Vivuli vya Windows vilivyojiendesha: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Neno mbele

Nimeona mafunzo mengi juu ya jinsi ya kurekebisha vivuli vya mwongozo na vipofu, vizuri katika hii tutabadilisha vivuli vya umeme. Tutashughulikia vivuli vya umeme vinavyoendeshwa na motors za umeme zinazoendelea za sasa (DC) ambazo hufungua au kufunga kwa kugeuza polarity ya sasa.

Ingawa ukinunua vivuli vya umeme utapata kiotomatiki kuna sababu ya kufanya kiotomatiki peke yako kama:

* unaweza kuwa na swichi tu karibu nao kwa udhibiti wa juu / chini

* ni ya bei rahisi (kampuni zingine hutoa kiotomatiki cha hali ya juu kwa $ $ nyingi za ziada)

* Kubadilika zaidi, unaweza kuzipanga kufungua au kufunga kwa hali anuwai, tutajifunza juu ya kutengeneza webserver katika chatu ambayo itaunganisha kwenye interface ya vivuli vya Bluetooth, na kufunua API kudhibiti vivuli, tutajumuisha pia ni kwa kusema na hapo unaweza kufanya vitu kama kudhibiti vivuli kwenye ratiba ya wakati au kuidhibiti kupitia uingizaji wa sensorer

Hii itakuwa mafunzo ya kati, utahitaji ufundi kama kutengeneza soldering, programu ya arduino, uelewa msingi wa elektroniki, na wengine jinsi ya kusanikisha huduma kwenye seva, kuziendesha na kuzisanidi.

Ikiwa ulipenda video za youtube, unaweza kujiunga hapa.

Hatua ya 1: Vitu vinahitajika

Kidokezo: panua picha ili uone lebo zilizo na maelezo juu yao

Sehemu:

1. arduino pro mini 16Mhz 5V aina (eBay) 2 $

2. Moduli ya Bluetooth ya HC-05 (eBay) 3.3 $

3. 5 V Kupitishwa kwa njia mbili (eBay) 1.6 $

4. Nanz tranzistor ambayo imepimwa kwa angalau amps chache, nimetumia Tip142T <1 $

5. 220 ohms, 0.25W rezistor <1 $

6. diode, 1N4004 <1 $

7. waya za kuunganisha sehemu <1 $

8. PCB (eBay) <1 $ kwa kila kipande

9. 2 x KF301-2P kuziba kontakt screw (eBay) <1 $ kwa kila kipande

10. waya za kuruka za kiume na kike (eBay) 1.2 $ x 2 kwa rundo

11. Mdhibiti wa L7805CV 5V (eBay) <1 $ kwa kila kipande

12. 5.5mm DC Power kuziba Jack Socket kiume na kike (eBay) <1 $ kwa kila kipande

13. Punguza joto Tubing au mkanda wa kuhami

14. Ugavi wa umeme, usambazaji lazima upimwe kwa 12V na 2-3A.

Nimeokoa mgodi kutoka kwa 12 V 2 sinia (eBay) 3.2 $

14. Kizuizi cha terminal (eBay) 15c

15. mmiliki wa fuse (Aliexpress) $ 1 kwa kila kipande

16. fuse (eBay) <1 $ kwa kila kipande

Viunganishi vya pcb vya kiume na vya kike (eBay) <1 $ kwa kile tunachohitaji

Cable ya umeme ya AC

19. Ufungaji wa sanduku la plastiki, yangu ilikuwa 6 x 19 cm

Zana:

1. Soldering chuma na solder

2. Mkata waya

3. Bisibisi mbalimbali

4. Mkataji

5. kuchimba nguvu na kuchimba 8.5 mm kidogo

6. USB kwa adapta ya serial FTDI FT232RL kusanidi mini ya arduino pro

7. Laptop na ArduinoIDE imewekwa kupanga arduino

8. Nyepesi ikiwa unatumia Tubing ya Kupunguza Joto

9. Smartphone yenye uwezo wa unganisho la Bluetooth (ninatumia admin katika mfano) na programu ya Bluetooth imewekwa

10. Hiari: glasi ya kukuza, multimeter, koleo

Hatua ya 2: Maandalizi

Kuchagua usambazaji wa umeme, na sanduku la plastiki

Jambo la kwanza ni kuamua ni motors gani za vivuli hufanya kazi kwa sasa na kwa voltage gani.

Hii inaweza kufanywa kusoma maelezo au kuchukua vipimo kwa kutumia multimeter. Kawaida hufanya 12 V na 1-3 Amps (yangu ni 2.5 A na 12 V). Zidisha sasa na ni wangapi kati yao unahitaji kuendesha wakati huo huo (naendesha mbili) ili kujua kiwango cha juu kinachohitajika sasa. Unapaswa kupata usambazaji wa umeme ambao ni sawa na voltage sawa na amperage sawa au juu kidogo.

Katika hatua hii nimedanganya kidogo, kwa kutumia usambazaji wa umeme wa 12 V na 2.5 A kuendesha gari mbili 12 V na 2.5 A motors ambayo inamaanisha motors hutumia nguvu mara mbili zaidi ya vile umeme unavyoweza kutoa. Lakini kutumia mbinu inayoitwa PWM (angalia kiunga kuona maelezo zaidi) nimeweza kuendesha gari wakati huo huo kwa kasi ya chini.

Sababu nimefanya hivi ni kuokoa nafasi kwenye sanduku (nimechagua kisanduku kidogo).

Ufungaji wa plastiki utahitaji kuweka umeme, kupokezana mbili, pcb ndogo na umeme na waya kwa hivyo chagua saizi ili kila kitu kiingie.

Ugavi wangu wa umeme ulikuwa na kizingiti cha plastiki ambacho nimechana kwa kutumia zana ya dremel, nimekata waya zilizopo na kwa njia hii nina umeme mdogo na unafaa kwa mradi wangu (angalia picha).

Andaa nyaya za magari

Unahitaji kuhesabu muda gani nyaya za magari zitakuwa, hadi watakapofikia sanduku la kudhibiti ambalo tunapiga. Nafasi ni kwamba nyaya zilizopo hazitoshi vya kutosha, na utahitaji kuzipanua, futa waya zote mbili (kebo iliyopo na nyaya za ugani) mwisho mmoja, weka mirija ya kupunguza joto, suuza waya kisha paka moto na nyepesi kuhami.

Mwisho wa kebo ya ugani kutakuwa na Tundu Jack Jack Tundu la kiume 5.5mm DC. Unahitaji kuzifunga waya mbili kwenye tundu matokeo ya mwisho yatakuwa kama kwenye picha.

Kuingiza Jack 5.5mm DC Power plug Jack ndani ya sanduku

Kutumia mashine ya kuchimba visima kuchimba mashimo mawili makubwa ya kutosha kwa jack kuteleza. Ingiza vifurushi vya kuziba nguvu, unganisha kwa kutumia karanga. Kisha waya za nene nyeusi na nyekundu zenye solder kwa kila pembejeo la jacks, baada ya kuwaingiza kwa kutumia bomba la kupungua kwa joto. Waya zinapaswa kuwa ndefu za kutosha kuingia kwenye kizuizi cha terminal kwa urahisi, lakini sio kutamani kuchukua nafasi nyingi.

Kuunganisha mmiliki wa fuse na fuse

Kwa upande mmoja wa sanduku chimba shimo ndogo kuweka nut ndogo ambayo inashikilia wadogowadogo. Kisha ukitumia koleo, dereva wa screw na karanga, ikaze kwa msimamo. Mmiliki wa fuse anapaswa kuwa karibu na eneo la usambazaji wa umeme, na anapaswa kuwa ndani ya sanduku. Angalia tena picha.

Hatua ya 3: Kujenga PCB na Elektroniki

PCB itashikilia microcontroller, mawasiliano ya bluetooth, moduli ya RTC, tranzistor ya nguvu na diode ya ulinzi na rezistor ndogo, waya za viunganisho na mdhibiti wa 5V.

Nimeambatanisha mpango wa fritzig ili mambo yatakuwa rahisi. Picha ya kwanza inawakilisha picha iliyosafirishwa nje ya skimu na nimeambatanisha sketch.fzz (faili asili, unaweza kuifungua na zana hii)

Hatua za kutengeneza:

1. kata viunganisho vya kike vya PCB, kuna viunganisho viwili vya pini 12 kwa microcontroller, pia kuna kontakt 6 ya pingu ya bluetooth na kiunganishi kingine cha pini 12 upande wa kulia wa microcontroller na kontakt pini mbili kwa hasi ya relay na nguvu chanya

2. Baada ya viunganisho vyote kukatwa lazima kuwe na kuuza nyuma ya PCB

3. Solder viungio viwili vya KF301-2P

4. Weka mdhibiti wa L7805CV 5V kwenye PCB. Pindisha miguu yake na uiuze kwa upande mwingine kisha ukate miguu iliyozidi na kipunguzi cha kebo

5. Solder trankistor ya NPN Tip142T na diode ya ulinzi ya 1N4004, kata miguu iliyozidi baada ya

6. Solder 220 ohm rezistor kati ya pin inayofanana ya dijiti 5 na pini ya msingi wa tranzistor

7. Solder thicker waya kati ya tranzistor na plugs za KF301-2P (nyekundu na nyeusi kama zinavyowekwa alama kwenye picha)

8. Solder nyekundu zote (+), nyeusi (-), na nyeupe (ishara) waya nyembamba kulingana na mpango wa fritzig

9. Pini za kiume za Solder kwenye microcontroler unahitaji pini mbili za kiume 12 pande

10. Fanya unganisho kati ya kila kipande cha kulia cha microcontroller pini zinazolingana za kike (imeelezewa vizuri kwenye picha). Viunganisho vitafanywa kwa kutumia solder tu (pini zitakuwa karibu)

11. Hiari: na glasi inayokuza kukagua viunganisho vya mizunguko fupi, na angalia ikiwa waya zinauzwa vizuri nyuma ya PCB, pia unaweza kuangalia na multimeter (mipangilio ya upinzani) ikiwa kuna mzunguko mfupi kati ya chanya na uhusiano hasi. Jaribio jingine ni kuimarisha mzunguko bila microcontroller, bluetooth

12. Weka microcontroller na HC-05 bluetooth kwenye pcb

Hatua ya 4: Wiring na Mkutano

Kwa sasa tuna pcb yetu tayari, sanduku letu la plastiki tayari nyaya za vivuli zimeunganishwa, na vifaa vyetu vingine vimeandaliwa. Tunachohitaji kufanya sasa ni waya wa mfumo.

1. kupitia shimo la upande wa juu kwenye sanduku ingiza kebo ya nguvu ya AC, vua kebo na uiunganishe kwenye usambazaji wa umeme (ikiwa usambazaji wako wa umeme una visu kisha unganisha)

2. kutumia waya mwekundu solder pato (+) la usambazaji wa umeme kwa moja ya upande wa fuses, tumia moto kidogo wa neli kuficha waya uliovuliwa wazi.

3. solder waya mwingine mwekundu kwa upande mwingine wa fyuzi tumia bomba la kupungua, upande wa pili wa waya unapaswa kuingizwa na kupigwa kwenye pembejeo (+) ya kontakt ya KF301-2P

4. solder waya mweusi kwa pato (-) upande wa usambazaji wa umeme na kisha uifungishe kwenye kiunganishi cha ungo cha PCB KF301-2P

Kutumia viunganisho vya ubao wa mkate wa kiume na wa kike, unganisha relay chanya na hasi kwa viunganishi vya kike vyema na hasi vya pcb. Pia unganisha pini za 8 na 9 za microcontroller (ukitumia viunganishi vya mama wa pcb kushoto kwa PCB) kwa pini za kuchochea relay

5. unganisha upande mmoja wa block strip kwenye nyekundu kwa mtiririko huo waya nyeusi zinazotoka kwa viunganishi vya kike 5.5mm DC Power kuziba. Ndani yako una zaidi ya kiunganishi cha wanawake 5.5 mm kama ninavyofanya, basi waya zote nyekundu zitaishia upande wa kushoto wa juu wa kituo cha terminal, na waya zote nyeusi upande wa kulia wa juu wa kituo cha terminal (angalia picha). Wakati utatumia vivuli ikiwa havielekei kwa mwelekeo huo huo tutabadilisha waya hapa (zaidi juu ya hapo baadaye)

6. unganisha waya chanya na hasi zinazotokana na KF301-2P (nje) kontakt screw kwenye viunga vya vituo vya relay. Katikati ya vituo huitwa kawaida.

7. unganisha upande wa kushoto wa relay ya kushoto (haijalishi jinsi unakabiliwa na realy) kwa upande wa kushoto wa relay ya kulia kwenda upande wa chini wa kushoto wa block terminal. Kisha unganisha upande wa kulia wa relay ya kushoto kwenda upande wa kulia wa relay ya kulia kwenda upande wa chini wa kulia wa block ya terminal. Kizuizi cha terminal kitakuwa na upande wa juu uliounganishwa na viunganishi vya kike 5.5 mm (angalia hatua ya 5).

Kumbuka: Nimeelezea block ya terminal kama kuwa na pande za juu na za chini kila moja ina upande wa kushoto na kulia. Haijalishi jinsi unavyoshikilia kizuizi cha terminal maadamu unakumbuka ni nini upande ni nini. Unaweza kuangalia picha na haswa skimu ya fritzig.

Hatua ya 5: Nambari ya Arduino

Nambari inahitaji kupakiwa kwenye mini mini ya arduino kwa kutumia USB kwa adapta ya FTDI ya serial FT232RL.

Utahitaji kuunganisha GND, VCC, Rx, Tx na DTR pini kwa mini mini ya arduino. Kisha fungua programu ya arduino chagua zana / bandari na bandari yoyote unayotumia. Kisha Zana / Bodi / Arduino Pro au Pro Mini. Kisha Zana / Bodi / Prosesa / ATmega328 (5V 16Mhz).

Mwishowe, fungua mchoro hapa chini, na ubonyeze pakia.

Marekebisho: Kitu pekee ambacho kinaweza kubadilishwa katika mchoro ni nguvu ya nguvu. Thamani inaweza kuwa kati ya 0 na 255 na inawakilisha takriban nguvu ngapi ya usambazaji wa umeme itaenda kwa motors za vivuli. Kimsingi inazima umeme haraka na kuzima. Nimeitekeleza zaidi kuniruhusu nitumie umeme mdogo bila kuchoma moto au kuzima. Ikiwa usambazaji wako wa umeme una nguvu kubwa kuliko motors zitakavyoweka unaweza kuweka pwmPower hadi 255.

Kwa hivyo programu hii inafanya kazije: kwanza inasikiliza laini ya serial (serial ya programu ya sekondari) kwa usambazaji unaoingia. Wakati usafirishaji ukifika, ujumbe husomwa kwenye bafa mpaka ";" iko au mwisho wa bafa umefikiwa. Halafu imechanganuliwa na ikiwa iko katika muundo sahihi (mfano: O45;) kazi ya kugeuzaState inaitwa na hali ya kwanza ya parameter, na kisha muda.

Ili kufanikisha ubadilishaji wa polarity relays zote mbili zinaweza kufunguliwa au kufungwa. Tranzistor imewashwa na kuzimwa kwa kutumia PWM kwa muda uliowekwa. O45 itamaanisha kufunguliwa kwa sekunde 45.

Baada ya amri kutekelezwa, bafa husafishwa.

Hatua ya 6: Matumizi

Tunaweza kutumia vidhibiti kwa njia zaidi ya moja

1. Kupitia programu ya bluetooth ya android au iphone (rahisi zaidi)

Katika onyesho langu nimechagua programu ya android inayoitwa Mdhibiti wa Bluetooth. Programu hii wacha ubadilishe vifungo ambavyo vitatuma data ya serial. Nimeunda vifungo viwili vinaitwa Juu na Chini, nimehusisha Juu na nambari "C40;" na chini na "O35;".

"C40;" inamaanisha kuwa nitafunga (kurudisha) vivuli kwa sekunde 40, "035" inamaanisha kuwa itafunguliwa (wataenda juu) kwa sekunde 35. ";" ni kituo cha amri ambacho nimechagua kwenye mchoro wangu, hiyo inamaanisha kuwa inaashiria mwisho wa amri.

2. Kupitia hati ya chatu ambayo inaendelea kuendelea nyuma

Hii ndio sehemu iliyoendelezwa ya mafunzo. Nina mande script ya chatu ambayo itaendesha kwenye seva kama pi ya raspberry au kompyuta ndogo iliyo na ufikiaji wa mtandao. Itaunganisha kwenye bluetooth kwenye kisanduku cha kudhibiti, na itaonyesha http API. API inaweza kupatikana moja kwa moja au kupitia mazungumzo.

Nitaelezea hatua kwa hatua utahitaji kufanya nini

a. Jambo la kwanza ni kuoanisha bluetooth

utakuwa unatumia amri ya bluetoothctl kutoka kwa kiweko, aina ya ndani

kuwasha

hugunduliwa kwa wakala juu ya wakala chaguo-msingi anayeweza kuchanganuliwa kwenye skeli kwenye jozi xx: xx: xx: xx: xx: xx (na weka nywila) trust xx: xx: xx: xx: xx: xx (if no password):

ijayo fungua faili ya usanidi wa Bluetooth

vim /etc/bluetooth/rfcomm.conf

ndani utahitaji kusanidi kifaa chako cha Bluetooth kama hivyo:

rfcomm1 {

funga ndiyo; kifaa chako_bluetooth_mac_kushughulikia kitu kama 97: D3: 31: 21: A0: 51; kituo 1; maoni "Uunganisho na vivuli vyangu bt"; }

funga, anzisha huduma za bluetooth

sudo rfcomm funga sudo /etc/init.d/bluetooth kuanza upya sudo hciconfig hci0 juu

b. weka chupa, chupa ya msingi ya chupa.

Sudo -H bomba kufunga Flask Flask-BasicAuth

c. unda faili ya faili.py na nambari ifuatayo na endesha seva:

Matumizi #: chatu httpToBluetooth jina la mtumiaji nywila ya bluetooth_adress

# Kumbuka: jina la mtumiaji, nywila hutumiwa

kuagiza os, bluetooth, sys, threading

kutoka kwa chupa ya Flask kutoka Flask_basicauth kuagiza BasicAuth kutoka kwa foleni ya kuingiza programu ya Foleni = Flask (_ name_) usanidi = sys.argv app.config ['BASIC_AUTH_USERNAME'] = usanidi [1] app.config ['BASIC_AUTH_PASSWORD'] = usanidi [2] foleni = Foleni () basic_auth = BasicAuth (programu) darasa la BluetoothBackground (kushona Thread) Njia ya uwongo ya kukimbia (ubinafsi): ubinafsi. unganisho = bluetooth. BluetoothSocket (bluetooth. RFCOMM) connection.settimeoutout (Hakuna) jaribu: connection.connect ((self._ bluetooth_address, 1)) isipokuwa Isipokuwa, e: chapa 'Uunganisho wa hitilafu kwa muunganisho wa bluetooth' + str (e) kuzuia (Uongo) kurudi darasa la unganisho la Webserver (kufunga Thread): def run (self): port = in t (os.environ.get ('PORT', 5000)) app.run (host = '0.0.0.0', port = port, debug = True, use_reloader = Uongo) " () kwa uzi katika nyuzi]

kuendesha seva kutekeleza:

nywila ya seva ya python server.py 97: D2: 31: 20: A0: 51

Sawa, kwa hivyo server.py ni hati yetu, mtumiaji na nywila ndizo sifa zinazotumika kwa uthibitisho wako, na "97: D2: 31: 20: A0: 51" ni anwani yako ya Bluetooth MAC.

d. tumia seva yako kutuma amri kutoka mahali popote ulimwenguni

kutoka kwa aina ya kivinjari: https:// your_ip: 5000 / send_to_serial / C30;

- ingiza mtumiaji na nywila ambayo umeweka mapema wakati ulianzisha seva ya chatu

- "C30;" ni amri ambayo itapelekwa kwa kifaa cha Bluetooth (sanduku letu ambalo litadhibiti vivuli)

- angalia kuwa bandari 5000 haijazuiliwa na firewall yako (tunatumia bandari hiyo)

- ikiwa uko nyuma ya router (kwa mfano pi ya rasipiberi) unahitaji kufanya usambazaji wa bandari kutoka kwa router kutoka bandari 5000 hadi bandari 5000

e. unaweza kutumia thingspeakto kufanya vitu kama kudhibiti vivuli kwenye ratiba ya wakati au wakati data ya sensa ya kituo inabadilika. Kwa mfano unaweza kunasa sensa ya mwanga (nje) kwa sauti ya kufikiria na wakati kiwango cha taa kinashuka kwa kiasi fulani (ni jioni) unaweza kufunga vivuli ili watu walio nje wasikuone.

Unaweza kuunganisha vivuli (seva ya chatu tumeweka mapema) na mazungumzo ya kutumia ThingHTTP.

Nimejumuisha picha ya fomu ya ThingHTTP na data iliyojazwa kama mfano na picha na TimeControl Kwa hivyo kwa upeo wa hali ya juu mambo ya kusema yanapaswa kufanya chochote unachohitaji.

3. Kupitia programu-tumizi yangu ya nyumbani

Hii ni ngumu zaidi, programu-tumizi yangu ya nyumbani hufanya mengi zaidi kuliko kudhibiti vivuli.

Pia inadhibiti taa, mlango, ina sensorer nyingi, inaunganisha na swichi na ina sheria ngumu zilizoainishwa na mtumiaji ambazo zinaweza kufungua vivuli ikiwa kiwango cha mwanga ndani ni cha chini, au ikiwa asubuhi.

Unaweza kuangalia hazina yangu ya github, na ikiwa una maswali nitafurahi kuyajibu.

Ikiwa umepata mafunzo yangu kwa kiasi fulani tafadhali shiriki au uongeze kwa vipendwa. Na ninataka kuona maoni ya kupendeza pia:)