Elektriska eluttag: 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Denna instruerbara visar dig hur du hackar en strömadapter från hyllan för att göra en internetaktiverad nätadapter med hjälp av Electric Imp. Detta låter dig fjärrstyra alla enheter som drivs med nät via en smartphone eller webbläsare. Mitt garage "som konstruerat" belysning är dålig. Du kan använda det tillgängliga ljuset för att hitta stora föremål som din bil, men glöm den skruven du precis tappade. För att åtgärda belysningsproblemet köpte jag två lysrör med fyrfyra, fyra rör för att hänga ovanför mitt arbetsområde. Eftersom plug-punkten är i taket ungefär 12 fot hög, behövde jag ett sätt att fjärrkoppla och släcka lamporna. Jag hittade ett Stanley fjärrkontrollerat eluttag i en lokal butik och jag var klar, eller så trodde jag. Den första Stanley -fjärrkontrollen misslyckades på dag 1. Utbytesenheten misslyckades efter ett par dagar. Tredje utbytesenheten misslyckades ett par månader senare. Jag fick aldrig tillbaka det till affären-jag installerade dragsträngar för butiksbelysningen som en tillfällig halvfjärrlösning från gamla skolan. Vad jag behövde var en WeMo eller liknande enhet. En perfekt lösning för mina behov om kanske lite överkill. Men då slog det mig. Mest troligt är felpunkten med Stanley -enheten RF -kretsen som styr växelströmmen. Om jag ersatte den kretsen med en elektrisk imp, skulle jag inte behöva krångla till AC -kretsdesignen som redan är UL -godkänd för säkerhet och skulle ha ett snyggt skapat hölje att starta. Jag tog en Philips -skruvmejsel och öppnade Stanley -enheten. Insidan verkade vara PERFEKT för en eftermontering av en elektrisk imp (https://www.electricimp.com) med minimal ansträngning … eller så trodde jag. Mina butiksbelysning var på väg in i internetmolnet. Tyvärr träffade planen att ersätta RF -kretsen med en elektrisk impump en stor vägbult eftersom DC -strömförsörjningen på Stanley -kraftuttaget inte kan leverera tillräckligt med ström för att driva den elektriska imp. Imp kräver cirka 400mA på WiFi -sändning, så hacket visade sig vara mer invasivt än jag hade tänkt, med en Imp, mobiltelefonladdare och reläbräda, skohornad i Stanley -höljet. Eftersom semestern är precis runt hörnet, är detta låter dig styra din ljusdisplay var du än du och din smartphone befinner sig, även om det bara är från soffan för att undvika den nattliga resan till din snöfyllda gård …. tänk bara på vattentätningen om du gör detta så att du inte av misstag skapar en elektrisk fara. Stanley -enheten jag använde är fortfarande tillgänglig från olika webbplatser så om du vill ha en grundläggande WeMo'ish -liknande enhet, med fullständig åtkomst till källkoden och elektroniken som du kan hacka till perfektion, kommer denna Instructable att ta dig dit.

Steg 1: Hur det fungerar

Electric Imp är kärnan i systemdriften. När knappen på webbappen är aktiverad görs en AJAX HTTP -begäran till en URL som är specifik för din Imp. Denna begäran skickas till Imp Agent i Electric Imp -molnet som specifikt är associerat med din Electric Imp. Agentkoden är en mini -webbserver som analyserar begäran och vidarebefordrar den till din Imp -firmware via molnet om den är giltig. Denna kommunikation bakom kulisserna mellan den serverbaserade agenten och den hårdvarubaserade firmware utvecklades av de begåvade människorna på Electric Imp. Imp -firmware tar emot meddelandet från den molnbaserade agenten och ställer in reläutmatningen därefter. Detta gör att du kan stänga av eller sätta på Stanley -uttagen genom att trycka på knappen på din smartphone eller webbläsare med minimal utveckling av programvara och firmware. Trevlig!

Steg 2: Det du behöver

Det finns många varianter av fjärrstyrda växelströmbrytare. Dessa är mycket populära under december semester i USA. Mest troligt kan någon av dem hackas på liknande sätt. Detta är listan över delar och verktyg för Stanley -enheten jag använde. Delar

• Stanley Remote Powered Outlet. Enheten jag använde är fortfarande tillgänglig för cirka $ 16 från 1000Bulbs.com Jag gillar bekvämligheten med att ha 3 butiker
• Electric Imp
• Electric Imp -bärarkort
• SainSmart 2-kanals reläkort. Har opto-isolator ingångar. Jag köpte den här brädan för ett annat projekt. Vid den tiden (augusti 2013) var det under $ 5 levererat med Amazon Prime. Det nuvarande priset är $ 9
• 1 x 4 -polig Molex -kontakt. Jag köpte min från Jameco.com
• 1 x 3 -polig Molex -kontakt. Jameco.com
• 5 x kontaktdon för kontakter i Molex KK -serien. Jameco.com
• Termistor - 10K https://www.sparkfun.com/products/250 (Valfritt - jag behöver fortfarande skriva koden för detta)
• iPhone USB -laddare för att driva imp - Amazon har de bästa priserna
• USB -kabel som kommer att stympas för att leverera ström till Imp. Om du får en med en liten plugg -ände (som den som medföljer iPhone, kommer du att kunna undvika stympningssteget!)

Verktyg och tillbehör

• Philips skruvmejsel för demontering av Stanley -enheten. Naturligtvis är din garanti ogiltig så snart du gör detta
• Lödkolv och löd- Radioshack har en mängd
• 24 eller 26 eller 28 Gauge hookup wire för anslutning av den elektriska imp I/O till reläet. Radioshack har olika färger på 24 gauge tillgängliga https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=21982396,
• Vass kniv
• Små elektriska verktyg (trådklippare, trådavdragare etc)
• Små borrkronor (1/16 ") och borr för att göra Imp -slitsen på sidan av Stanley -enheten. Alternativt ett Dremel -verktyg med lämplig skärbit.
• Hotlimpistol och limpinnar för montering av elektrisk imp och relä i huset. Jag använde höghållfast typ..

Kom ihåg att så snart du öppnar Stanley Remote AC Outlet -omkopplaren är din garanti ogiltig. Se också till att du arbetar med lämpliga säkerhetsförfaranden för huvuddrivna enheter. Koppla ur Stanley -enheten innan du arbetar med den. Medan den är urkopplad kan du arbeta säkert med den utan att vara rädd för att chocka dig själv av misstag. Om du försöker arbeta på enheten medan den är inkopplad räcker det med spänningar (115VAC) inuti Stanley -enheten för att döda dig. Arbeta aldrig på insidan av Stanley -enheten när locket är borttaget och enheten är ansluten. Var säker. Använd standard DIY -säkerhetsförfaranden för verktyg och använd alltid skyddsglasögon.

Steg 3: Demontering och modifiering

Stanley -enheten öppnas genom att ta bort de 5 skruvarna på baksidan med en liten skruvmejsel från Philips. En av skruvarna kan döljas under en klistermärke. När alla fem skruvarna är ute, försiktigt loss de två halvorna. Ta bort fjärrkontrollens kretskort och kassera det. Vi kommer inte att använda den igen. Det är här Imp kommer att installeras. Det finns 2 stora plastbussningar gjutna på det nedre plasthuset som det ursprungliga RF -kortet var monterat på. Dessa chefer kan skäras av med ett par sidoskär och slätas ner ytterligare med ett dremelverktyg. Imp och relä kretskort kommer att limmas på basen. Det är nödvändigt att ta bort cheferna för att reläkortet ska montera tillräckligt lågt för att rensa topplocket när Stanley -enheten sätts ihop igen. Ta bort kretskortet från skalet. Skär försiktigt runt den befintliga kretsen med ett Dremel-verktyg med en avskärningsskiva så att du bara lämnar AC-delen av kretskortet som visas på bilderna. Klippning av kretskortet är nödvändigt för att ge utrymme för de nya reläer som kommer att slå på och stänga av uttagen. Du vill lämna de viktigaste AC -spåren som stöder eluttagen. För att få en plats för det elektriska imp -kortet måste en plats göras i sidan av huset. Inledningsvis hade jag tänkt använda Stanley -enheten inbyggd regulator för att driva imp. När detta visade sig vara otillräcklig kraft, var jag tvungen att flytta spåret till den motsatta sidan av det nedre huset. För att göra luckan, borra ett antal 1/16 hål i ungefär en rak linje och använd sedan en liten fil för att kvadrera upp luckan. Gör inte din plats där dessa bilder visar ….. titta på de sista bilderna i det sista steget för att se vart luckan ska ta vägen!

Steg 4: Elektrisk detalj och montering

Det ursprungliga reläet i Stanley -enheten var utrustat med ett 250VAC/10A -relä som krävde en 12V spolspänning för att växla. Svårt att aktivera från en 5V -krets så den ersattes med en dubbelrelämodul. Se till att Stanley -enheten inte är inkopplad innan du börjar arbeta med den. Reläkortet jag använde har två 10A -reläer som växlar med en 5V spolspänning. För att säkerställa en 15A -klassificering av den hackade enheten använde jag reläerna parallellt för att ge en belastningsgrad på 20A. Detta ger en anständig säkerhetsfaktor för en nätadapter som är ansluten till en standard 15A brytare skyddad ledningskrets. Om du använder ett högre strömrelä kan du byta eluttag individuellt. Om eluttaget är märkt 15A måste något av uttagen vara säkert att använda till 15A. Genom att koppla de reläer som anges för denna instruerbara parallellt kan du se till att varje enskilt uttag eller alla tre uttag tillsammans kan dra 15A säkert. Mer belastning än detta och strömbrytaren i din kabeldragningspanel kommer att lösa ut för att skydda kretsen. Strömmen till elektroniken levereras av en iPhone USB -laddare. Jag hade ett extra som jag kunde använda. De är billiga och tillgängliga på Amazon och eBay. Det är billigare att köpa laddaren som levereras med en USB -kabel än att köpa komponenterna för att bygga din egen strömförsörjning. IPhone -formfaktorn fungerar bra i Stanley -enhetens begränsade utrymme. Använd spadeplintar för att ansluta direkt till laddarens AC -terminaler. Använd värmekrymp för att täcka de utsatta delarna av växelplintarna för att förhindra oavsiktlig kontakt. USB -kabeln som jag hittade i min projektlåda hade en skrymmande formad kontakt. Med en vass kniv avlägsnades plastlisterna. De röda och svarta ledningarna på USB -kabeln byttes ut mot 26 gauge -tråd för att ge mer mekanisk robusthet och sedan skyddades kontakten ytterligare med värmekrymp som ses på bilderna. Ursprungligen hade jag tänkt byta reläer oberoende så att jag kunde styra minst 2 uttag självständigt. Det var så kretsen ursprungligen kopplades upp. Efter att ha undersökt reläernas nuvarande bärförmåga valde jag att parallella reläutgångarna. Anslutningen mellan Imp och reläkortet har två Imp -stift som styr varje relä. I verkligheten kan du bara ansluta en Imp -stift till båda reläingångarna. Firmware kopplar ihop båda stiften så att båda sätten är bra. AC Neutral och AC Ground är redan ansluten till eluttagen. Lämna allt anslutet så som det kommer från fabriken. Den enda ledningen som behöver ändras är AC Live -kabeln (Black Wire). Denna tråd måste t eller grenas så att du har en spänningsförande tråd till varje relä som visas på schemat. Skydda skarven med värmekrymp. Jag använde en liten bit 16AWG -tråd för denna förgrening. 16AWG multistrandtråd kan vanligtvis bära 22Amper när den används för kabeldragning i korta drag. Reläutgångarna är lödda på undersidan av AC -kretskortet som visas på bilden. När alla anslutningar är gjorda, pressa in allt i huset som visas och limma reläet och imp-brädorna på husets bas.

Steg 5: Imp Firmware, agentkod och blinkning

För att din imp ska fungera måste den ansluta till ditt trådlösa nätverk. Electric Imp tillhandahåller ett verktyg som gör konfigurationen optiskt. Processen kallas BlinkUp och beskrivs här https://electricimp.com/docs/gettingstarted/1-blinkup/ När BlinkUp är klar kommer din imp att visas på din IDE under Nya enheter. Om du inte har använt en elektrisk imp förut, föreslår jag att du först provar Hello World -exemplet på Electric Imp -webbplatsen för att få tag på Imp. Det finns också en bra guide för påverkan på instruktioner skrivna av @beardedinventor: https://www.instructables.com/id/Getting-Started-with-Electric-Imp/ Firmware för imp är kopplad till detta steg som ImpoweredImp.nut Koden för agenten bifogas som ImpoweredAgent.nutFirmware och agentkodinteraktion Din agent har en specifik URL. När ett HTTP -meddelande skickas till den här webbadressen kontrollerar din agentkod som körs i Imp -molnet giltigheten av begäran genom att jämföra den inkommande API -nyckeln (valfri nyckel du gör - fler bitar gör det svårare att gissa) med lagrad API -nyckel till minne av agenten (API Key idé från https://forums.electricimp.com/discussion/comment/8281#Comment_8281). Om nyckeln matchar kontrolleras meddelandet för att avgöra om en knapptryckningshändelse eller statusbegäran skickas i paketet HTTP -begäran. Om HTTP -begäran är för status returnerar agentkoden statusen för på/av för nätuttagen. Status uppdateras asynkront av Imp -firmware när utgångsstiften ändrar tillstånd. Om en buttonPress -händelse skickas i HTTP -begäran skickas denna händelse till Imp -firmware via den elektriska imp -säkra kommunikationskanalen mellan Imp och den serverbaserade agenten. Imp "tar emot" denna händelse via agenten. On ("buttonPressed", funktion (värde) funktion. Varje gång en knapptryckningshändelse tas emot av Imp, växlas utgångstillståndet för Pin1 och 7 som slår reläerna på eller Av beroende på föregående tillstånd. Statusvariabeln skickas tillbaka till agenten via Agent-Imp-kommunikationskanalen och tas emot av agenten i funktionen device.on.

Steg 6: IPhone HTML/Javascript -kod

Klientappen är en berömd HTML/Javascript -app. En enkel bild används som knapp. När bilden trycks, animeras knappen för att visa WiFi -paket som kommer från enheten. Kommunikation med Electric Imp görs genom att skicka ett meddelande till agentens URL som är specifikt för just din Imp. I HTML -appen skapar vi ett XMLHttpRequest -objekt och lägger sedan ut knapphändelsen i ett formaterat JSON -paket till agentens URL. xmlhttp.open ("POST", "https://agent.electricimp.com/YourURL?timestamp=" + nytt datum (). getTime (), true); xmlhttp.setRequestHeader ("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded"); xmlhttp.setRequestHeader ("x-apikey", "Your API Key"); var impRequest = {"request": "buttonPressed", "button": button.id}; xmlhttp.send (JSON.stringify (impRequest)); För att få status för eluttagen frågas agenten xmlhttp.open ("POST", "https://agent.electricimp.com/YourURL?timestamp=" + new Date (). GetTime (), true); xmlhttp.setRequestHeader ("x-apikey", "Your API Key"); xmlhttp.setRequestHeader ("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded"); var impRequest = {"request": "GetStatus"}; xmlhttp.send (JSON.stringify (impRequest)); För att HTML -sidan ska visas som en inbyggd app på din iPhone måste du ladda den från en webbplats och sedan lägga till den på din startskärm. Processen beskrivs i min tidigare instruerbara här: https://www.instructables.com/id/Electric-Imp-Garage-Door-Opener/step10/Configuring-IIS-Express-And-Loading-The-App-onto- y/ iPhone -filerna bifogas detta steg

Steg 7: Det fungerar

Efter all byggnad, konfigurering och kanske till och med lite förbannelse bör du ha en WeMo'ish -enhet som du kan styra från din iPhone/Smartphone/webbläsare var du än befinner dig. Det finns många användningsområden för ett internetaktivt uttag som gör ditt hem så mycket smartare.

• Fjärrkontroll av dina interna enheter som lampor, hi-fi, TV etc. Du kan förbättra programvaran och bygga flera enheter så att du kan styra belysningen i ditt hem för att få folk att tro att huset är upptaget medan du är borta. Du kan slå på och stänga av din TV för att öka illusionen. Du kan förbättra firmware och smarttelefonprogramvara för att programmera varje enhet för att köra på ett annat av/på -schema för att simulera den slumpmässiga naturen hos riktiga människor i ditt hem för att slutföra illusionen av säkerhetsskäl när du är borta.
• Du kan lägga till fjärrkontroll för svåråtkomliga kraftpunkter …. mina garagelys till exempel!
• Du kan se statusen för dina butiker för att svara på de frågor som alltid tycks dyka upp efter att du redan är många mil in i en resa hemifrån som "honung vred du på strykjärnet, hårstrån, fisktankfilter, poolfilter, ljustimers "på / av beroende på varje enhets typ.
• Lägg till rörelsessensor för att automatiskt slå på/av saker när rörelse detekteras.
• Lägg till en termistor eller annan temperaturgivare för att övervaka rumstemperaturen.
• Ta reda på hur du ansluter till IFTTT.com så att du till exempel kan e -posta, FB -meddelande, twittra ditt uttag för att slå på /av
• Kommentera nedan så lägger jag till dina idéer i listan!

Om du bygger en, vänligen lägg till i kommentarerna och meddela mig om ytterligare funktioner du har lagt till eller alternativa eluttag som du hackade för att uppnå samma syfte. Dessutom, om du räknar ut hur man IFTTT denna sak, jag gillar att veta hur också! Skål!

Andra pris i hårdvaruhackning

Andra pris i Microcontroller Contest