Smart Power Strip, mis põhineb Beaglebone Blackil ja OpenHABil: 7 sammu (koos piltidega)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-13 06:57

!!!!! Võrguga (110/220V) mängimine on ohtlik, palun ole VÄGA ettevaatlik !!!

Olemas on mõned nutikad toiteplokkide kujundused, mis põhinevad "Raspberry Pi" ja kahel Arduinol, mis on näidatud pildil "Vana disain".

See uus disain erineb nendest vanadest kahel viisil:

1. Kuna Raspberry Pi saab oma SPI -d kasutades nRF24 juhtida, pole Arduino vahele paigutamine tõhus. Samuti eelistan Beaglebone Black plaati, kuna see on odav ja võimas ning eriti sellel on rohkem kättesaadavaid välisseadmeid (nagu GPIO, SPI) kui Raspberry Pi.
2. Vanade disainilahenduste puhul on ainuke viis toiteploki juhtimiseks veebiliidese kaudu (st OpenHAB). Seda on aga väga ebamugav teha, kui vooluriba on käepärast. Seetõttu on selle disaini korral toiteplokil iga pistikupesa jaoks eraldi lüliti ja inimesed saavad iga pistikupesa sisse või välja lülitada OpenHABiga või ilma (OpenHAB -i korral värskendatakse OpenHAB -i olekut iga kord, kui füüsilist lülitit ümber lülitatakse).

Samm: demo

2. samm: ülevaade

Minu nutikas toiteplokk koosneb kahest osast: lüüsist ja vooluvõrgust (näidatud pildil "Minu disain").

Värava pool sisaldab:

1. Beaglebone Black tahvel
2. NRF24L01+ moodul
3. OpenHAB + MQTT (sõnumibuss)

Toiteploki külg sisaldab:

1. Kolm standardset lüliti+väljundi kombinatsiooni (3-osalise kastiga)
2. Arduino pro miniplaat
3. NRF24L01+ moodul
4. Kolm releemoodulit

Üksikasju käsitletakse järgmistes etappides.

3. samm: lüüs - riistvara

Materjalid:

Beaglebone Black tahvel

NRF24L01+ moodul

10uF kondensaator (RadioShack, ebay jne) vastuvõtu usaldusväärsuse parandamiseks.

Siin näitan Beaglebone Blacki ja raadiomooduli vahelist seost. Näitan ka oma vooluringi, kuid leivaplaat teeb ka selle töö ära.

SPI ja nRF24 mooduli kasutamiseks Bealebone Black'is on vaja teha kahte sammu.

1. Luba Beaglebone Blackil SPI
2. SAADA NRF24L01+ RAADIOID TÖÖTAVAD BEAGLEBONE MUSTAL

4. samm: lüüs - tarkvara

Beaglebone Blacki tarkvara osas on üldine struktuur näidatud pildil 1.

Kuna sellel töötab Debian, on tarkvara installimine käsu apt-get abil väga lihtne.

OpenHAB on Java -põhine, seega on vaja Java VM installida. Vaadake üksikasju OpenHABi installimisest (see on mõeldud Raspberry Pi jaoks, kuid apt-get töötab mõlema plaadi jaoks). OpenHAB-i jaoks MQTT lubamiseks tuleb fail "org.openhab.binding.mqtt-x.y.z.jar" panna OpenHAB-i lähtekausta kausta "addons". Vaja on kolme konfiguratsioonifaili (lisatud allpool), kus kaustad "openhab.cfg", "test.sitemap" ja "test.items" tuleks paigutada kausta "configuractions", "configurations/sitemaps" ja "configurations/items", vastavalt. Seejärel saab OpenHABi käivitada, tippides "./start.sh".

MQTT bussi jaoks kasutan Mosquitto, mis on avatud lähtekoodiga MQTT maakler. Mosquito versioon apt-getil on üsna vana, nii et laadin selle koostamiseks ja installimiseks alla lähtekoodi.

1. Hankige lähtekood ülaltoodud ametlikult saidilt.
2. Looge lähtekoodi kaustas uus kaust nimega "build".
3. Minge jaotisse "build", tippige "cmake.."
4. Seejärel minge tagasi ülemisse kausta, tippige "make" ja "make install"

Lõpuks on lüüsiprogramm sillaks MQTT siini ja nRF24 mooduli vahel ning arhitektuur on näidatud pildil 2. Seal on kaks järjekorda, igaüks ühe suuna jaoks (st üks juhtimissüsteemi CMD jaoks OpenHAB -st vooluvõrku, üks vastupidises suunas). Põhimõtteliselt on see lihtne tootja/tarbija loogika rakendamine. Lüüsi lähtekoodi leiate siit, see kasutab mõningaid C ++ 11 funktsioone (uuema GCC installimiseks Beaglebone Blackile vaadake seda artiklit) ja eeldab, et nRF24 lib on installitud (vt eelmist sammu).

Samm: Power Strip - riistvara

Materjalid:

Arduino pro miniplaat.

NRF24L01+ moodul.

10uF kondensaator (RadioShack, ebay jne) vastuvõtu usaldusväärsuse parandamiseks.

Kolm 10K takistit (RadioShack, ebay jne), lüliti jaoks.

Kolm releemoodulit.

Kolm tavalist lüliti/väljundi kombinatsiooni ja karp, ostsin need Lowe'sist.

110–5 VDC moodul Arduino ja releede toiteks.

5–3 V alalisvoolu vähendamine nRF24 toiteks.

Ühendus on näidatud pildil 1.

!!!!! Kui soovite kasutada sama lüliti/pistikupesa kombinatsiooni nagu mina, siis lõigake kindlasti selle katkestus (vt pilti 2) !!!!! See on äärmiselt oluline, muidu võite kogu vooluringi hävitada !!!!!

Pildil 3 on näha valmis toiteplokk, nagu näete, on see karbis üsna segaduses (kuna ma ei leia riiuli toiteliinilt piisavalt suurt üksiku lülitiga kasutamist), kuid see töötab ^_ ^!

6. samm: Power Strip - tarkvara

Ma kasutan Arduino jaoks sama nRF24 raamatukogu nagu Beaglebone Blacki puhul (siin on kaust librf24-bbb mõeldud Beaglebone Blackile, samas kui juurkaustas olev on Arduino jaoks), kuid Arduioni jaoks saate kasutada ka tugevamat/võimsamat versiooni siin.

Minu pistikupesa lähtekood on lisatud siia, palun kasutage Arduino IDE -d (või mõnda muud alternatiivi) ja õiget programmeerijat, et see Arduino pro minile installida.

Samm 7: Järeldus

Naudi !!!