Smart Outlet: 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Fusion 360 նախագծեր »

Հրաժարում. Այս նախագիծը նպատակ ունի ցույց տալ, թե ինչպես կարող եք նախատիպ ստեղծել SV2 PCB տպիչով: Այն ապրանք չէ, որը դուք պետք է օգտագործեք որպես ամենօրյա իր: Այն ոչ նախագծված էր, ոչ էլ փորձարկված `համապատասխան անվտանգության չափանիշներին համապատասխանելու համար: Դուք պատասխանատվություն եք կրում ցանկացած ռիսկի համար, որը դուք վերցնում եք այս ձևավորումն օգտագործելիս:

Խելացի վարդակը IOT սարք է, որը թույլ է տալիս վերահսկել վեբ սերվերի միջոցով միացված ցանկացած սարքի վրա ցանկացած դիտարկիչի միջոցով: Մեր ծրագրած վեբ սերվերը մեզ թույլ է տալիս որոշել, թե որ միացված սարքերը կմիացվեն և կանջատվեն ՝ ըստ էության թույլ տալով վիրտուալ «միացում» և «անջատում» հեռախոսի կոճակի կամ համակարգչի սեղմումով:

Պարագաներ

Հիմնական բաղադրիչներ. Քանակ x Նյութ (Digikey մասի համար)

• 1 x NEMA5-15P արական միակցիչ և լարեր (Q108-ND)
• 3 x կանացի ընդունիչ NEMA5-15R (Q227-ND)
• 1 x Wifi մոդուլ ESP32-WROOM-32D (1904-1023-1-ND)
• 3 x պինդ վիճակի ռելե (255-3922-1-ND)
• 1 x Լարման կարգավորիչ 3.3V (AZ1117EH-3.3TRG1DIDKR-ND)
• 3 x NFET (DMN2056U-7DICT-ND)
• 9 x դիմադրություն 100 օմ (311-100LRCT-ND)
• 4 x դիմադրություն 10k ohm (311-10KGRCT-ND)
• 2 x կոնդենսատոր 1uF (399-4873-1-ND)
• 1 x կոնդենսատոր 10uF (399-4925-1-ND)
• 2 x կոնդենսատոր 0.1uF (399-1043-1-ND)
• 3 x LED (C503B-BCS-CV0Z0461-ND)
• 1 x եզրային միակցիչ (S3306-ND)
• 1 x 5V 1A AC-DC փոխարկիչ (945-3181-ND)

Օգտագործված այլ բաղադրիչներ/նյութեր.

1. Heat Shrink Tubing, 8 դյույմ
2. Lowածր ջերմաստիճանի զոդման մածուկ

Գործիքներ և սարքավորումներ.

• SV2 PCB տպիչ
• 3D տպիչ
• Sոդման երկաթ
• Reflow Gun
• DC սնուցման աղբյուր
• Պտուտակահան (3 մմ վեցանկյուն)
• Սուպեր սոսինձ
• USB սերիական ծրագրավորող

Քայլ 1: Տպեք PCB դիզայնը

Կախված ձեր սեփական սարքի ստեղծման եղանակից, այս քայլերը կարող են տարբեր լինել: Այս հատուկ սարքը պատրաստելու համար մենք ստեղծեցինք PCB ձևավորում և տպեցինք այն SV2 PCB տպիչի միջոցով: Քանի որ մենք օգտագործում էինք PCB և ոչ թե նախատախտակ կամ տախտակ, մեր բաղադրիչների մեծ մասը մակերևույթի վրա տեղադրված են, օրինակ ՝ միկրոհսկիչը, որը ESP32-WROOM-32D մոդուլն էր, և ռելեներ, որոնք մենք ընտրել էինք բարձր հզորության: պինդ վիճակի ռելեներ: Մեր կողմից օգտագործված հատուկ բաղադրիչները, դրանց Digi-Key մասերի համարների հետ միասին, վերը նշված են նյութերում, բայց դուք կարող եք փոխել բաղադրիչները `դրանք ձեր հատուկ դիզայնին համապատասխանեցնելու համար: Կոնդենսատորի արժեքները պետք է համեմատաբար նույնը մնան, եթե մտադիր եք օգտագործել նույն բաղադրիչները: Ընթացիկ սահմանափակող ռեզիստորների արժեքները կարող են փոխվել ՝ կախված այն գույնի LED- ից, որն օգտագործում եք, քանի որ առաջի լարումը և հոսանքը կարող են տարբեր լինել: Այս հաշվիչը թույլ կտա տեղադրել ձեր դիզայնի պարամետրերը և հաշվարկել ռեզիստորի արժեքները ձեզ համար: Մենք օգտագործում էինք կապույտ LED- ները, որոնք, ինչպես հայտնի է, ունեն ավելի մեծ լարման անկում, քան կարմիր տարբերակները: Համոզվեք, որ ձեր բաղադրիչները, որոնք փոխազդում են Mains Power- ի հետ (պինդ վիճակի ռելեներ, միակցիչները և խցանի խցիկները) գնահատված են AC ցանցի լարման և բավարար հոսանքի համար (120V 60Hz ԱՄՆ-ում, մոտ 10-15 Վտ): Մեր խելացի վարդակից ստեղծելու համար օգտագործված սխեմատիկ և PCB ձևավորումը կարելի է գտնել BotFactory կայքում, և դրանց մասին ավելին կարող եք կարդալ մեր բլոգի հոդվածում ՝ «Խելացի վարդակի ստեղծում» վերնագրով:

Քայլ 2: Ավելացրեք բաղադրիչները

Հաջորդ քայլը տպագիր տախտակի վրա ավելացնելն էր բոլոր բաղադրիչները: Դա անելու երկու եղանակ կա. Կամ կարող եք օգտագործել SV2- ի ընտրության և տեղադրման հնարավորությունը, եթե օգտագործում եք մեկը, կամ կարող եք յուրաքանչյուր բաղադրիչ մեկ-մեկ ձեռքով զոդել տախտակին: Քանի որ սա առաջին նախատիպն էր, և մենք ցանկանում էինք ապահովել, որ յուրաքանչյուր մաս աշխատում է միմյանց հետ, մենք յուրաքանչյուր բաղադրիչ տեղադրեցինք ձեռքով և ապահովեցինք բաղադրիչների միջև շարունակականությունը `օգտագործելով բազմաչափ: Մենք օգտագործել ենք ջերմակայուն ցածր ջերմաստիճանի զոդման մածուկ `բաղադրիչներն PCB- ին ամրացնելու համար: Որոշ արտաքին միացումներ, ինչպիսիք են միակցիչ վարդակների և AC-DC փոխարկիչի միացումները, կատարվել են եզրային միակցիչի միջոցով: Դրա շնորհիվ անհրաժեշտ էր միայն տպել ոսկե մատները PCB- ի վրա և միացնել այն `միացման միացում ապահովելու համար: Երբ ամեն ինչ սալիկի վրա էր, այն սնվում էր փոփոխական լարման և ընթացիկ սնուցման աղբյուրից, որն ունի ընթացիկ սահմանափակող ֆունկցիոնալություն, որպեսզի կանխվի կախարդական ծուխի կարճ միացումից դուրս գալը: Եթե ամեն ինչ կարգին է (ոչ կախարդական ծուխ, ոչ բաղադրիչների գերտաքացում, ոչ պայթյուններ), կարող եք անցնել ծածկագիրը ESP32- ում:

Քայլ 3: Վերբեռնեք ձեր ծածկագիրը

ESP32- ը միացված էր համակարգչին ՝ օգտագործելով TXD, RXD և GND կապերը ՝ օգտագործելով USB սերիալային մալուխ: Հիշեք, որ ձեր մալուխի TXD- ն միանում է միկրոհսկիչի RXD կապին և հակառակը: Օգտագործելով Arduino IDE- ն ՝ ESP32 տարբերակների տախտակները բեռնվեցին, և ընտրվեց «FireBeetle-ESP32» տախտակը, քանի որ այն օգտագործում էր մեր օգտագործած մերկ ESP32 չիպը: Օգտագործված ծածկագիրը, ըստ էության, միացնում է միկրոհսկիչը ձեր Wi-Fi երթուղիչին և կապ է բացում 80-րդ նավահանգստում: Երբ այդ նավահանգիստը բաց է, այն ինտերնետային կայք է հաղորդում դրան միացնող ցանկացած սարքի և կարող է փոխարկել GPIO- ի կապերը բարձրի և ցածրի միջև: հիմնված վեբ էջի կոճակների մուտքերի վրա: Բացի այդ, որոշակի URL- ներ կարող են օգտագործվել սարքը միացնելու կամ անջատելու համար: Համոզվեք, որ փոխված ծածկագիրը փոխում եք Wi-Fi SSID- ի և գաղտնաբառի այն ցանցի համար, որին ցանկանում եք միացնել խելացի վարդակը: Theանցը, որին մենք միացրել էինք, ապահովված էր WPA2- ով, սակայն այն կարող է աշխատել կամ չաշխատել չապահովված ցանցերի հետ:

Քայլ 4: Փորձարկեք:

Օգտագործելով համապատասխան գործիքներն ու կապերը, ստուգեք, որ ձեր գրեթե ավարտված սարքի բոլոր կապերն ու բաղադրիչները աշխատում են: Փորձարկեք AC բաղադրիչները (AC-DC փոխարկիչը և NEMA5 Plug- ը) առանձին և կարգավորեք դրանք ճիշտ, դրանք նախատեսված են բարձր լարման համար: Օգտագործելով արտաքին DC սնուցման աղբյուր, միացրեք ձեր շղթան և ստուգեք, որ կարող եք միացնել և անջատել տրանզիստորները `օգտագործելով վեբ ինտերֆեյսը, որն իր հերթին պետք է գործի համապատասխան LED- ների միջոցով և թույլ տա, որ հոսանքը հոսի պինդ վիճակի ռելեների միջով:

Քայլ 5: Տպեք պատյանը

Կախված այն բանից, թե ինչ բաղադրիչներ եք ընտրել և ինչպես եք դրանք դասավորում, ձեր պարիսպը կարող է այլ կերպ ձևավորված լինել: Այստեղ մենք օգտագործեցինք ուղղանկյուն պարիսպ, որտեղ տեղակայված են AC-DC փոխարկիչը, PCB- ն, եզրային միակցիչը և ունի պրոֆիլներ NEMA5-15R ընդունիչների համար: Մենք նախագծեցինք այն Fusion 360- ի միջոցով, այն տպեց այն 3D տպիչի միջոցով, իսկ վերին ափսեն ամրացրեցինք ՝ օգտագործելով 3 մմ ջերմաչափի ներդիրներ և 3 մմ վեցանկյուն պտուտակներ: Սոսինձը նույնքան լավ է աշխատում, եթե ջերմակայուն ներդիրները հասանելի չեն ձեզ: Եթե դուք իսկապես օգտագործում եք ջերմակայուն ներդիրներ, ներառված STL ֆայլերի անցքերն ունեն 4 մմ լայնություն, և ձեզ կպահանջվի զոդման սարք 250C ջերմաստիճանում: Օգտագործելով իրական բաղադրիչները, այնուհետև կատարվեց փորձարկման համապատասխանություն `ապահովելու համար, որ յուրաքանչյուր մաս պատշաճ կերպով տեղավորվի պարիսպի ներսում:

Քայլ 6: Հավաքեք:

Ի վերջո, մշտական միացումները զոդվեցին և բաղադրիչները դրվեցին պատյանում: Այստեղ մենք հետևեցինք PCB- ի, խրոցակի պահարանների, AC-DC փոխարկիչի և արական խրոցակի միջև ճիշտ կապերի սխեմային: Բոլոր բաղադրիչներն այնուհետև ևս մեկ անգամ փորձարկվեցին `պարզելու համար, թե արդյոք խնդիրներ են առաջացել միասին աշխատելիս: Համոզվեք, որ լրացուցիչ զգույշ եղեք AC սխեմաների հետ աշխատելիս: Երբ շղթան սնվում է պատից, մի դիպչեք տախտակին կամ լարերին: Համոզվեք, որ այն անջատեք վարդակից, նախքան զոդելը, լարերը տեղափոխելը կամ չամրացված կապերը ամրացնելը: Եթե ամեն ինչ կարգին է, դուք այժմ պատրաստ եք փակել պատյանը ՝ օգտագործելով M3 չորս պտուտակներ և օգտագործել ձեր նոր խելացի վարդակը: