No Image

Управление нагрузкой по wifi

СОДЕРЖАНИЕ
1 просмотров
11 марта 2020

В данной статье показан пример использования платы NodeMCU. А именно управление нагрузкой с помощью релейного модуля из 4 реле и приложения на мобильный телефон андроид.

Подключаем все контакты по схеме

После подключения всех компонентов необходимо скопировать программный код приведенный ниже и вставить его в программу Arduino IDE и загрузить этот программный код в саму плату Arduino.

Ссылка на скетч: https://yadi.sk/d/XU-WI08r3M32gF
Сначала в этом скетче нужно изменить

Затем в строчке меняем ip адрес на свой:

Где первое это ip адрес устройства, 2 это шлюз, 3 это маска подсети, 4 это адрес dhcp сервера

После заливки скетча, переходя по адресу http://192.168.1.131/1/0 и http://192.168.1.131/1/1 мы будем включать и выключать реле, и следовательно меняя 1 на 2,3,4 мы будем управлять другими реле, например http://192.168.1.131/3/1

Теперь давайте перейдем к созданию приложения:

перейдя по ссылке: http://ai2.appinventor.mit.edu и залогинившись, мы поподаем в программу создания приложений для андроид.

Мое приложение выглядит так:

Тяжело здесь описать, что нужно добавлять, постараюсь перечислить что нужно накидать на экран.

Для управления 4мя реле нам нужно:

Из вкладки слева User interface накидать на экран 8 Button, для надписей над кнопками нам нужно 4 Label

Из вкладки слева Connectivity Добавить блок Web

Для установки двух кнопок в одной плоскости нам понадобится блок HorizontalArrangement в вкладке слева Layout

Для точечной настройки каждого добавленного блока, нужно выбрать тот блок который мы хотим отредактировать справа в вкладке Components

И в вкладке справа Properies раскроются все настройки которые применимы к этому объекту.

Общее окно выглядит вот так:

После косметических настроек перейдем в правом верхнем углу во вкладку Blocks

Здесь будем программировать с помощью блок-схем.

Для начала в вкладке слева Blocks выберем первую кнопку с которой будем работать и выберем блок: when Button1 . Click

Далее в тойже вкладке Blocks нажмем на Web и почти в самом низу выберем блок set Web1. Url to

и добавим его к when Button1 . Click

Далее перейдем в туже вкладку Blocks далее Text и выберем самый первый блок который выглядит вот так ” ” присоединим его к et Web1. Url to и напишем в нем адрес для включения реле “http://192.168.1.131/1/0

Далее в тойже вкладке Blocks нажмем на Web выберем пурпурного цвета блок call Web1. Get и присоединим его к when Button1 . Click

На этом настройка кнопки закончена, такие же действия нужно проделать со всеми кнопками и должно получиться вот так:

Само приложение можно скачать по ссылке:https://yadi.sk/d/BY4kEIYQ3M36LL

Исходники можно посмотреть по этой ссылке: https://yadi.sk/d/ehabE3C_3M36Yo по этой ссылке скачается файл с расширением .aia и его можно добавить в MIT app invertor и посмотреть полностью из чего состоит программа.

Ну а кому лень читать и интересно смотреть видео:

Технология беспроводной передачи данных в локальных сетях Wi-Fi появилась в 1998 году благодаря инженеру австралийской лаборатории радиоастрономии CSIRO Джону О’Салливану. Первый стандарт беспроводного протокола обмена данными IEEE 802.11n был утвержден в 2009 году.

За время своего развития технология Wi-Fi приобрела широчайшую популярность, прежде всего из-за отсутствия необходимости использования проводов при подключении к сети. И если изначально технология Wi-Fi применялась для подключения носимых и наладонных компьютеров, то в настоящее время эта технология проникла и в фотоаппараты, и в бытовую технику, и в мультимедийные устройства, и в устройства управления. Широко применяются и беспроводные датчики различных физических величин – температуры, давления, влажности и т.п. Устройства контроля и управления «умным домом», оснащенные Wi-Fi модулями, могут осуществлять свои функции из любой точки, где доступна локальная беспроводная сеть, а в случае, если эта сеть через роутер имеет возможность выхода в глобальную сеть – и из любой точки, где есть интернет. С помощью своего смартфона, подключенного к интернету (посредством Wi-Fi или GSM), пользователь может не только просматривать сайты, но и управлять бытовой техникой, расположенной на любой расстоянии от него.

Стандартная схема Wi-Fi сети содержит, как минимум, одну точку доступа, формирующую беспроводную сеть с известным идентификатором (SSID) и параметрами шифрования, к которой подключен, как минимум, один клиент. Точкой доступа может служить, как специализированный прибор, так и подключенный к глобальной сети роутер, оснащенный беспроводным радиомодулем. Также, к примеру, точкой доступа могут выступать ноутбук или смартфон, оснащенные Wi-Fi модулями, и подключенными к сети с помощью кабеля или технологии GSM соответственно.

В предлагаемом обзоре мы рассмотрим некоторые модули, предлагаемые компанией Мастер Кит, использующие беспроводную технологию Wi-Fi. Некоторые модули предназначены для использования в проектах DIY, поставляются в виде печатной платы с компонентами и не имеют корпусов, другие же выполнены в виде законченных устройств и предназначены для использования «из коробки». Следует учесть, что каждое из рассматриваемых устройств является клиентом беспроводной сети, следовательно, для подключения их к сети необходима точка доступа. Также нужно обращать внимание на то, с какой сетью устройство соединяется – локальной или глобальной. Многие Wi-Fi устройства используют порталы, размещенные в глобальной сети для связи с другими такими устройствами и обмена информацией. Такой способ связи позволяет упростить соединение, так как не требует постоянного выделенного IP-адреса глобальной сети и относительно сложных сетевых настроек типа NAT («проброса» портов) для доступа извне в локальную сеть, расположенную за файрволом роутера.

Для удобства сравнения основные характеристики устройств сведены в таблицу, расположенную в конце обзора.

Читайте также:  Как подключить самсунг к компу через usb

Начнет наш обзор с DIY-модулей Мастер Кит, использующих технологию Wi-Fi.

  1. MP3509 – Wi-Fi реле с термометром и двумя реле.

Основой устройства служит получивший широкое распространение Wi-Fi модуль ESP8266. Модуль представляет собой микроконтроллер, оснащенный беспроводным интерфейсом. Он поддерживает стандарты IEEE 802.11 b/g/n, с шифрованием WEP и WPA/WPA2. Также модуль имеет 11 доступных для пользователя портов ввода/вывода и интерфейсы проводной связи SPI, I2C, I2S, UART и 10-разрядный АЦП. Имеются несколько свободно распространяемых комплектов разработчика (SDK) с компилятором и библиотеками, позволяющими эффективно использовать возможности ESP8266.

Все это позволило создать современное устройство для мобильного управления различными электроприборами с помощью смартфоны или планшета.

Wi-Fi реле MP3509 рассчитано на работу в локальной Wi-Fi сети.

Помимо дистанционного управления двумя реле, предназначенными для коммутации нагрузки до по 2000 Вт каждое, модуль обеспечивает прием и передачу в сеть показаний подключаемых к нему двух датчиков температуры типа DS18B20, датчика влажности DHT11 или DHT22, аналоговых датчиков с использованием встроенного АЦП. Модуль имеет открытую систему команд для интеграции в автоматизированные системы типа «умный дом».

Модуль может использоваться как отдельно, с управлением посредством программы для Андроид, так и в составе, например, системы автоматизации OpenHAB: см. материал Подключение модулей MP35хх к системе автоматизации OpenHAB.

Как уже было отмечено, модуль MP3509 рассчитан для работы в локальных сетях. Если необходимо использовать доступ к глобальной сети, то в этом поможет следующий прибор.

  1. MP3509 MQTT – интернет реле с термометром и двумя реле, использующее сервер MQTT.

Сетевой протокол MQTT (Message Queue Telemetry Transport) является упрощенным протоколом передачи данных между устройствами и работает поверх протокола TCP/IP. Этот протокол использует поведенческий шаблон проектирования передачи сообщений, известный как «издатель-подписчик», весьма прост в использовании и администрировании, не создает больших нагрузок на каналы связи и успешно работает при наличии проблем в этих каналах, а также не накладывает ограничений на формат передаваемых данных. MQTT разработан в расчете на маломощные встроенные устройства, поэтому для его реализации требуются минимальные вычислительные мощности, с которыми справляются микроконтроллеры. Таким образом, протокол MQTT является, наряду с некоторыми другими аналогичными протоколами, например MODBUS или RS-485, отличным средством для реализации функций «интернета вещей» – IoT.

Модуль MP3509 MQTT имеет те же технические возможности, что и MP3509:

– дистанционное управление двумя реле по 2000 Вт каждое;

– прием и передача в сеть показаний подключаемых к нему двух датчиков температуры типа DS18B20;

– прием и передача показаний датчиков влажности DHT11 или DHT22, аналоговых датчиков с использованием встроенного АЦП.

Но, помимо этого, он обеспечивает считывание данных с датчиков и управление встроенными реле через интернет в любой точке, есть имеется подключение к глобальной сети. При работе в глобальной сети используется бесплатный MQTT сервер, по умолчанию iot.eclipse.org, но можно использовать и другой.

  1. Если предыдущие два устройства используют возможности микроконтроллера ESP8266, то модуль BM8034 имеет в своем составе собственный более мощный микроконтроллер серии STM8 и представляет собой устройство сбора и передачи данных по Wi-Fi.

Применение микроконтроллера STM8 позволило реализовать в небольшом объеме весьма широкий функционал. Модуль является с одной стороны законченным устройством для сбора данных о потребляемых бытовых ресурсах, таких, как вода, тепло, газ, электроэнергия, а с другой стороны – многофункциональным устройством контроля и управления исполнительными модулями и механизмами.

Прибор собирает данные с подключенных к нему датчиков и счетчиков по установленному расписанию и передает эти данные на сервер, для дальнейшей обработки и использования.

К одному прибору может быть подключено до 8 любых устройств в любой комбинации:

– счетчики электричества (при установке дополнительного модуля интерфейса CAN или RS-485);

– датчики температуры, например, BM8034temp;

– датчики протечки воды, например, BM8034water;

– датчики уровня жидкости;

– датчики утечки газа;

– исполнительные устройства (запорно-регулирующая арматура с электроприводом), например, шаровый кран с электроприводом BM8034valve.

При использовании дополнительных встраиваемых модулей интерфейсов RS-485 или CAN к одному модулю, помимо 8 устройств, перечисленных выше в описании, можно подключить до 8 счетчиков электроэнергии типа Меркурий.

Модули можно объединять для увеличения количества обслуживаемых каналов сбора информации.

Прибор собирает данные со счетчиков и датчиков и по установленному в настройках расписанию передает их на сервер, расположенный на территории России. В штатном режиме данные отправляются раз в сутки с почасовой детализацией. Если обнаруживается аварийная ситуация (отключился счетчик воды, возникла протечка, садится батарея и т.д.) прибор выходит на связь немедленно и сообщает об этом владельцу с использованием PUSH или E-MAIL уведомлений. На сервере организован личный кабинет каждого пользователя.

В личном кабинете можно указать, в какой день и час сервер будет ежемесячно автоматически отправлять показания. Показания могут отправляться следующими способами: в виде PUSH уведомления, в виде E-MAIL, непосредственно на портал MOS.RU. Забудьте о рутине связанной с ежемесячной передачей показаний вручную!

Также вы можете просто смотреть показания и графики на вашем мобильном телефоне, планшете или компьютере, используя браузер или мобильное приложение для iOS и Android.

Питание модуля производится от трех щелочных (Alkaline) батареек типоразмера АА, продолжительность автономной работы не менее 3 лет. При снижении уровня заряда ниже 10% пользователю будет отправлено PUSH или E-MAIL уведомление.

Устройство связывается с сервером, используя выход в интернет через частную или публичную сеть Wi-Fi с шифрованием. Можно использоваться две сети: основную и резервную. В отсутствии связи прибор собирает и хранит почасовой журнал в течение 1 месяца, при её возобновлении передает данные на сервер. В любой нештатной ситуации (прибор не выходит на связь, произошла протечка, обрыв в линии связи до датчика или счетчика и т.п.) сервер отправит вам PUSH или E-MAIL уведомление.

Читайте также:  Фотки на аватарку в стим

Таким образом, модуль BM8034 является отличной основой для построения систем для сбора и контроля потребления бытовых ресурсов в жилых зданиях, домах, небольших поселках и т.п.

Рассмотри теперь несколько законченных «коробочных» устройств.

  1. Умная Wi-Wi розетка MA0201 со счетчиком потребления электроэнергии позволяет управлять подключенными к ней бытовыми электроприборами с помощью смартфона с операционными системами Android и iOS, а также выводить на экран смартфона информацию о текущем потреблении электроэнергии, а также о суммарном потреблении за день, неделю, месяц и год.

Управление осуществляется как вручную, так и по заранее запрограммированным сценариям. Для этого используется бесплатное приложение e-Control, в котором сохраняются все сделанные настройки.

Устройство может определить, находитесь ли вы дома, и выполнить соответствующий сценарий, включая или выключая электроприборы.

Особенностью модуля является возможность совместной работы с другими модулями серии MA02xx.

  1. MA0202 – это Wi-Fi модуль управления электроприборами.

По сути это та же умная розетка, но выполненная в конструктиве скрытой проводки для прямого подключения к электросети и управляемому устройству. Такое решение будет удобно для управления потолочными светильниками, кондиционерами, теплым полом и т.п.

Управление также производится через приложение e-Control.

Особенность устройства – наличие обратной связи. Информация о текущем состоянии нагрузки отображается на экране смартфона. Также модуль может включать и выключать нагрузку по расписанию. Такая функция может быть полезна для создания эффекта «присутствия хозяев», когда дома никого нет – одного из способов отвадить любителей поживиться чужим добром.

Прибор оснащен светодиодной подсветкой и кнопкой включения/выключения на корпусе. Корпус имеет возможность настенного крепления.

  1. Выполненный в футуристическом дизайне прибор MA0203 является станцией контроля качества воздуха и окружающей среды.

Станция оснащена датчиками, которые в режиме реального времени определяют температуру и влажность воздуха, освещенность, уровень шума, а также наличие в воздухе летучих органических веществ и углекислого газа. При этом производится интегральная оценка качества воздуха на основе заводских настроек.

Вся собранная прибором информация может быть отображена на экране смартфона.

Устройство может служить универсальным датчиком «умного дома». В зависимости от показаний датчиков, при наличии других подключенных к этой же сети устройств серии MA02xx, можно настроить сценарии автоматизации определенных действий. Например, MA0203 может включить увлажнитель воздуха при снижении влажности до заданного уровня, освещение при наступлении темноты или вытяжную вентиляцию при превышении уровня СО2.

Устройство имеет на корпусе три USB-разъема, один из которых используется для подключения источника питания, а два других для подсоединения дополнительных датчиков.

Подсветка, вмонтированная в корпус, наглядно подскажет вам степень комфорта в помещении: красный, синий и зеленый цвета соответствуют плохой, хорошей и идеальной обстановке.

  1. В состав «умного дома» может органично войти система охраны MA0204.

Датчики системы непрерывно следят за охраняемым помещением, и в случае нежелательного проникновения в него на ваш смартфон будет немедленно отправлено PUSH-уведомление, которое мгновенно будет отображено на экране вместе со звуковым сигналом.

Помимо блока управления, в комплект системы входят:

– пульт для удобного оперативного управления;

– датчик открытия дверей;

– PIR-датчик движения, обнаруживающий перемещение в инфракрасном диапазоне, то есть реагирующим на движение теплых предметов, таких, как человек или животное.

После несложной настройки система будет присылать на смартфон уведомления о том, какой датчик сработал в помещении. Также систему можно настроить таким образом, что при каких-либо изменениях состояний датчиков информация об этом будет передаваться другим подключенным к сети устройствам и заставлять их выполнять заранее определенные действия. Таким образом, система MA0204 может быть центром предупреждения и реагирования на все происходящие в контролируемом пространстве события.

Брелок-пульт дистанционного управления упрощает оперативную работу с системой, позволяет одной кнопкой включать настройки безопасности дома или, наоборот, снимать их, а также подавать сигнал «SOS» в чрезвычайных ситуациях. Режим «AUTO» заранее подготовит комфортные условия в доме к вашему приходу. Выезжая в направлении дома, вы заранее можете подать команду запуска подключенных устройств для включения отопления, света, вентиляции и т.д.

Обращаем ваше внимание на то, что многие устройства из ассортимента Мастер Кит продаются в комплекте с совместимыми или рекомендуемыми для совместного использования товарами. Покупая комплекты, можно хорошо сэкономить, ведь комплектом – дешевле!

WiFi устройства контроля и управления Мастер Кит

Артикул

Название

Тип сети Wi-Fi

Напряжение питания, В

Подключаемые датчики

Особенности

Назначение

Wi-Fi реле с термометром с 2-мя реле по 2 кВт

DS18B20
DHT11 (DHT22)
аналоговые

Исполнительные устройства – 2 электромагнитных реле по 2 кВт каждое; приложение на Андроид

Управление электроприборами в локальной сети

Интернет Wi-Fi реле с термометром с 2-мя реле по 2 кВт

DS18B20
DHT11 (DHT22)
аналоговые

Исполнительные устройства – 2 электромагнитных реле по 2 кВт каждое; приложение на Андроид

Управление электроприборами через сервер MQTT

Устройство для сбора и передачи данных по Wi-Fi

= 4,5 (3 батарейки AA)

Счетчики воды, газа, электроэнергии; датчики температуры, протечки, уровня жидкости, утечки газа, шаровые краны и запорные вентили

Передача данных по расписанию, накопление и анализ данных в личном кабинете на сервере, объединение модулей в пул

Читайте также:  Моя бывшая страница в контакте

Учет расхода бытовых ресурсов, контроль и уведомление о перерасходе и аварийных ситуациях, DIY-решения

Wi-Fi розетка со счетчиком потребления

Приложение Андроид и iOS, включение в бытовую розетку, совместная работа в системах с устройствами серии MA02xx

Управление бытовыми электроприборами, учет расхода электроэнергии

Wi-Fi модуль управления электроприборами

Приложение Андроид и iOS, винтовой разъем для подключения, совместная работа в системах с устройствами серии MA02xx

Управление бытовыми электроприборами скрытой проводки

Wi-Fi станция контроля качества воздуха

Приложение Андроид и iOS, PUSH уведомления, совместная работа в системах с устройствами серии MA02xx

Определение основных параметров воздуха в помещении, определяющих комфорт; при работе в системе – управление исполнительными устройствами по сценарию

Wi-Fi система охраны

движения
открытия дверей

Приложение Андроид и iOS, PUSH уведомления, совместная работа в системах с устройствами серии MA02xx

Интеллектуальная система охраны с управлением исполнительными устройствами

  • Цена: $10.5
  • Перейти в магазин

Этот обзор на новинку для умного дома — WiFi выключатель Sonoff POW с функцией измерения потребляемой мощности нагрузки.

Обзор с печальным концом, так как устройство не пережило тестирование. Виной тому моя небрежность при работе с электричеством, неисправный БП от ноутбука b 13-е число.

Может, были с судьбой нелады, нелады,
И со случаем плохи дела, дела,
А тугая струна на лады, на лады
С незаметным изъяном легла. ©



На схеме видно ESP8266, микросхему памяти на 1Мбайт W25Q80BV и интересную микросхему для измерения напряжения, тока и мощности HLW8012.
Схема подключения нагрузки подразумевает заземление, которое у меня в квартире не предусмотрено.



Поэтому выводы «E» никуда не плдключаем

Для управления устанавливаем приложение eWeLink из Google Play.

Создаем в нем учетную запись. Затем нажимаем и удерживаем 5с на приборе кнопку и регистрируем устройство в облаке

После этого получаем на экране кнопку включения и текущее значение мощности нагрузки

Теперь можно подключить любую нагрузку, смотреть ее мощность и мерить потребление электроэнергии в КВт/ч
Можно посмотреть почасовой профиль мощности

Так же как и в Sonoff TH10/16 можно настроить график включений выключений.
Но вот самая главная беда всех устройств Sonoff — лишь пропадет интернет, устройства SONOFF становятся недоступными ни для просмотра, ни для управления. Никакого.
Лично мне работать с умным домом «в облаках» не представляется комфортным.
Поэтому мой путь — использование устройства со своей прошивкой, благо, железо — ESP8266 — понятное. Покопавшись в описании на сайте производителя HLW8012 разобрался, как с нее снимать показания.
Частотный выход CF выдает мощность. CF1 — напряжение и ток в зависимости от состояния входа SEL. В данном устройстве CF подключен к GPIO14, СF1 — GPIO13, а SEL — GPIO05.

Осталось только померить частоту до 2000Гц на двух входах и правильно преобразовать показания.
Но вот проверить не получилось.
Припаял разъем для UART/TTL переходника. 3.3В переходника для питания ESP оказалось мало, поэтому решил оставить питание от сети.

— Интересно, что это так бумкнуло? Не мог же я один наделать столько шума. И где, интересно знать, мой воздушный шарик? И откуда, интересно, взялась эта тряпочка? ©

Как показал последующий анализ — у БП ноутбука где то пробивал ноль на минус 19В. Но вместо ноля в обычной розетке равновероятно будет фаза. А SONOFF тоже использует неизолированные ноль и фазу в схеме измерения сетевой мощности.
Результат — сгорел блок питания ноутбука, UART/TTL переходник и сам SONOFF POW.
Правильным было бы прошивать устройство, подавая 3.3В на пин разъема на плате.

Вскрытие показало — больной умер от вскрытия сгорел с кучей копоти резистор 1206 на 0 ом в цепи шунта измерения тока, высоковольтный транзистор и пара резисторов в схеме питания. ESP8266 на первый взгляд показался рабочим. И даже пытался подмигивать светодиодом. Но при этом грелся как утюг и потреблял 1А току. Явно у него что-то замкнуло от такого обращения.





Совершенно целый предохранитель в цепи нагрузки

А это БП, через который произошло замыкание

Ну что ж, может ITED вышлет мне еще один такой контроллер для тестирования, а пока я реализую возможности разработки собственной прошивки для модуля SONOFF DH10. Но это уже тема следующего обзора.

Пора подводить итоги.

Устройство очень интересно для удаленным управлением и мониторингом мощной нагрузки. Например, нагревателем. Был бы у меня в гараже WiFi, с удовольствием бы применил его там. Иногда требуется оставлять включенные устройства типа зарядки аккумулятора. Цена устройства довольно привлекательна и соизмерима со стоимостью деталей, которые там применяются: ESP8266 + блок питания + модуль измерения мощности + корпус + клеммная колодка.

Приложение eWeLink мне показалось малоинформативным. Ну что стоило вывести дополнительную информацию по напряжению и току нагрузки, раз они все равно снимаются. Иногда очень полезно видеть, как проседает напряжения при включении мощного потребителя.

Ну и главный лично для меня недостаток умного дома в таком облаке — полная неработоспособность при отсутствии интернета.

Но эти недостатки компенсируются возможность прошивки сторонним софтом. Очень интересен проект Itead Sonoff MQTT для прошивки с SDK и для прошивки через Arduino IDE. Я же в следующем обзоре напишу, как разработать свою прошивку для Sonoff DH10.

А тестирование Sonoff POW окончилось его крэш тестом. Вот такая печалька

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Комментировать
1 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector