Beaglebone Black və OpenHAB -a əsaslanan Smart Power Strip: 7 addım (şəkillərlə birlikdə)

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-23 12:54

!!!!! Şəbəkə ilə oynamaq (110/220V) təhlükəlidir, çox diqqətli olun !!!

"Köhnə dizayn" şəkilində göstərilən "Raspberry Pi" və iki Arduino əsasında hazırlanmış bəzi ağıllı elektrik şeridi dizaynları var.

Bu yeni dizayn köhnə dizaynlardan iki cəhətdən fərqlənir:

1. Raspberry Pi öz SPI -dən istifadə edərək nRF24 -ə nəzarət edə bildiyindən arduino arasına qoymaq səmərəli deyil. Həm də Beaglebone Black lövhəsinə üstünlük verirəm, çünki ucuz və güclüdür və xüsusən də Raspberry Pi -dən daha çox mövcud ətraf qurğulara (GPIO, SPI kimi) malikdir.
2. Köhnə dizaynlarda, güc zolağını idarə etməyin yeganə yolu veb interfeysidir (yəni OpenHAB). Ancaq elektrik zolağı əlinizdədirsə bunu etmək çox əlverişsizdir. Buna görə də, bu dizaynda, güc zolağının hər bir çıxış üçün fərdi açarı var və insanlar OpenHAB ilə və ya olmadan hər bir prizini AÇIB/SÖNDÜRə bilərlər (OpenHAB ilə birlikdə fiziki açar dəyişdirildikdə OpenHAB -ın vəziyyəti yenilənəcək).

Addım 1: Demo

Addım 2: Baxış

Ağıllı elektrik zolağım iki hissədən ibarətdir: ağ geçidi və elektrik zolağı ("Dizaynım" şəkilində göstərilmişdir).

Gateway tərəfinə daxildir:

1. Beaglebone Qara lövhə
2. NRF24L01+ modulu
3. OpenHAB + MQTT (mesaj avtobusu)

Elektrik şeridi tərəfinə aşağıdakılar daxildir:

1. Üç standart keçid+çıxış kombinasiyası (3 dəstə qutusu olmadan)
2. Arduino pro mini lövhəsi
3. NRF24L01+ modulu
4. Üç röle modulu

Detallar aşağıdakı addımlarla əhatə olunacaq.

Addım 3: Ağ Geçidi - Avadanlıq

Materiallar:

Beaglebone Qara lövhə

NRF24L01+ modulu

Qəbul etibarlılığını artırmaq üçün 10 uF kondansatör (RadioShack, ebay və s.).

Burada Beaglebone Black ilə radio modulu arasındakı əlaqəni göstərirəm. Mən də bunun üçün dövranımı göstərirəm, amma bir çörək taxtası da bu işi görəcək.

Bealebone Black -də SPI və nRF24 modulundan istifadə etmək üçün iki addım lazımdır.

1. Beaglebone Black -də SPI aktivləşdirin
2. BEAGLEBONE QARA İŞLƏYƏN NRF24L01+ RADIOSLARINI Əldə edin

Addım 4: Gateway - Proqram təminatı

Beaglebone Black proqram təminatı baxımından ümumi quruluş şəkil 1 -də göstərilmişdir.

Bunun üzərində bir Debian işlədiyi üçün apt-get əmrindən istifadə edərək proqram qurmaq çox asandır.

OpenHAB Java əsaslıdır, buna görə Java VM qurmaq lazımdır. Zəhmət olmasa ətraflı məlumat üçün OpenHAB quraşdırılmasına baxın (Raspberry Pi üçündür, lakin hər iki lövhə üçün apt-get işləyir). OpenHAB üçün MQTT-ni aktivləşdirmək üçün "org.openhab.binding.mqtt-x.y.z.jar" faylını OpenHAB mənbə qovluğundakı "əlavələr" qovluğuna qoymaq lazımdır. Üç konfiqurasiya faylı lazımdır (aşağıda əlavə olunur), burada "openhab.cfg", "test.sitemap" və "test.items" in "konfiqurasiyalar", "konfiqurasiyalar/sayt xəritələri" və "konfiqurasiyalar/maddələr" qovluğuna yerləşdirilməsi, müvafiq olaraq. Daha sonra "./start.sh" yazaraq OpenHAB işə salına bilər.

MQTT avtobusu üçün açıq mənbəli MQTT broker olan Mosquitto -dan istifadə edirəm. Apt-get üzərindəki Mosquito versiyası olduqca köhnədir, buna görə də tərtib etmək və quraşdırmaq üçün mənbə kodunu yükləyirəm.

1. Mənbə kodunu yuxarıdakı rəsmi saytdan əldə edin.
2. Mənbə kodu qovluğunda "build" adlı yeni bir qovluq yaradın.
3. "Qur" a daxil olun, "cmake.." yazın.
4. Sonra yuxarı qovluğa qayıdın, "etmək" və "quraşdırmaq" yazın.

Nəhayət, ağ geçidi proqramı MQTT avtobusu ilə nRF24 modulu arasındakı körpüdür və memarlıq şəkil 2 -də göstərilmişdir. Hər biri bir istiqamət üçün iki növbə var (yəni OpenHAB -dan güc zolağına qədər olan CMD nəzarət üçün biri. tərs istiqamət). Əsasən sadə bir istehsalçı/istehlakçı məntiqi tətbiqidir. Şlüzün mənbə kodunu burada tapa bilərsiniz, bəzi C ++ 11 xüsusiyyətlərindən istifadə edir (Beaglebone Black -də daha yeni GCC qurmaq üçün bu məqaləyə baxın) və nRF24 lib -in quraşdırıldığını güman edir (əvvəlki addıma baxın).

Addım 5: Power Strip - Avadanlıq

Materiallar:

Arduino pro mini lövhəsi.

NRF24L01+ modulu.

Qəbul etibarlılığını artırmaq üçün 10 uF kondansatör (RadioShack, ebay və s.).

Keçid üçün üç ədəd 10K rezistor (RadioShack, ebay və s.).

Üç Relay modulu.

Üç standart keçid/çıxış birləşməsi və bir qutu, bunları Lowe -dən aldım.

Arduino və röleləri gücləndirmək üçün 110vac -5vdc modulu.

NRF24-ü gücləndirmək üçün 5vdc-dən 3vdc-ə qədər aşağı.

Bağlantı şəkil 1 -də göstərilmişdir.

!!!!! Mənimlə eyni keçid/çıxış kombinasiyasından istifadə etmək istəyirsinizsə, zəhmət olmasa üzərindəki "kəsilməni" kəsdiyinizə əmin olun (şəkil 2 -ə baxın) !!!!! Bu son dərəcə vacibdir və ya bütün dövrənizi məhv edə bilərsiniz !!!!

Şəkil 3, bitmiş elektrik şeridini göstərir, gördüyünüz kimi, qutuda olduqca qarışıqlıq var (istifadə etmək üçün fərdi açarı olan rəfdən kifayət qədər böyük tapa bilmədiyim üçün), amma işləyir ^_ ^!

Addım 6: Power Strip - Proqram təminatı

Beaglebone Black üçün olduğu kimi Arduino üçün də eyni nRF24 kitabxanasından istifadə edirəm (burada librf24-bbb qovluğu Beaglebone Qara üçün, kök qovluq Arduino üçündir), ancaq Arduion üçün daha möhkəm/güclü bir versiyadan da istifadə edə bilərsiniz. burada

Elektrik şeridi tərəfi üçün mənbə kodum burada əlavə edilmişdir, Arduino pro mini -də quraşdırmaq üçün Arduino IDE (və ya digər alternativlər) və düzgün proqramçıdan istifadə edin.

Addım 7: Nəticə

Zövq alın !!!