Pametni razdelilnik na osnovi Beaglebone Black in OpenHAB: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

!!!!! Igranje z električnim omrežjem (110/220V) je nevarno, zato bodite ZELO previdni !!!!

Obstaja nekaj obstoječih pametnih modelov razdelilnikov, ki temeljijo na "Raspberry Pi" in dveh Arduinosih, kar je prikazano na sliki "Old design".

Ta nova zasnova se od teh starih razlikuje v dveh pogledih:

1. Ker Raspberry Pi lahko nadzoruje nRF24 z uporabo lastnega SPI, ni vmesno postaviti Arduina. Raje imam tudi ploščo Beaglebone Black, ker je poceni in zmogljiva, še posebej pa ima na voljo več zunanjih naprav (kot so GPIO, SPI) kot Raspberry Pi.
2. V starih modelih je edini način za nadzor razdelilnika prek spletnega vmesnika (tj. OpenHAB). Vendar pa je to zelo neprijetno, če je razdelilnik pri roki. Zato ima v tej zasnovi razdelilnik posamezno stikalo za vsako vtičnico in ljudje lahko vklopijo/izklopijo vsako vtičnico z ali brez OpenHAB (če je z OpenHAB, se bo stanje na OpenHAB posodobilo vsakič, ko preklopite fizično stikalo).

1. korak: Demo

2. korak: Pregled

Moj pametni razdelilnik je sestavljen iz dveh delov: prehoda in razdelilnika (prikazano na sliki "Moja zasnova").

Stran prehoda vključuje:

1. Črna deska Beaglebone
2. Modul nRF24L01+
3. OpenHAB + MQTT (vodilo za sporočila)

Na strani razdelilnika so:

1. Tri standardne kombinacije stikal in vtičnic (s škatlo s 3 krogi)
2. Mini plošča Arduino pro
3. Modul nRF24L01+
4. Trije relejni moduli

Podrobnosti bodo obravnavane v naslednjih korakih.

3. korak: Prehod - strojna oprema

Materiali:

Črna deska Beaglebone

Modul nRF24L01+

Kondenzator 10uF (RadioShack, ebay itd.), Za izboljšanje zanesljivosti sprejema.

Tu pokažem povezavo med Beaglebone Black in radijskim modulom. Za to pokažem tudi svoje vezje, vendar bo delo opravila tudi plošča.

Za uporabo modula SPI in nRF24 v črni barvi Bealebone sta potrebna dva koraka.

1. Omogoči SPI na Beaglebone Black
2. Pridobite NRF24L01+ RADIOS, KI DELUJE NA BEGELBONE BLACK

4. korak: Prehod - programska oprema

Kar zadeva programsko opremo za Beaglebone Black, je celotna struktura prikazana na sliki 1.

Ker na njem deluje Debian, je zelo enostavno namestiti programsko opremo z ukazom apt-get.

OpenHAB temelji na Javi, zato je potrebno namestiti Java VM. Za podrobnosti glejte namestitev OpenHAB (to je za Raspberry Pi, vendar apt-get deluje za obe plošči). Če želite omogočiti MQTT za OpenHAB, morate datoteko "org.openhab.binding.mqtt-x.y.z.jar" postaviti v mapo "addons" v izvorni mapi OpenHAB. Potrebne so tri konfiguracijske datoteke (priložene spodaj), kjer je treba "openhab.cfg", "test.sitemap" in "test.items" postaviti v mapo "konfiguracije", "konfiguracije/zemljevidi spletnih mest" in "konfiguracije/elementi", oz. Nato lahko zaženete OpenHAB z vnosom "./start.sh".

Za vodilo MQTT uporabljam Mosquitto, ki je odprtokodni posrednik MQTT. Različica Mosquito na apt-get je precej stara, zato prenesem izvorno kodo za sestavljanje in namestitev.

1. Pridobite izvorno kodo z zgornjega uradnega mesta.
2. V mapi izvorne kode ustvarite novo mapo z imenom "build".
3. Pojdite v "build", vnesite "cmake.."
4. Nato se vrnite v zgornjo mapo, vnesite "make" in "make install"

Nazadnje je program prehoda most med vodilom MQTT in modulom nRF24, arhitektura pa je prikazana na sliki 2. Obstajata dve čakalni vrsti, vsaka za eno smer (tj. Ena za krmilni CMD od OpenHAB do razdelilnika, ena za obratna smer). V bistvu gre za preprosto izvedbo logike proizvajalca/potrošnika. Izvorno kodo prehoda najdete tukaj, uporablja nekaj funkcij C ++ 11 (za namestitev novejše GCC na Beaglebone Black glejte ta članek) in predpostavlja, da je nameščen nRF24 lib (glejte prejšnji korak).

5. korak: Power Strip - strojna oprema

Materiali:

Mini plošča Arduino pro.

Modul nRF24L01+.

Kondenzator 10uF (RadioShack, ebay itd.), Za izboljšanje zanesljivosti sprejema.

Trije 10K upori (RadioShack, ebay itd.), Za stikalo.

Trije relejni moduli.

Tri standardne kombinacije stikal/vtičnic in škatla, kupil sem jih pri Loweju.

Modul 110vac do 5vdc za napajanje Arduina in relejev.

5vdc do 3vdc korak navzdol za napajanje nRF24.

Povezava je prikazana na sliki 1.

!!!!! Če želite uporabiti isto kombinacijo stikal/vtičnic kot jaz, se prepričajte, da ste na njej odrezali "prekinitev" (glejte sliko 2) !!!!! To je izredno pomembno, sicer lahko uničite celotno vezje !!!!!

Na sliki 3 je prikazan dokončan razdelilnik, kot vidite, v škatli je precej zmedeno (ker ne najdem dovolj velikega razdelilnika s polico s posameznim stikalom za uporabo), vendar deluje ^_ ^!

6. korak: Power Strip - programska oprema

Za Arduino uporabljam isto knjižnico nRF24 kot za Beaglebone Black (tukaj je mapa librf24-bbb za Beaglebone Black, tista v korenski mapi za Arduino), lahko pa uporabite tudi bolj robustno/zmogljivo različico za Arduion v tukaj.

Moja izvorna koda za stran razdelilnika je priložena tukaj. Uporabite Arduino IDE (ali katero koli drugo možnost) in ustreznega programerja, da jo namestite na Arduino pro mini.

7. korak: Zaključek

Uživajte !!!