეთ დანართი

იმისდა მიხედვით, თუ რა კომპონენტები შეარჩიეთ და როგორ აწყობთ მათ, თქვენი გარსი შეიძლება განსხვავებულად იყოს ჩამოყალიბებული. აქ ჩვენ გამოვიყენეთ მართკუთხა დანართი, რომელშიც განთავსებულია AC-DC გადამყვანი, PCB, კიდეების კონექტორი და აქვს პროფილები NEMA5-15R კონტეინერებისთვის. ჩვენ შევქმენით ის Fusion 360– ის გამოყენებით და დაბეჭდა იგი 3D პრინტერის გამოყენებით, და დავამატეთ ზედა ფირფიტა 3 მმ სითბოს დამცავი ჩანართებით და 3 მმ ექვსკუთხა ხრახნებით. წებო მუშაობს ისევე, თუ სითბოს დამცავი ჩანართები თქვენთვის მიუწვდომელია. თუ თქვენ იყენებთ სითბოს დამცავ ჩანართებს, ჩამონტაჟებული STL ფაილების ხვრელები 4 მმ სიგანისაა და თქვენ დაგჭირდებათ გამაგრილებელი უთო 250C ტემპერატურაზე. ფაქტობრივი კომპონენტების გამოყენებით, შემდგომში ჩატარდა სატესტო მორგება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ თითოეული ნაწილი სწორად მოერგოს შიგთავსს.

ნაბიჯი 6: შეიკრიბეთ

საბოლოოდ, მუდმივი კავშირები შედუღდა და კომპონენტები ჩადეს შიგთავსში. აქ ჩვენ მივყვეთ სქემატურ სქემას PCB– ს, დანამატის კონექტორებს, AC-DC კონვერტორსა და მამაკაცის დანამატს შორის. შემდეგ ყველა კომპონენტი კიდევ ერთხელ შემოწმდა, იყო თუ არა რაიმე პრობლემა ერთად მუშაობისას. დარწმუნდით, რომ გამოიჩინეთ დამატებითი სიფრთხილე AC მიკროსქემთან მუშაობისას! არ შეეხოთ დაფას ან მავთულხლართებს, როდესაც წრე იკვებება კედლიდან. დარწმუნდით, რომ გათიშეთ იგი შედუღებამდე, მავთულის გადაადგილებამდე ან ფხვიერი კავშირების დაფიქსირებამდე. თუ ყველაფერი კარგად არის, თქვენ მზად ხართ დახუროთ საცხოვრებელი ოთხი M3 ხრახნით და გამოიყენოთ თქვენი ახალი ჭკვიანი განყოფილება!