OK

Při poskytování služeb nám pomáhají soubory cookie. Používáním našich služeb vyjadřujete souhlas s naším používáním souborů cookie. Více informací

Úvodní stránka » IoT - Internet of Things » Jak na IoT - Díl IV. - WiFi zásuvka

Jak na IoT -  Díl III. - WiFi zásuvka

Dnešní díl bude konečně po nějaké době zase věnován bastlení a pustíme se do výroby WiFi zásuvky, což je základní aktor ve světě IoT. Co vše lze zásuvkou ovládat, nechám na Vaši fantazii, rovněž je pouhou otázkou fantazie, jak zásuvku SW vybavit, aby kromě jednoduché úlohy zapnutí/vypnutí dovedla rovněž třeba sepnout po určitém časovém intervalu apod. Dneska se budeme věnovat její konstrukci a samozřejmě do ní nalejeme také úplně základní SW, který bude vycházet z předchozího dílu, jen místo LEDky budeme ovládat relé. Jádrem naši budoucí WiFi zásuvky bude modul miniD1 a vše budeme programovat v duchu předchozích dílů seriálu na ESP8266. A jdeme na věc.

Příprava výroby

Na níže uvedeném obrázku jsou kompnenty (většina z nich), které budeme pro výrobu zásuvky potřebovat:

Tuto sadu můžete zakoupit na našem e-shopu. Kromě vyobrazených komponent je dobré si ještě připravit propojovací vodiče v barvách odpovídajících normám pro elektroinstalaci - tedy hnědá, modrá, žlutozelená s průřezem 1,5mm a pak také nějaké propojovací vodiče pro LEDky apod. Pravděpodobně vše najdete doma - jak se říká, v šuplíkových zásobách.

Zdroj 5V/1A

Pro napájení vnitřní elektroniky se mi nechtělo vynakládat celkem horentní sumy za monolitické měniče AC/DC a tak jsem se rozhodl jít do toho hezky česky a trochu zaimprovizovat. Rozkuchal jsem adaptér 5V a rozhodl se použít jeho vnitřnosti pro napájení zásuvky. Postupoval jsem takto:

1. Opatrně šroubovákem odklopte čelní díl určený pro zasunutí do zásuvky ...

2. Vyjměte desku s elektronikou z krabičky ...

3. Mrkněte na to, jak je deska provedena co se týče bodů, které nás zajímají. Upozorňuji, že ne vždy bude deska identická - existuje několik výrobců těchto adaptérů a desky se mohou mírně lišit, nicméně vždy tam naleznete to, co nás zajímá - a sice body pro připojení fáze a nuláku a pak také +5V a zem.
4. Upravte si desku dle libosti tak, aby se k ní daly připojit vodiče, přímo se nabízí varianta s ARK svorkami - cesty na desce jsou rozmístěny přímo ideálně pro tyto účely. můžete ovšem zvolit také přímé přiletování vodičů na desku, to není nic proti ničemu.
Máte -li provedenou tuto úpravu nebo jinou vhodnou, vlepte tuto desku na horní díl (to je ten, který se strká do zásuvky) tak, aby jste si nechali manipulační prostor pro šroubovák a přichycení vodičů. Pro prototypování používám termolepení pomocí pistole a lepících tyčinek. Je to metoda osvědčená a spolehlivá - jen nesmí lepidlo přijít do styku s lihem - ten jej rozpouští, ale to asi u těchto konstrukcí nehrozí.

Příprava shieldu a miniD1

Asi nemá význam dlouze popisovat, co kam přiletovat, uvedu jen dva obrázky, ze kterých je celkem patrné, co kam. Na miniD1 přiletujte dutinkové lišty a na mini shield s relé pak kolíky - dutinky i kolíky jsou součást balení miniD1.

Relé pak najdeme na portu D1, dále budeme využívat porty D2 až D4 dle tohoto jednoduchého schématu na obrázku níže.


Připojíme celkem 3 LEDky - červená nám bude indikovat připojení k sítí 230V - tedy v podstatě přítomnost napětí +5V, žlutou pak použijeme pro pro indikaci připojení k WiFi a zelenou na stav zásuvky - vypnutá/zapnutá (nesvítí/svítí) - ta bude v podstatě spřažena s ovládaním relé. Doplnil jsem ještě tlačítko - mikrospínač nebo cokoliv jiného vhodného - to nám bude sloužit pro manuální vypnutí/zapnutí zásuvky a taky pro nucené spuštění AP kolem ESP8266. SW si popíšeme v dalším díle, nicméně pro netrpělivé a pro úplně základní ovládání použijte to, co jsem popsal v minulém díle. Jen pochopitelně prověďte patřičné definice:
const int WiFiLED = D3;
const int releLED = D4;
const int Rele = D1;
Pak můžete pod button na stránce, resp. pod jeho obsluhu naprogramovat následující:
void handleButton()
{
  if (server.arg("status") == "OFF")
  {
    Serial.println("ON");
    digitalWrite(Rele, HIGH);
    digitalWrite(releLED, LOW);
    onoffState = "ON";
    buildXML();
  }
  if (server.arg("status") == "ON")
  {
    Serial.println("OFF");
    digitalWrite(Rele, LOW);
    digitalWrite(releLED, HIGH);
    onoffState = "OFF";
    buildXML();
  }
}
Sketch si určitě můžete natáhnout v momentě, kdy zkompletujete miniD1 a mini shield s relé. Měli by jste být schopni najet na vnitřní web a cvaknout relátkem, napájení USB z PC je pro tyto účely dostačující. Ostatní samozřejmě uvidíte, až připojíte LEDky.

Mechanické uspořádání

Pustíme se nyní do vystrojení krabičky tak, abychom se dopracovali k tomuto výsledku:

Připravíme si nějaký čelní panel - nebo ani nemusíme, stačí nějak přesně navrtat otvor pro 3 zmíněné LEDky. Pro čelní panely používám takovou speciální hliníkovou fólii a tisknu na laservoce, vypadá to celkem vkusně a řekl bych poloprofesionálě. Protože jsem neěl mikrospínač, použil jsem trochu humpolácky vypadající tlačítko (modrá ploška vlevo na obrázku), mechanické uspořádání a výběr spínače nechám na čtenáři. Pokračujeme tedy připevněním LEDek - jak jinak, než do termolepidla a našroubováním spínače/tlačítka:

Pro přichycení miniD1 a jeho shieldu se mi osvědčila taková drobná finta, která spočívá v přilepení (termolepidlem) dutinkové lišty na dno krabičky, přičemž si na ni již přichystám potřebné vodiče. Výhodu to má v tom, že nepotřebuji na samotné miniD1 nebo shield nic pájet, mechanicky to drží perfektně a je to i elegantně vyřešeno - pravda elegantně by byl vyřešený plošňák, ale protoypujeme a chci Vám ukázat, jak zaimprovizovat tak, aby byl výsledek použitelný. Na dutinkovou lištu - 8 dutinek si připájím do patřičných míst vodiče - budu potřebovat 2 x 5V, 2x GND, 2 x LED, 1 x tlačítko, dohromady 7 vodičů - vezmu z plochého kablu. Výsledek by měl být tento:

Kde který vodič příjde a na co bude použit je celkem jasné, když si tu dutinkovou lištu nasunete na miniD1 - vidíte jasně, kde je +5V, zem, kde budou LEDky a tlačítko. Pak to hnízdo přilepíme na dno krabičky, dle obrázku:

A pokračujeme dále - krabičku vydrátujeme:

A nakonec do ní vložíme miniD1 s relé shieldem:

Provedeme nakonec finální vydrátování silové části - spínáme zásadně fázi - tu proženeme relátkem (spínacím kontaktem), ochranný vodič (žlutozelený) spojíme na střední kolík zásuvky a zástrčky, podobně pak postupujeme s modrým nulákem. Pro přehlednost jsem už raději nefotil změť drátů, ale vše je potřeba propojit podle následujícího schématu:

Pak už jen připojte 5V zdroj na příslušné vodiče, ke zdroji přiveďte fázi a nulák a tím máte komplet mechaniku hotovou. celá konstrukce zabere i s vrtáním ne více než hoďku. Sešroubujte krabičku dohromady, opatrně při slícování horního a dolního dílu, aby se Vám tam nedostaly síťové vodiče. Nyní zásuvku vyzkoušejte, se sketchem, který jste do ní nahráli. Pro zájemce jsem na e-shopu připravil zvýhodněnou sadu pro výrobu vlastní WiFi zásuvky. Tato zásuvka jistě není designovým skvostem, nicméně má jednu podstatnou vlastnost - máme ji SW pod kontrolou a můžeme si do ní navymýšlet takové aplikace, jaké nás napadnou. Zásuvka může být zároveň i časovačem, může spínat náhodně, může spínat třeba jen na 10 sekund ... zkrátka může všechno, co můžeme naprogramovat. 
Příště si se zásuvkou trochu více pohrajeme - hlavně předvedu, jak ji dálkově přes web flashnout a počítám také s vytvořením dynamické stránky do této zásuvky, která bude skenovat okolní sítě a budete si moci vybrat, ke které chcete být připojeni (pochopitelně při znalosti hesla pro Wifi).
Na e-shopu jsou také k dostání jednotlivé komponenty zvlášť, tedy ty dvě důležité - miniD1 a mini shield s relé. Původní konstrukce krabičky byla v daleko líbivějším provedení, viz. obrázek na konci munulého dílu, leč po upozornění (a správné připomínce) jednoho pana kolegy se nehodí pro použití v síti 230V v ČR - neobsahuje bohužel středový kolík ... neodpustím si zde poznámku opět na různé právníky a ksindly z EU parlametu, kteří řeší zakřivení banánů, zda má být pomazankové máslo máslem nebo zda je rajče ovoce či zelenina, ale takovou pragmatickou věc jako sjednocení zásuvek v Evropě prostě nedořešili. Parta z poza oceánu si myslím, celkem dobře baví na náš úkor a od Kalifornie po Floridu si svítí u toho lampou, kterou mají pořád v té samé zásuvce - sjednocené v rámci federace. Vhodné krabičky dle svého uvážení můžete zakoupit zde nebo zde
Pokračujeme tedy příště nějakým examplem, který tu zásuvku udělá velmi použitelnou. Komentáře, nápady, dotazy rád přivítám a dle časových možností zodpovím. Díky za přízeň!
PF

TOP produkty

Arduino DUE

Arduino DUE
696 Kč s DPH

NodeMCU s ESP8266

NodeMCU s ESP8266
350 Kč s DPH

Kontakt

Ing. Petr Foltýn
Kunčice pod Ondřejníkem 814, 73913
TOPlist