Smart Power Strip Gebaseer op Beaglebone Black en OpenHAB: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

!!!!! Dit is gevaarlik om met netspanning (110/220V) te speel, wees BAIE versigtig !!!

Daar is 'n paar bestaande slimkragontwerpe wat gebaseer is op "Raspberry Pi" en twee Arduinos, wat op die prentjie "Ou ontwerp" getoon word.

Hierdie nuwe ontwerp verskil op twee maniere van die ou ontwerp:

1. Aangesien Raspberry Pi nRF24 kan beheer deur sy eie SPI te gebruik, is dit nie doeltreffend om 'n Arduino tussenin te sit nie. Ek verkies ook die Beaglebone Black -bord, aangesien dit goedkoop en kragtig is, en veral meer randapparatuur (soos GPIO, SPI) as Raspberry Pi.
2. In ou ontwerpe is die enigste manier om die kragstekker te beheer deur die webkoppelvlak (dws OpenHAB). Dit is egter baie ongerieflik om dit te doen as die kragstrook byderhand is. Daarom het die kragstrook in hierdie ontwerp 'n individuele skakelaar vir elke uitgang, en mense kan elke aansluiting met of sonder OpenHAB AAN/UIT skakel (indien met OpenHAB, word die status op OpenHAB opgedateer wanneer die fisiese skakelaar aangeskakel word).

Stap 1: Demo

Stap 2: Oorsig

My slim kragstrook bestaan uit twee dele: gateway en kragstrook (getoon in die prentjie "My ontwerp").

Die poortkant sluit in:

1. 'N Beaglebone Black -bord
2. 'N nRF24L01+ module
3. OpenHAB + MQTT (boodskapbus)

Die kant van die kragstrook bevat:

1. Drie standaard skakelaars+uitlaatkombinasies (met 'n 3-gang-boks)
2. 'N Arduino pro mini bord
3. 'N nRF24L01+ module
4. Drie aflosmodules

Die besonderhede word in die volgende stappe behandel.

Stap 3: Gateway - hardeware

Materiaal:

'N Beaglebone Black -bord

'N nRF24L01+ module

'N 10uF -kondensator (RadioShack, ebay, ens.) Om die ontvangsbetroubaarheid te verbeter.

Hier wys ek die verband tussen die Beaglebone Black en die radiomodule. Ek wys ook my kring daarvoor, maar 'n broodbord sal ook die werk doen.

Twee stappe is nodig om die SPI- en nRF24 -module in Bealebone Black te gebruik.

1. Aktiveer SPI op Beaglebone Black
2. KRY NRF24L01+ RADIO'S WERK OP BEAGLEBONE SWART

Stap 4: Gateway - sagteware

Wat sagteware op die Beaglebone Black betref, word die algehele struktuur in prentjie 1 getoon.

Aangesien 'n Debian daarop werk, is dit baie maklik om sagteware te installeer met die apt-get-opdrag.

OpenHAB is op Java gebaseer, dus is dit nodig om Java VM te installeer. Raadpleeg die OpenHAB-installasie vir meer inligting (dit is vir Raspberry Pi, maar werk geskik vir beide borde). Om MQTT vir OpenHAB moontlik te maak, moet die lêer "org.openhab.binding.mqtt-x.y.z.jar" in die "addons" -vouer in die OpenHAB-bronmap geplaas word. Drie konfigurasielêers is nodig (hieronder aangeheg), waar 'openhab.cfg', 'test.sitemap' en 'test.items' in die 'configurations', 'configurations/sitemaps' en 'configurations/items' gids moet geplaas word, onderskeidelik. Dan kan die OpenHAB begin word deur './start.sh' in te tik.

Vir die MQTT -bus gebruik ek Mosquitto, 'n open source MQTT -makelaar. Die Mosquito-weergawe op apt-get is redelik oud, so ek laai die bronkode af om dit saam te stel en te installeer.

1. Kry die bronkode van die amptelike webwerf hierbo.
2. Skep 'n nuwe gids genaamd "build" in die bronkode -gids.
3. Gaan in "build", tik "cmake.."
4. Gaan dan terug na die boonste gids, tik "maak" en "maak installeer"

Laastens is die gateway -program die brug tussen MQTT -bus en nRF24 -module, en die argitektuur word in prentjie 2 getoon. Daar is twee toue, elk vir een rigting (dws een vir die beheer CMD van OpenHAB na die kragstrook, een vir die omgekeerde rigting). Dit is eintlik 'n eenvoudige implementering van produsente/verbruikerslogika. Die bronkode van gateway kan hier gevind word, dit gebruik 'n paar C ++ 11 -funksies (om nuwer GCC op Beaglebone Black te installeer, verwys na hierdie artikel) en aanvaar dat die nRF24 lib geïnstalleer is (verwys na die vorige stap).

Stap 5: Power Strip - Hardeware

Materiaal:

'N Arduino pro mini bord.

'N nRF24L01+ module.

'N 10uF -kondensator (RadioShack, eBay, ens.) Om die ontvangsbetroubaarheid te verbeter.

Drie 10K -weerstande (RadioShack, ebay, ens.), Vir skakelaar.

Drie aflosmodules.

Drie standaard skakelaars/uitlaatkombinasies en 'n boks, ek het dit by Lowe's gekoop.

'N 110vac tot 5vdc module om die Arduino en relais aan te dryf.

'N Trap van 5vdc tot 3vdc om die nRF24 aan te dryf.

Die verbinding word op prent 1 getoon.

!!!!! As u dieselfde skakelaar/uitlaatkombinasie as ek wil gebruik, maak seker dat u die "breekkoffie" daarop sny (sien prent 2) !!!!! Dit is uiters belangrik, anders kan u u hele kring vernietig !!!!

Foto 3 toon die voltooide kragstrook, soos u kan sien, is dit redelik gemors in die boks (aangesien ek nie 'n groot genoeg kragstrook met 'n individuele skakelaar kan vind nie), maar dit werk ^_ ^!

Stap 6: Power Strip - sagteware

Ek gebruik dieselfde nRF24-biblioteek vir Arduino as vir Beaglebone Black (hier is die librf24-bbb-lêergids vir Beaglebone Black, terwyl die een in die wortelmap vir Arduino is), maar u kan ook 'n meer robuuste/kragtige weergawe vir Arduion in hier.

My bronkode vir die kragstrook is hier aangeheg, gebruik asseblief Arduino IDE (of enige ander alternatief) en 'n korrekte programmeerder om dit op die Arduino pro mini te installeer.

Stap 7: Gevolgtrekking

Geniet dit !!!