Smart Power Strip ՝ հիմնված Beaglebone Black- ի և OpenHAB- ի վրա. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

!!!!! Maանցի (110/220V) հետ խաղալը վտանգավոր է, խնդրում եմ ՇԱՏ ՇԱՏ զգույշ եղեք !!!

Կան մի քանի գոյություն ունեցող խելացի էլեկտրահաղորդման նախագծեր ՝ հիմնված «Raspberry Pi» - ի և երկու Arduinos- ի վրա, որը ցուցադրված է «Հին դիզայն» նկարում:

Այս նոր դիզայնը տարբերվում է այս հիններից երկու առումներով.

1. Քանի որ Raspberry Pi- ն կարող է վերահսկել nRF24- ը ՝ օգտագործելով իր սեփական SPI- ն, դրա միջև արդյունավետ չէ Arduino տեղադրելը: Նաև նախընտրում եմ Beaglebone Black տախտակը, քանի որ այն էժան և հզոր է, և հատկապես այն ունի ավելի մատչելի ծայրամասային սարքեր (ինչպես GPIO, SPI), քան Raspberry Pi- ն:
2. Հին նախագծերում էլեկտրահաղորդման վահանակը վերահսկելու միակ միջոցը վեբ ինտերֆեյսն է (այսինքն ՝ OpenHAB): Այնուամենայնիվ, դա շատ անհարմար է դա անել, եթե էլեկտրահաղորդիչը ձեռքի տակ է: Հետևաբար, այս նախագծում էլեկտրասարքն ունի յուրաքանչյուր անջատիչի առանձին անջատիչ, և մարդիկ կարող են միացնել/անջատել յուրաքանչյուր վարդակ OpenHAB- ով կամ առանց դրա (եթե OpenHAB- ի դեպքում OpenHAB- ի կարգավիճակը կթարմացվի, երբ ֆիզիկական անջատիչը միացված լինի):

Քայլ 1: Դեմո

Քայլ 2: Ակնարկ

Իմ խելացի էլեկտրական վահանակը բաղկացած է երկու մասից ՝ դարպաս և էլեկտրական ժապավեն (ցուցադրված է «Իմ դիզայնը» նկարում):

Դարպասի կողմը ներառում է.

1. Beaglebone սև տախտակ
2. NRF24L01+ մոդուլ
3. OpenHAB + MQTT (հաղորդագրությունների ավտոբուս)

Էլեկտրահաղորդման կողմը ներառում է.

1. Երեք ստանդարտ անջատիչ+ելքային միակցիչ (3 տուփով)
2. Arduino pro մինի տախտակ
3. NRF24L01+ մոդուլ
4. Երեք ռելե մոդուլ

Մանրամասները կլուսաբանվեն հաջորդ քայլերում:

Քայլ 3. Դարպաս - Սարքաշար

Նյութեր:

Beaglebone սև տախտակ

NRF24L01+ մոդուլ

10uF կոնդենսատոր (RadioShack, ebay և այլն) ՝ ընդունման հուսալիությունը բարձրացնելու համար:

Այստեղ ես ցույց եմ տալիս Beaglebone Black- ի և ռադիոյի մոդուլի միջև կապը: Ես նաև ցույց եմ տալիս դրա համար իմ շրջագիծը, բայց հացահատիկը նույնպես կանի այդ աշխատանքը:

SPI և nRF24 մոդուլը Bealebone Black- ում օգտագործելու համար անհրաժեշտ է երկու քայլ:

1. Միացնել SPI- ը Beaglebone Black- ում
2. Ստացեք NRF24L01+ ՌԱԴԻՈՆԵՐ, որոնք աշխատում են BEAGLEBONE BLACK- ի վրա

Քայլ 4: Gateway - ծրագրակազմ

Beaglebone Black- ի ծրագրային ապահովման առումով ընդհանուր կառուցվածքը ցուցադրված է նկար 1 -ում:

Քանի որ դրա վրա աշխատում է Debian- ը, շատ հեշտ է ծրագրակազմ տեղադրել apt-get հրահանգի միջոցով:

OpenHAB- ը հիմնված է Java- ի վրա, ուստի անհրաժեշտ է տեղադրել Java VM: Մանրամասների համար դիմեք OpenHAB- ի տեղադրմանը (այն Raspberry Pi- ի համար է, բայց apt-get- ը աշխատում է երկու տախտակների համար): MQTT- ը OpenHAB- ի համար միացնելու համար «org.openhab.binding.mqtt-x.y.z.jar» ֆայլը պետք է տեղադրվի OpenHAB աղբյուրի թղթապանակի «հավելումներ» պանակում: Անհրաժեշտ է երեք կազմաձևման ֆայլ (կցված է ստորև), որտեղ «openhab.cfg», «test.sitemap» և «test.items» պետք է տեղադրվեն «կազմաձևեր», «կազմաձևեր/կայքի քարտեզներ» և «կազմաձևեր/տարրեր» պանակում, համապատասխանաբար: Այնուհետև OpenHAB- ը կարող է գործարկվել ՝ մուտքագրելով «./start.sh»:

MQTT ավտոբուսի համար ես օգտագործում եմ Mosquitto- ն, որը բաց կոդով MQTT բրոքեր է: Apt-get- ի Mosquito տարբերակը բավականին հին է, այնպես որ ես ներբեռնում եմ սկզբնական կոդը `կազմելու և տեղադրելու համար:

1. Ստացեք սկզբնական կոդը վերը նշված պաշտոնական կայքից:
2. Աղբյուրի կոդի թղթապանակում ստեղծեք նոր թղթապանակ, որը կոչվում է «կառուցել»:
3. Գնացեք «կառուցել», մուտքագրեք «cmake..»
4. Այնուհետև վերադարձեք վերին թղթապանակ, մուտքագրեք «կատարել» և «կատարել տեղադրում»

Վերջապես, դարպասի ծրագիրը կամուրջ է MQTT ավտոբուսի և nRF24 մոդուլի միջև, և ճարտարապետությունը ցույց է տրված նկար 2 -ում: Գոյություն ունի երկու հերթ, յուրաքանչյուրը մեկ ուղղության համար (այսինքն ՝ մեկը OpenHAB- ից մինչև էլեկտրահաղորդիչ հսկիչ CMD- ի համար, մեկը ՝ հակառակ ուղղություն): Հիմնականում դա պարզ արտադրող/սպառող տրամաբանություն է: Դարպասի աղբյուրի կոդը կարելի է գտնել այստեղ, այն օգտագործում է C ++ 11 որոշ հնարավորություններ (Beaglebone Black- ի վրա ավելի նոր GCC տեղադրելու համար, տե՛ս այս հոդվածը) և ենթադրում է, որ nRF24 lib- ը տեղադրված է (հղում կատարեք նախորդ քայլին):

Քայլ 5. Power Strip - Սարքավորումներ

Նյութեր:

Arduino pro մինի տախտակ:

NRF24L01+ մոդուլ:

10uF կոնդենսատոր (RadioShack, ebay և այլն) ՝ ընդունման հուսալիությունը բարձրացնելու համար:

Երեք 10K դիմադրություն (RadioShack, ebay և այլն), անջատիչի համար:

Երեք փոխանցումային մոդուլ:

Երեք ստանդարտ անջատիչ/ելքային համակցություն և տուփ, ես դրանք գնել եմ Լոուից:

110vac- ից մինչև 5vdc մոդուլ ՝ Arduino- ն և ռելեներ սնուցելու համար:

5vdc- ից 3vdc իջեցում ՝ nRF24- ը սնուցելու համար:

Կապը ցուցադրվում է նկար 1 -ում:

!!!!! Եթե ցանկանում եք օգտագործել նույն անջատիչ/ելքային համակցումը, ինչպես ինձ, խնդրում ենք համոզվեք, որ կտրել եք դրա «անջատումը» (տես նկար 2) !!!!! Սա չափազանց կարևոր է, այլապես կարող եք քանդել ձեր ամբողջ շրջանը !!!

3 -րդ նկարը ցույց է տալիս պատրաստի էլեկտրական վահանակը, ինչպես տեսնում եք, այն բավականին խառնաշփոթ է տուփի մեջ (քանի որ ես չեմ կարող գտնել ինչ -որ չափով մեծ դարակաշարից, առանձին անջատիչով օգտագործելու համար), բայց այն աշխատում է ^_ ^!

Քայլ 6: Power Strip - Softwareրագրակազմ

Arduino- ի համար ես օգտագործում եմ նույն nRF24 գրադարանը, ինչպես Beaglebone Black- ի համար (այստեղ, librf24-bbb թղթապանակը Beaglebone Black- ի համար է, մինչդեռ արմատային թղթապանակը `Arduino- ի համար), բայց Arduion- ի համար կարող եք նաև օգտագործել ավելի հզոր/հզոր տարբերակ: այստեղ

Էլեկտրահաղորդման կողմի իմ սկզբնական կոդը կցված է այստեղ, խնդրում ենք օգտագործել Arduino IDE- ն (կամ որևէ այլընտրանք) և ճիշտ ծրագրավորող `այն Arduino pro mini- ում տեղադրելու համար:

Քայլ 7: Եզրակացություն

Վայելեք !!!