Hemautomation har alltid varit inspirerande projekt för de flesta av oss. Att växla en växelströmsbelastning från bekvämligheten av våra stolar eller sängar i vilket rum som helst utan att nå omkopplaren i ett annat rum låter inte coolt !!, Tack vare ESP8266-modulerna kan denna idé enkelt implementeras med subtil kunskap om elektronik.

I det här projektet kan vi lära oss hur man skapar en Junction Box vars omkopplare kan växlas på distans med din telefon eller dator med aktiv internetanslutning. Detta projekt kan växla mellan två växelströmsbelastningar vars nuvarande betyg inte är mer än 5A eller ~ 800Watt. När du förstår konceptet kan du förlänga antalet eller växelström genom att använda avancerade ESP-moduler och även öka effektbelastningen för lasterna med hjälp av reläer med högt betyg.

Denna handledning förutsätter att du har erfarenhet av att använda ESP8266-moduler med Arduino IDE. Om du inte besöker Komma igång med ESP8266 WiFi-sändtagare (del 1) och Komma igång med ESP8266 (del 3): Programmera ESP8266 med Arduino IDE och blinka dess minnesstudier innan du fortsätter.

Hårdvara krävs:

Maskinvaran som krävs för detta projekt listas nedan:

ESP8266
FTDI-modul (för programmering)
3V 5A elektromagnetiskt relä (2Nos)
AC-DC-omvandlarmodul (5V / 700mA eller högre)
BC547 (2Nos)
LM317 Regulator
220 ohm och 360 ohm motstånd
0,1 och 10uf kondensator
IN007-diod (2Nos)
Kopplingslåda
Ledningar för anslutning

Schematisk förklaring:

Den fullständiga schemat för detta projekt visas nedan:

Schematics består av en växelströms-till-DC-omvandlarmodul vars uteffekt blir 5V och 700mA. Eftersom våra ESP8266-moduler fungerar på 3.3V måste vi konvertera 5V till 3.3V. Därför används en LM317 variabel spänningsregulator IC för att reglera 3,3 V för ESP-modulerna. För att växla växelströmsbelastningarna har vi använt ett elektromagnetiskt relä, det här reläet kräver 3V för att aktivera och tål upp till 5A som strömmar genom Common (C) och den normalt öppna (NO) stiftet på Reläet. För att driva reläerna har vi använt en BC547 NPN-transistor som byts av GPIO-stiften på ESP-modulerna.

Eftersom ESP8266-modulerna levereras med inbyggda GPIO-stift har projektet blivit ganska enkelt. Men försiktighet bör iakttas när du använder GPIO-stift i en ESP-modul, de diskuteras nedan.

TIPS TILL ANVÄNDNING ESP8266 GPIO PINS:

ESP8266-01-modulen har två GPIO-stift som är GPIO0- och GPIO2-stiften.
GPIO-stifternas maximala källström är 12 mA.
GPIO-stifternas maximala diskström är 20 mA.
På grund av denna låga ström kan vi inte köra anständiga belastningar som ett relä direkt från stiften, en förarkrets är obligatorisk.
Det bör inte vara någon belastning ansluten till GPIO-stiften när ESP-modulen är påslagen. Annars kommer modulen att fastna i en återställningsslinga.
Om du sjunker mer ström än den rekommenderade strömmen kan du steka din ESP8266-moduls GPIO-stift så var försiktig.

För att komma till rätta med ovanstående brister i ESP8266-modulen har vi använt en BC547 för att driva reläerna och använt en omkopplare mellan emitter och jord på BC547-transistorerna. Denna anslutning måste vara öppen när ESP-modulen är PÅ, sedan kan den stängas och lämnas som sådan.

Hårdvara:

När du förstår schemat löd helt enkelt kretsen på en bit Perf Board. Men se till att ditt bräde kommer att passa in i Junction-rutan också.

AC-DC-omvandlaren som används i detta projekt matar ut 5V med 700mA kontinuerlig och 800mA toppström. Du kan enkelt köpa en liknande online eftersom de är lätt tillgängliga. Att utforma vår egen omvandlare eller använda ett batteri blir mindre effektivt för vårt projekt. När du väl har köpt den här modulen löd bara en ledning till ingångsterminalen och du borde vara redo att gå med resten av kretsen.

När allt är lödd borde det se ut så här.

Som du märker har jag använt tre 2-stifts terminalboxar. Varav en används för att mata in + V från AC-DC-omvandlarmodulen och de andra två används för att ansluta AC-belastningarna till reläet.

Låt oss nu ansluta terminalerna på Junction-rutan till vårt Perf-kort.

Du kan märka att min kopplingsbox har tre terminaler (pluggpunkter). Av vilken en (den rätta) används för att driva vår AC-DC-omvandlarmodul används de andra två för att ansluta AC-belastningarna. Som du kan se är den neutrala ledningen (svart ledning) ansluten till alla tre kontaktpunkter. Men fasledningen är (gul tråd) lämnas fri. Fasändarna på de två pluggpunkterna (två röda ledningar) lämnas också fria. Alla dessa tre ledningar ska anslutas till reläanslutningarna som vi har lagt till på Perf-kortet enligt nedan

Min Perf-styrelse passar perfekt in i kopplingsboxen, se till att din gör det också. När anslutningarna har gjorts laddar du upp programmet till ESP-modulen. Montera det på Perf-kortet och skruva in kopplingsboxen.

ESP8266 Program:

Vår ESP8266-modul är programmerad med Arduino IDE. Som sagt tidigare, om du vill veta hur du programmerar din ESP med Arduino IDE, besök handledningen i länken. Hela programmet ges i slutet av denna handledning. Programmets koncept är självförklarande men några viktiga rader diskuteras nedan.

const char * ssid = "BPAS hem"; // Ange ditt Wifi SSID här const char * password = "cracksun"; // Ange ditt lösenord här

ESP-modulen fungerar som station och åtkomstpunkt i vårt projekt. Så den måste ansluta till vår router när den fungerar som station. Ovanstående kodrader används för att mata in SSID och lösenord för vår router. Ändra det enligt din router.

mainPage + = "

Smart kopplingsbox

av CircuitDigest

Strömbrytare 1
"; mainPage + ="
Strömbrytare 2
"; feedback ="

Både omkopplare 1 och omkopplare 2 är AV

När vi ansluter till modulens IP-adress visas en webbsida som körs på HTML. Denna HTML-kod måste definieras i vårt Arduino-program enligt ovan. Detta kräver inte att du känner till HTML före hand, bara läsa HTML-taggarna och jämföra dem med utdata, du förstår vad varje tagg representerar.

Du kan också kopiera den här HTML-koden och klistra in den i en txt-fil och köra den som en HTML-fil för felsökningsändamål.

medan (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {fördröjning (500); Serial.print ("."); } Serial.println (""); Serial.print ("Ansluten till"); Serial.println (ssid); Serial.print ("IP-adress:"); Serial.println (WiFi.localIP ());

Vi använder också alternativet Serial monitor för felsökning av ESP-modulen och vet vilken status programmet för närvarande fungerar. Seriell bildskärm matar ut "." Tills ESP har upprättat en anslutning till routern. När anslutningen är upprättad kommer den att ge dig IP-adressen till webbservern, koden för densamma visas ovan.

server.on ("/ switch1On", () {feedback = "

Strömbrytare 1 är PÅ

"; currentPage = mainPage + feedback; server.send (200," text / html ", currentPage); currentPage =" "; digitalWrite (GPIO_0, HIGH); delay (1000);});

När vi känner till IP-adressen kan vi komma åt HTML-koden med den IP-adressen i vår webbläsare. Nu när varje knapp trycks in kommer en begäran att skickas till ESP-modulen som klient. Baserat på denna klientförfrågan kommer modulen att svara. Till exempel om klienten har begärt "/ switchOn" kommer modulen att uppdatera HTML-koden och skicka den till klienten och också vända GPIO-stift HÖG. Koden för detsamma visas ovan. På samma sätt definieras en server.on () för varje åtgärd.

Produktion:

När du är redo med hårdvaran och programmet laddar du upp programmet till vår ESP8266-modul som visas i denna handledning. Klicka sedan på seriell bildskärm för Arduino IDE. Du borde se något liknande om SSID och lösenord matchar

Anteckna IP-adressen som visas i den seriella bildskärmen. I mitt fall är IP-adressen ”http://192.168.2.103” Vi måste använda denna IP i vår webbläsare för att komma åt ESP-webbsidan.

Placera nu ESP-modulen i vårt reläkort, stäng kopplingsdosan och slå på den, kortslut sedan GPIO-stiften till lasten. Om allt har fungerat ordentligt när du anger IP-adressen i din webbläsare bör du se följande skärm

Slå nu helt enkelt PÅ / AV den strömbrytare du vill ha och den ska återspeglas på själva hårdvaran. Det är inte killarna, du kan inte växla mellan din favorit AC-belastning genom att helt enkelt ansluta dem till kontakten. Hoppas att du gillade projektet och fick det att fungera, om inte använd kommentarsektionen hjälper jag dig gärna.

Hela arbetet med detta DIY smart junction box-projekt visas i videon nedan.

Smart kopplingsbox för hemautomation med esp8266