Как сделать умную розетку?

GSM-розетка своими руками

Комплексам систем, объединенным общим понятием «умный» дом или город, свойственна некоторая «разумная» реакция на внешние факторы. Обеспечивается она мини-контроллерами, по сути маленькими компьютерами, которые в зависимости от действий пользователя, показаний датчиков или поступающих внешних команд от центрального узла системы, производят определенные действия. Вернее, дают уже конкретные сигналы на подключенные к ним устройства.
Один из таких «разумных» приборов – специальный контроллер подачи питания к оборудованию с реакцией на СМС сообщения или телефонный звонок сотовой связи. GSM розетку можно сделать своими руками, из-за простоты конструкции, или приобрести в магазине.

1. Что такое GSM-розетка
2. Для чего используется GSM-розетка
3. Состав и принцип работы устройства
4. Виды управляемых розеток
5. Как сделать GSM-розетку своими руками
6. Инструменты и комплектующие для работы
7. Способы подключения сим-карт к розеткам
8. Алгоритм сбора и подключения устройства
9. Особенности сборки и схема подключения
10. Часто встречающиеся ошибки при сборке и подключении GSM-розеток

Что такое GSM-розетка

Многие варианты промышленного изготовления «интеллектуальных» устройств контроля подразумевают наличие реакции на несколько факторов, кроме прямых указаний человека по телефону. Существуют модели, оборудованные датчиком температуры, таймером, модулем связи с остальными частями сети «умного дома». Конечно, у каждой розетки, управляемой через телефон, предусмотрена система ручного контроля, которая используется не только для удобства, но и повышения безопасности.

Нагрузочная мощность GSM аппаратуры включения, самодельной или промышленной, редко превышает 3А-5А, что, конечно, вводит определенные ограничения на количество и виды потребителей. Правда, весь вопрос в цене. Можно купить по-настоящему дорогие модели или использовать, в случае самостоятельной сборки, высоковольтные компоненты, выдерживающие большую нагрузку. К сожалению, и стоимость их будет выше. Управляемые телефоном устройства в быту

Для чего используется GSM-розетка

Главное применение – управление критичными потребителями и отключение их от сети питания по звонку с сотового телефона. Хотя можно, к примеру, использовать технику удаленного контроля для запуска начала приготовления, подогрева чайника или иных процедур, которые обычно делаются сразу по приходу домой, уже непосредственно перед своим прибытием в жилье.

Подобная автоматизация поможет и в случаях экономии. Если есть свое, отдельное электрическое отопление, то включать его можно удаленно, за час до прихода, чтобы помещения прогрелись.

Поможет GSM розетка и в вопросах применения техники для бизнеса. Можно удаленно перегрузить роутер, на критичных участках связи, или находящийся на большом расстоянии сервер, а также в общем контролировать подключенные к сети предприятия устройства и оборудование.

Дополнительно к перечисленному – удаленный выключатель поможет при начинающемся пожаре, обесточив по звонку или СМС сообщению всю электротехнику. Звонок на устройство контроля

Используется GSM розетка и в качестве контроллера систем полива, шлагбаумов, управления открытием ворот или дверей.

Состав и принцип работы устройства

Собственно, внутренне устройство для всех GSM розеток практически одинаковое, как и принцип действия. Основа такого GPS выключателя – силовой блок, содержащий электронные ключи или реле и производящий присоединение или отсечку линии при поступлении сигнала.

Само управляющее постоянное напряжение или его отсутствие формируется своеобразным «драйвером», импульсным коммутатором. Сигнал, поступающий на приемник, вызывает генерацию кратковременного импульса. Который в свою очередь, приходит на коммутатор и переключает его режим работы: подавать постоянный сигнал или нет. А уж от него срабатывает силовой блок.

В качестве принимающей стороны используется внешний GSM телефон или маленькая плата-тюнер, в которую помещается SIM карта. Схема и принцип работы GSM-розетки

Виды управляемых розеток

Конечно, вид умной СМС розетки зависит от того, сделана она своими руками или куплена в магазине. В первом случае их условно разделяют по силовому модулю: релейный, или на основе электронных ключей. Или же по приемнику сигнала, в качестве которого может использоваться отдельная плата или старый телефон с виброзвонком (что характерно для самых простых систем удаленного управления). Дополнительные же функции можно обеспечить для умной розетки сделанной своими руками модулем Arduino, выполняющим функции высокоинтеллектуального контроллера, и внутренней, связанной с ним платой GSM.

Промышленные варианты исполнения различаются по форм-фактору – есть встроенные в уже готовые розеточные блоки, существуют модели, представленные внешними модулями, к выходам которых подключаются провода от мест подсоединения потребителей. Существуют и своеобразные GSM-переходники, размещаемые между питаемыми устройствами и розетками.

Разделяются такие «умные» контроллеры тока и по пиковой мощности клиентских устройств. Основные модельные ряды представлены максимумом в 2000-4500Вт. Некоторые виды GSM устройств управления

Ну и, конечно же, одной из важных характеристик выпускаемых промышленностью розеток, управляемых с телефона, служит их функциональное оснащение, к примеру:

• таймер выключения;
• тепловой датчик;
• наличие устройств соединения с системой «умный» дом;
• возможность отправки обратного SMS с информацией о принятии команды в действие и текущем состоянии устройства;
• оперирование несколькими потребителями;
• возможность распознавать СМС с определенного номера, кодов в сообщении и реагировать на них;
• доступность самого приема СМС, есть варианты исполнения, которые воспринимают только сигналы вне зависимости от вида – звонки или сообщения;

Пример того, что можно подключить к умной розетке

Как сделать GSM-розетку своими руками

Осталось разобрать вопрос, как сделать умную розетку для управления реле через сотовый GSM телефон своими руками. Можно, конечно, приобрести ее в сборе, но как зачастую бывает, заявленные характеристики устройства и качество могут не совпадать с реальными. Да и стоимость устройств от стороннего производителя намного выше, чем у самоделок.

Рассмотрен будет наиболее простой способ создания подобной розетки для конечного пользователя. Не понадобится даже умение пайки и травления плат, только базовые знания по монтажу электроприборов.

В подключении будут использоваться так называемые GSM-реле, которые, собственно, и предназначены для управления подачей питания к устройствам потребления, посредством сотового телефона. Все виды их подключения похожи, поэтому будет взята за основу одна из распространенных моделей реле – Konlen CL4-GSM. Внешний вид Konlen CL4-GSM

Ее характеристики:

• управление СМС сообщениями четырьмя исходящими линиями 220В;
• SIM-карта подключается к встроенному тюнеру;
• первую исходящую линию можно контролировать телефонным звонком;
• пять программируемых привязанных номеров, для исключения срабатывания от прихода СМС от посторонних абонентов;
• простое управление, как кнопками на корпусе устройства, так и СМС командами;
• удобные крепления винтами, для фиксации прибора;
• суммарная мощность потребителей не более 2200Вт и 10А;
• рабочая температура находится в пределах от -10С д +55С, хотя сведения о реальном использовании, дают представление о большей разнице температур;
• возможность получения по запросу ответного СМС сообщения с состоянием и режимом работы всех подключенных линий;
• есть таймер отключения с контролем его через СМС.

Инструменты и комплектующие для работы

Все, что может понадобиться из инструментов, есть в хозяйстве любого электрика. Но в первую очередь нужно само GSM-реле. Кроме него, понадобятся только отвертка и индикатор тока, при условии наличия уже разведенных линий от розеток питания до того места, где будет находиться само управляющее устройство.

Способы подключения сим-карт к розеткам

В разных моделях реле представлены и отличающиеся типы подключения. Но обычно аппарат имеет на каждую линию один вход и два выхода. Konlen CL4-GSM, не исключение. Связано это с подачей энергии на клиентские устройства. Если по умолчанию ток на нагрузку должен подаваться, то используется исходящий контакт NC, в противном случае NO. Клемма COM – вводная, туда подается питание от сети (фаза). Нулевой провод для клиентских устройств соединен с общим в щитке и никоим образом не проходит через GSM реле.

Алгоритм сбора и подключения устройства

Несколько простых действий, которые помогут настроить и подключить устройство:

1. Вставить SIM карту в коммутатор.
2. Развести все требуемые провода от устройства управления к потребителям. Обеспечить место подключения блока питания GSM реле. Закрепить прибор на стене, потолке или разместить его внутри электрического щитка.
3. После включения необходимо дождаться начала мигания светодиода «SIG» на корпусе GSM реле, которое сигнализирует о том, что сотовая сеть найдена и присоединение к ней выполнено.
   Индикаторы сигнала и режимов работы на передней стороне устройства
4. Чтобы присоединить первый мастер номер, с которого потом и можно будет отдавать управляющие и программирующие команды, необходимо нажать и держать утопленной кнопку «SET», пока лампочка «STA1» на передней панели не начнет мигать. После, можно отпустить ее и необходимо совершить звонок на номер установленной в устройство SIM карты, в течение 30 секунд. В случае принятия абонента в качестве мастер номера, GSM реле примет и сбросит звонок, а светодиод перестанет подавать прерывистый сигнал.
5. Дальнейшая настройка производится с установленного номера SMS командами, описание которых дано в русскоязычной инструкции к GSM-реле, или же кнопками S1-S4 на задней панели устройства, согласно их функциям, указанным в документации.
6. Рекомендуется, еще до момента программирования, задать мастер-пароль, который устанавливается SMS командой SN0000NEW****, где звездочки – четырехзначное число, используемое в качестве нового секретного кода.

Кнопки на задней стороне GSM-реле

Особенности сборки и схема подключения

Никаких скрытых нюансов при присоединении GSM-реле к цепям питания нет. Необходимо только учитывать, что ввод фазы обозначен «COM» для каждой из линий, а управляемые контакты «NO» и «NC». Причем необходимо не забывать о том, какой статус у каждого из них по умолчанию. NC – всегда будет включен после перезапуска устройства, а NO – выключен, до момента подачи изменяющей режим команды.

Общее подключение от линии выглядит так: Схема подключения нагрузок к линии через «умное» реле

Часто встречающиеся ошибки при сборке и подключении GSM-розеток

Наиболее часто люди, слабо сведущие в вопросах подключения «умных» реле с удаленным СМС управлением, совершают достаточно простые ошибки монтажа:

• подвод фазового провода в коннектор, для этого не предназначенный, – «NO» или «NC»;
• попытка подключения нулевой линии вместо фазы;
• привод к прибору обоих проводников 220В, в особо тяжелых случаях всех трех – фазы, нуля и земли;
• превышение подключенными потребителями предельной мощности прибора.

Все эти нарушения монтажа приведут к выходу устройства из строя или даже его возгоранию. Нужно быть внимательным и точно изучить инструкцию к своему GSM реле. Кроме того, необходимо не забывать о том, какие выходы включены по умолчанию, а где отсутствует напряжение. Бывает и такое при неверном подключении проводов к управляющему устройству

Самый простой вариант Умной розетки, бюджетный вариант, цена вопроса 180 рублей

Доброго дня Уважаемые мастера самодельщики. Во первых всех Вас с наступившим Новым годом! Чтобы абсолютно все сбылось в этом году, о чем вы мечтали раньше.

Во вторых и в основных, поговорим и попробуем сегодня сделать мы вот что. Начнем подробно.
Нано технологии затронули не только производство автомобилей, роботов и космических кораблей, но и не торопясь вошли в каждый дом, в форме бытовых электронных новинок. Не так давно появилось такое понятие как «умный дом» и оно уверенно вошло в наш обиход.

В американских фильмах часто демонстрируется дом, который как будто живет своей самостоятельной жизнью. По легкому движению руки зажигаются светильники. От пронзительного взгляда кино героя распахиваются шторы или двери. После произнесенного кодового слова включается музыка.

Все это и есть «умный дом», то есть интеллектуальная электронная домашняя система управления. И сегодня мы с Вами попробуем смастерить самый несложный прибор данной системы. А именно «умную розетку». Которая будет управляется через дистанционный пульт .

Существуют различные по типу управления «умные розетки» — GSM, WI-FI, Инфракрасные и т.д. Мы остановимся на самом простом варианте «умной розетки» (не будем прыгать через ступеньки, начнем с начала, т.е. самого простого), а именно розетки управляемой через инфракрасный сигнал, передаваемый на расстоянии через пульт управления.

Подвигли меня к сборке данной инфракрасной «умной розетки» две причины. Главная, абсолютная простота изготовления (читаем — доступно всем, или почти всем). Вторая, доступность и дешевизна комплектующих (для изготовления прибора я приобрел лишь инфракрасный дистанционный блок управления за 180 рублей (такая «умная розетка в магазине стоит порядка 2 000 рублей, т.ч. денег сэкономил прилично») на Алиэкспресс, ссылочка кому интересно — 1 канальный релейный модуль дистанционного управления для электронных приборов .

Остальное я нашел в гараже и пыльных уголках квартиры. Кстати на Алиэкспресс я заказал еще и умный паяльник на 60 вт., с ручной регулировкой температуры жала и с электронной индикацией, ссылка на паяльник — Электрический паяльник с регулируемой температурой 60 Вт/80 Вт, а если хвастаться до конца, заказал там еще, так называемую «третью руку», для пайки, приспособление для фиксации печатной платы, частая проблема при пайке не хватает одной руки, для того, что бы все хорошо спаялось, ссылка на «третью руку» — Подставка для паяльника «третья рука», увеличительное стекло, 2 зажима типа «крокодил», вращающие 360 градусов)

Совсем немного, о Вашем здоровье. Напряжение 220 вольт опасно для Вашего здоровья и жизни! Работать нам сегодня придется и с данным напряжением. Будьте осторожны не замеряйте его пальцами рук, а тем более нежной мякотью языка. Выполняйте, пожалуйста, правила техники безопасности при работе с электричеством, другими опасными приборами и оборудованием. Если вы будете серьезно относится к данным правилам, то до глубокой старости будете ходить с широкой улыбкой на лице, ступая по земле, двумя ногами. 🙂

Принцип работы инфракрасного дистанционного блока управления заключается в следующем: Мы имеем пульт передатчик инфракрасного излучения, заявленная дальность 8 метров, вполне хватает для городской квартиры. Передатчик подает инфракрасный сигнал на исполняющий блок приемник, в блоке установлен инфракрасный датчик, который принимает и через электронную систему, преобразует сигнал в электрическое напряжение, достаточное для включения исполняющего реле. При включении реле замыкаются рабочие контакты, которые включают необходимый модуль в нашем случае, через замкнутый контакт реле, подается напряжение питания на блок розеток, на блоке розеток появляется напряжение. «Умная розетка» подала напряжение на потребителя, например светильник.

Возможные варианты применения нашего прибора самоделки:
Включение и выключение света, радио точки, перезагрузка маршрутизатора, отопительных приборов, включение и выключение приборов аквариума, включение и выключение полива комнатных растений (можно применять и на даче, но там масштабы уже другие) и многое другое (хорошие мысли всегда приходят вовремя и Вам, наверняка придет в голову интересная идея использования данного прибора).

Любящим смотреть самоделки глазами, а не читать, представляю видео ролик инструкцию, где подробно описан процесс изготовления «умной розетки».

Видео инструкция изготовления розетки с дистанционным включением подачи напряжения на рабочие контакты прибора.

Инструкция по изготовлению «умной розетки» с дистанционным управлением, своими руками.

Инструменты для изготовления управляемой розетки:

1. Дрель или сверлильный станок.
2. Ножницы.
3. Линейка, штангенциркуль.
3. Карандаш или фломастер.
4. Абразивная шкурка.
5. Надфили или маленький напильник
6. Ножовка или лобзик.
7. Сверла.
8. Паяльник можно такой — Электрический паяльник с регулируемой температурой 60 Вт/80 Вт
9. Отвертка.
10. Канцелярский нож.
11. По возможности и желанию — Подставка для паяльника «третья рука», увеличительное стекло, 2 зажима типа «крокодил», вращающение 360 градусов

Расходные материалы для изготовления прибора:

1. Провода монтажные.
2. Припой для пайки электронных модулей заказал здесь — Свинцово-оловянный припой канифольное ядро
3. Релейный инфракрасный модуль с пультом дистанционного управления можно приобрести здесь — 1 канальный релейный модуль дистанционного управления для электронных приборов
4. Блок розеточный, в моем случае, старый компьютерный блок питания на 5 розеток.
5. Блок питания от старой телефонной зарядки на 5 вольт, для запитки нашего инфракрасного релейного модуля, или что-то похожее, что найдется под рукой.
6. Небольшой кусок пластика, для заклейки штатного магазинного отверстия под выключатель.
7. Клей для клейки пластика.
8. Немного термоклея, для фиксации электронных блоков.
9. Выключатель, типа тумблер, или какой будет под рукой.

Процесс изготовления розетки:

1. Разбираем старую, ненужную телефонную зарядку, использовать будем сам электронный блок 220в. — 5 в.
2. Паяем конструкцию по схеме, подробно изложено в видео ролике.
3. Разбираем розеточный блок, освобождаем место под наши электронные блоки — блок питания 220в. — 5в., инфракрасный релейный блок. В розеточном корпусе делаем 3 отверстия — по выключатель, индикатор подачи напряжения и инфракрасный датчик.
4. Устанавливаем электронные модули в корпус розетки. Собираем розетку.
5. Проверяем наш прибор в работе, показано в видео ролике.

Ремарка.
Инфракрасные модули выпускаться с реле под разное напряжение питания, в нашем случае блок питания с выходным напряжением 5в., следовательно, инфракрасный модуль берем с реле на 5 вольт. Т.е. при выборе, исходите из выходного напряжения вашего источника питания имеющегося в наличии.

Если ваша конструкция не помещается в стандартную розетку, можно изготовить розетку самостоятельно, это не сложно.

На сегодня все. Интересных и нужных самоделок Вам!

Умная GSM-розетка своими руками

«Умная» розетка — необходимый компонент «умного» дома, который помогает управлять бытовой и климатической техникой. GSM-розетку можно купить или изготовить собственными руками. Принцип работы устройства реализуется через поддержку цифрового стандарта связи GSM. Также розетка может работать в роли сигнализации. Самостоятельное изготовление таких устройств в последнее время нередко практикуется из-за обилия на рынке китайских некачественных розеток. Чтобы определиться, нужна ли вам умная розетка, обратите внимание на ее свойства:

• возможность дистанционного управления (включение, выключение) любой электротехникой посредством команд с телефона;
• контроль над климатом в помещении и поддержание температурного режима;
• возможность использования в качестве компонента сигнализационной системы;
• экстренное отключение электричества в доме.

Важно понимать, что даже изготовленная своими руками «умная» розетка будет «тянуть» немало электроэнергии за счет наличия блока питания, сглаживающего перепады напряжения – без него выключатель быстро выйдет из строя. Кроме того, препятствием в сборке может стать цена комплектующих.

GSM-розетка имеет вид обыкновенного переходника, который подключается к обычной розетке. Работа приборов, включенных туда, может регулироваться посредством звонка или смс на сим-карту, вставленную в слот розетки. Как запасной вариант, в собранной своими руками розетке должен обеспечиваться вариант управления вручную (обычно это кнопки, расположенные сбоку корпуса). Стоит рассчитывать, что собранное собственноручно устройство будет иметь мощность до 5 кВт. Это позволит использовать его для многих видов техники. Собрав розетку самостоятельно, вы получите возможность сэкономить 1000 рублей и больше, в зависимости от стоимости готовой розетки на рынке.

Способы применения смс-розетки

Принцип работы розетки реализован на основе расшифровки тонов — в современных телефонах применяется тональный набор. Эти сигналы имеют аббревиатуру — DTMF. Чтобы расшифровать частоту сигналов, потребуется поставить декодер.

Кроме того, некоторые специалисты рекомендуют экономить расход электроэнергии розеткой при помощи “экономителя” энергии, благодаря которому понижается нагрузка на сеть и ток ее потребления. Это экономит от 30 до 50% денег за платежи по электроэнергии.

А что думает специалист.

Принцип работы GSM-устройства основан на удаленном контролировании розетки, сигнал на нее может подаваться через радиоканал, Wi-Fi, мобильную сеть, вследствие чего цепь будет размыкаться или замыкаться, тем самым включая или выключая прибор. Некоторые модели умных розеток могут поддерживать 2 и более номера, оснащаться датчиками контроля состояния помещения.

Конструкция

GSM-розетка своими руками предполагает покупку реле, а также изготовление простого блока управления, расшифровующего тон. Функция реле будет состоять из включения и отключения контактов. А сигнализировать о выполнении команды ему будет декодер, что и показывает схема.

Соответственно, чтобы изготовить устройство, требуется приобрести поляризованное реле. У него есть пара катушек. Если к сети подключается одна из них, якорь притягивается к одному из релейных сердечников. Это будет препятствовать размыканию контакта даже в случае отсутствия напряжения. Для фиксации контакта в исходной позиции требуется, чтобы напряжение было подано на 2-ю катушку. Подающийся туда импульс должен иметь определенную амплитуду и продолжительность.

Для сетевой запитки розетки нужно спаять выпрямитель диодного типа. В нем содержится конденсатор, рассчитанный на напряжение до 24 В. Хоть это и нарушение техники безопасности, при подключении розетки мощностью до 3 кВт никак не скажется на работе приборов и не приведет к проблемам в сети.

Принцип работы

Модулем приема будет обычный телефон (для этого подойдет даже старый мобильник с функцией вибровызова) или приемник, снабженный декодером. Принцип работы устройства таков:

• подключите реле. Когда вы его подключите, проверьте полярность напряжения, которая есть на выходе мобильного. Наличие в нем вибрации очень упрощает функционирование схемы;
• когда виброзвонок срабатывает, оптронное реле открывает открытый транзистор, а также транзистор. Он заряжает конденсатор от устройства посредством одной из релейных обмоток;
• якорь переключится, включая одну из пары релейных катушек, замыкающей контакт. Контакт отвечает за выключение или включение розетки;
• после окончания вибрации (разрядки конденсатора) релейный якорь переводится в первоначальное положение;
• если вибрация подается повторно, якорь переключается на 2-ю катушку, а цепь разъединяется.

Принцип работы смс-розетки

Важно, что вам не потребуется каждый раз настраивать телефон. Достаточно будет совершить на него звонок. Однако нужно знать, что реле будет срабатывать в случае, например, рассылки на мобильный спама.

Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.

Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.

Собираем «умную розетку», не требующую интернета, Wi-Fi и программирования

В этом мини-обзоре я расскажу про один из простых методов решения распространённой проблемы – когда при включении-выключении одного устройства, надо управлять и питанием нескольких дополнительных устройств.

Вполне обычная ситуация – включили вы с помощью пульта ТВ приставку, и телевизор включился синхронно с ней. Это уже давно не диковинка и управление по HDMI (HDMI CEC) заложено в самом стандарте изначально. Но как быть, если надо подавать питание и на другое устройство, которое этот самый протокол не поддерживает? Это может быть, как и активная 5.1 акустическая система, так и ambilight подсветка, и тысяча других разнообразных устройств. В моем конкретном случае задача была такая – как только монитор моего ПК переходит в ждущий режим (т.е. за ним никто не сидит и не работает), гасить фоновую подсветку за монитором. Приблизительно лет 15 назад, ещё во времена кинескопных телевизоров, я похожую проблему решал немножко по-другому – управление питанием телевизора происходило по детектированию видеосигнала на выходе спутникового ресивера. С современным монитором такое не проканает – он подключается по цифре, и конечно же, при желании, можно «врезаться» и в цифру, но я пошёл более простым путём – определением потребляемой мощности «головного» устройства, и управлением нагрузкой, соответственно измеренной мощности.

Сейчас очень модна тенденция «Умного дома», когда все действия делаются через онлайн, и теоретически, и управление подсветкой можно «привязать» к интернету. Но лично я очень скептически отношусь к таким решениям, и мне просто некомфортно, что данные, скажем, когда у меня в туалете горит свет, поступают куда-то на сервер в Китай или в США. Именно по этой причине, у меня нет ни экаунта гугл, ни банковского счёта, ни пейпала на свое имя 🙂 Так что вариант с «онлайн розеткой» я даже и не рассматривал, а решил подумать про «оффлайновые» решения.

На просторах интернета была найдена нижеприведённая схема, которая на поверку оказалась не совсем рабочей, и с помощью участников форума ixbt, была доведена до ума. Скажу сразу, вполне возможно, что схема не самая идеальная, её можно упростить или как-то ещё улучшить, но самое главное – она своё дело делает и проверена на нескольких разных конфигурациях – мониторы, телевизоры, ТВ боксы и даже игровые приставки.

Исходная схема (нерабочая) После доработки

Для желающих знать принцип работы схемы – краткое описание: Ток, проходящий через первую обмотку дросселя (трансформатора), наводит напряжение во второй обмотке, которое усиливается операционным усилителем, и выпрямляется и сглаживается цепочкой из выходного диода и конденсатора. Далее, полученное постоянное напряжение подаётся на вход второго ОУ, который включён в режиме компаратора, и порог переключения которого, настраивается подстроечным резистором.

Для изготовления устройства, понадобятся вполне доступные, ширпотребные электронные компоненты, общая стоимость которых не превышает 5$. Плату специально была разведена по простой топологии, с использованием только trough hole компонентов, для облегчения её изготовления, как и при помощи ЛУТ, так и при помощи ЧПУ фрезерного станка (Я делал на Roland EGX-350). Для особо эстетствующих, в прилагаемом к скачиванию архиве, есть и герберы для заказа плат в Китае – в них я дополнительно развёл дорожки и под SMD вариант использованного операционного усилителя.

Список использованных компонентов:

— Операционный усилитель LM358 – 1 штука. (Любители винтажа могут использовать и КР1040УД1)

— DIP8 панель для ОУ (Опционально) – 1 штука.

— Любые выпрямительные диоды хотя бы на 0.1А тока – 4 штуки. Я использовал 1N4004 (Можно и Д226Б, КД105, Д161-200 и так далее)

— Резисторы 10К – 3 штуки, можно использовать любые типы и мощности, у меня часть на 0.125 вт, часть на 0.25 – взял первое, что попалось под руку.

— Резисторы на 100К, 220К, 33К, 1К и 4.7К – по одной штуке, требования по мощности те же, что и выше.

— Транзистор NPN проводимости на ток хотя бы 0.1А – 1 штука. Можно использовать BC547, 2N3904, S8050, C9013, КТ315, КТ3102, 2Т610А и многие другие.

— Электролитические конденсаторы на 10 и 100мкф и как минимум, на 6.3 вольт – по одной штуке. LowESR, 105C и другие MIL-SPEC тут не нужны, пойдут любые (ну, я бы конечно постеснялся ставить К50-3, ЭТО или К52-2, но это уже дело вкуса – работать будет и то и другое)

— Керамические (плёночные) конденсаторы 10мкф – 2 штуки, 0.1мкф – 1 штука.

— Реле типа SRD 5VDC-SL C – одна штука.

— Подстроечный многооборотный резистор на 10К – 1 штука.

— Дроссель от входного фильтра маломощного импульсного БП – 1 штука.

— Фольгированный текстолит или монтажная плата размерами не менее 64х52мм – 1 штука.

— Импульсный (а можно и трансформаторный) блок питания на 5В 0.1А – 1 штука.

— Желание что-то сделать своими руками, а не только срач в комментах разводить – без ограничения.

Для начала, надо аккуратно смотать с одной стороны дросселя обмотку, а вместо неё намотать 3-4 витка проводом потолще – это и будет «силовая» обмотка.

В остальном, всё вроде понятно и сложностей в сборке возникать не должно. Желательно, для улучшения токового режима, на силовые дорожки, по которым протекает ток нагрузок, напаять дополнительные проводники, или покрыть толстым слоем олова.

ВНИМАНИЕ: В схеме используется опасное для жизни напряжение в 220 вольт. Ни в коем случае не беритесь за сборку, если у вас нет опыта в подобных делах, лучше попросить кого-либо знающего.

После того как схема собрана и все соединения проверены, надо выставить регулятор резистора в крайне верхнее по схеме положение и можно подавать питание. Признак работоспособности – в момент подачи питания реле щёлкнет и отпустит. Если этого не произошло, внимательно смотрим схему и ищем, где же косяк. После того, как всё исправлено, можно перейти к настройке под конкретную нагрузку. Для этого, подключаем нагрузку, потребляемый ток которой следует отслеживать, к выводам, обозначенным на плате как TV, нагрузку, которой надо управлять, подключаем к контактам с маркировкой LED, а сетевое напряжение подаём на вход, обозначенный как IN.

Для правильной настройки срабатывания, включаем устройство, режим работы которого надо отслеживать, в активный режим, и подкручиванием подстроечного резистора, добиваемся срабатывания реле. Крутить надо медленно, у схемы есть небольшая задержка, в приблизительно 1 секунду, и если крутить быстро, то нужную позицию можно «проскочить». После срабатывания реле, переводим отслеживаемое устройство в пассивный (дежурный) режим и проверяем, отключилось ли реле. Если не отключилось (некоторые устройства переходят в дежурный режим с задержкой, иногда до 3-5 секунд), то подкручиваем резистор на пару оборотов, пока нагрузка не отключится. После этого, опять переводим устройство в активный режим и смотрим, срабатывает или нет реле. Если не срабатывает, то значит, в предыдущем режиме резистор слишком перекрутили, и его надо немножко подкрутить в противоположенном направлении. Несмотря на «сложность» описания, на всю процедуру настройки уходит не более 2х минут. В особо тяжёлых случаях, когда отслеживаемая нагрузка прожорливая – скажем, плазменный телевизор или мощный проектор, надо будет увеличить номинал резистора R1 с 10К до 22, а то и 33К. С указанными же на схеме номиналами, устройство чётко и стабильно отслеживает изменение в потребляемой мощности в пределах 5-100вт, что вполне достаточно для практически любого современного телевизора или монитора.

Изначально, размер платы был подогнан с учётом её установки в стандартную NEMA коробочку, платы даже были заказаны в китае, но по своей оплошности, запустил в производство промежуточный, нерабочий вариант схемы, так что пришлось делать заново уже дома. Установка колодки с контактами не планировалось, но назло, тот фольгированный текстолит что у меня был в этот момент, имеет очень тонкий слой фольги, и при пайке, толстые провода его просто-напросто отрывают. По этому, пришлось ставить колодку, а с колодкой в этот корпус уже не влезло, пришлось подбирать корпус побольше. Для экономии места и простоты подключения, в качестве разъёмов использовал кабель UPS<>PC, который был разрезан посередине и подключён соответственно к входу и выходу устройства. Ну а для подключения управляемой нагрузки, использовал обычный провод с припаянной розеткой на конце.

Планировал так (в левом нижем углу — неправильная плата из китая), а вышло вот так: Предсборочная проверка (обратите внимание на земляной провод, даже если вас розетки в доме без заземления, такой провод необходим, так как он уравнивает потенциалы шасси монитора и ПК. При его отсутствии, уравнивание пойдёт через сигнальный провод, что чревато выгоранием входов или выходов соответственно, в мониторе, или в ПК. Для дополнительной электробезопасности, крепление платы к корпусу сделано через полиэтиленовые шайбы, и такие же винты с гайками применены для крепления платы к корпусу. В крышке корпуса просверлил отверстие, чтоб была возможность подстройки порога чувствительности в домашних условиях (мастерская у меня на работе, а использовать устройство я планирую дома)

При желании, блок питания можно исключить, а питание +5V получать по шине USB — это даст ещё один плюс — при отключённом ПК, не будет лишнего потребления эл. энергии. Неплохо было бы добавить стабилитрон в цепь опорного напряжения — сейчас оно привязано к питающему напряжению, и если оно у вас «дышит», вполне возможны ложные срабатывания. Также, можно блок питания переделать на безтрансформаторный (Рекомендую почитать вот этот документ, если возникнет желание по переделке схеме питания), компоненты все применить SMD, а реле заменить на симистор. Всё это вместе, позволит серьёзно уменьшить размер всего устройства, и по идее, его можно будет размещать прямо в корпусе сетевого удлинителя. Я плотно работаю над этим вопросом в данный момент, и обязательно опубликую follow up, если будут заметные успехи.

Очередная «умная» розетка своими руками. Часть 1

Да, да, да. Еще одна. Понимаю, всем надоело. Но очень уж хотелось сделать самому, свою собственную «умную» розетку, с лото и курсистками. Встраиваемую (в доме — скрытая проводка). С управлением через WiFi (локально) и Интернет (глобально). С получением текущего статуса (в перспективе — с информацией о потреблении). С подключением нескольких розеток в одном блоке (до четырех). С датчиками температуры, освещенности и присутствия. С видеокамерой, в конце концов!

Первая часть — просто проверяем общую работоспособность схемы. По сути — некий аналог WeMo Switch, только встраиваемый в стандартный подрозетник и потому не привязанный к какому-то определенному дизайну (чтобы вписаться в любой уже существующий интерьер).

Итак, чего хочется? Хочется управлять независимо каждой из четырех розеток (у меня дома в одной из комнат розетки объединены в блоки по два двухрозеточных модуля вплотную друг к другу, в двух стандартных пластиковых подрозетниках соответственно). К одному из таких блоков подключены все агрегаты (освещение, насос фильтра, нагреватель, компрессор) аквариума с красивым парчовым сомиком, вот ими и будем управлять. Сомик вот такой, если что (картинка для привлечения внимания):

Итак, что нам надо?
1. Получать команды через WiFi и выдавать соответствующие управляющие сигналы на замыкание контактов. Т.е. нужен модуль контроллера с WiFi. Поскольку у меня есть наша платка на AR9331 (рояль в кустах, да: собственно, изначально и хотелось ее в реальном деле опробовать), она и будет таким контроллером.

2. Реле на 16A 220V. Чтобы не заморачиваться — взял готовый модуль от Амперки. Заодно там и светодиод есть для индикации режима работы розетки.

3. Питать эти два модуля напряжением 5V. Разобрал компактный блок питания с разъемом USB.

4. Подрозетник глубиной 60мм.

5. Собственно розетка (пока для экспериментов взял первую попавшуюся в соседнем хозяйственном магазине):

6. Светодиод для индикации режима работы розетки (On/Off). Нашел у себя в тумбочке зеленый и красный. Сначала хотел использовать зеленый (цвет больше нравится), но он оказался недостаточно ярким, так что в результате взял красный.

Прикинул схему (примитивная, да):

Нарезал проводов, запаял:

Отрезал куски термоусадочных трубок, заизолировал модули:

Запихал все в подрозетник, подсоединил кабель, подключил к розетке. Пока в стенку еще рано пихать, надо на столе отладиться.

Чтобы светодиод был виден получше, тонким жалом паяльника проделал небольшое отверстие в розетке.

Испытательный стенд готов.

Софт для первоначальной простой проверки взял из поста ув. Ariman’а.

Ну что же… Как ни удивительно, но все работает. Реле щелкает, светодиод моргает, электричество в розетку подается. Первый шаг сделан. Времени ушло где-то часа полтора в общей сложности. Денег:
1. Контроллер на AR9331 — не знаю даже, как оценивать. Пусть будет 750р — по такой цене мы его продавать собираемся, когда партию сделаем.
2. Модуль реле — 290р.
3. Блок питания — ну, пусть будет 200р (видел в переходе подземном по такой цене, мой-то у меня уже пару лет валялся).
4. Подрозетник — 45р.
5. Розетка — 120р.

Теперь надо довести до ума софт (прежде всего — прошивку). Об этом — в следующей части, если народу будет интересно. А потом буду подключать датчики и еще три модуля реле, чтобы управлять четырьмя розетками, а не одной.