Smart Outlet: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Fusion 360 projektek »

Jogi nyilatkozat: Ennek a projektnek az a célja, hogy megmutassa, hogyan lehet prototípusokat készíteni egy SV2 PCB nyomtatóval. Ez nem olyan termék, amelyet mindennapi cikkként kell használni. Nem úgy tervezték és tesztelték, hogy megfeleljen a megfelelő biztonsági előírásoknak. Felelős minden kockázatért, amelyet a kialakítás használata során vállal

Az intelligens konnektor egy IOT -eszköz, amely lehetővé teszi bármely csatlakoztatott eszköz vezérlését webszerver segítségével bármilyen böngészőn keresztül. Az itt programozott webszerver lehetővé teszi számunkra, hogy eldöntsük, mely csatlakoztatott eszközök fognak be- és kikapcsolni, lényegében lehetővé téve a virtuális „csatlakoztatást” és „leválasztást” a telefon gombjának megnyomásával vagy a számítógépre történő kattintással.

Kellékek

Főbb összetevők: Mennyiség x tétel (Digikey cikkszám)

• 1 x NEMA5-15P dugó és vezeték (Q108-ND)
• 3 db NEMA5-15R hüvelytartó (Q227-ND)
• 1 x Wifi modul ESP32-WROOM-32D (1904-1023-1-ND)
• 3 x szilárdtest relé (255-3922-1-ND)
• 1 x Feszültségszabályozó 3.3V (AZ1117EH-3.3TRG1DIDKR-ND)
• 3 x NFET (DMN2056U-7DICT-ND)
• 9 x 100 ohmos ellenállás (311-100LRCT-ND)
• 4 x 10k ohmos ellenállás (311-10KGRCT-ND)
• 2 x 1uF kondenzátor (399-4873-1-ND)
• 1 x 10uF kondenzátor (399-4925-1-ND)
• 2 x 0,1uF kondenzátor (399-1043-1-ND)
• 3 x LED (C503B-BCS-CV0Z0461-ND)
• 1 x élcsatlakozó (S3306-ND)
• 1 x 5V 1A AC-DC átalakító (945-3181-ND)

Egyéb felhasznált alkatrészek/anyagok:

1. Hőre zsugorodó cső, 8 hüvelyk
2. Alacsony hőmérsékletű forrasztópaszta

Eszközök és felszerelés:

• SV2 NYÁK nyomtató
• 3d nyomtató
• Forrasztópáka
• Reflow pisztoly
• DC tápegység
• Csavarhúzó (3 mm -es hatszög)
• Pillanatragasztó
• USB soros programozó

1. lépés: Nyomtassa ki a NYÁK -mintát

A saját eszköz létrehozásának módjától függően ezek a lépések eltérőek lehetnek. Ennek az eszköznek az elkészítéséhez létrehoztunk egy NYÁK -mintát, és kinyomtattuk az SV2 NYÁK -nyomtatóval. Mivel PCB-t használtunk, nem proto-boardot vagy kenyérlapot, a legtöbb alkatrészünk felületre szerelhető, például a mikrovezérlő, amely egy ESP32-WROOM-32D modul volt, és a relék, amelyeket nagy teljesítményűnek választottunk szilárdtest relék. Az általunk használt egyedi komponensek, valamint a Digi-Key cikkszámaik a fenti anyagokban találhatók, de megváltoztathatja az alkatrészeket, hogy személyre szabhassa azt az Ön egyedi tervezéséhez. A kondenzátor értékeinek viszonylag ugyanazoknak kell maradniuk, ha ugyanazokat az alkatrészeket kívánja használni. Az áramkorlátozó ellenállások értékei attól függően változhatnak, hogy milyen színű LED -et használnak, mivel az előremenő feszültség és áram eltérő lehet! Ez a számológép lehetővé teszi a terv paramétereinek megadását és az ellenállás értékeinek kiszámítását. Kék LED -eket használtunk, amelyekről ismert, hogy nagyobb a feszültségcsökkenés, mint a piros változatoknál. Győződjön meg arról, hogy a hálózati tápegységgel kölcsönhatásba lépő alkatrészei (a szilárdtest relék, a csatlakozók és a dugaszolóaljzatok) hálózati feszültségre és elegendő áramra vannak méretezve (120V 60Hz az Egyesült Államokban, körülbelül 10-15 watt). Az intelligens konnektorunk létrehozásához használt sematikus és NYÁK -tervezés megtalálható a BotFactory weboldalán, és bővebben olvashat róluk a Smart Outlet létrehozása című blogcikkünkben.

2. lépés: Adja hozzá az összetevőket

A következő lépés az összes alkatrész hozzáadása a nyomtatott táblához. Ennek két módja van: használhatja az SV2 pick-and-place képességét, ha egyet használ, vagy kézzel forraszthatja az egyes alkatrészeket a táblára. Mivel ez volt az első prototípus, és biztosítani akartuk, hogy minden alkatrész működjön egymással, kézzel helyeztük el az egyes alkatrészeket, és többméteres segítségével biztosítottuk a folyamatosságot az alkatrészek között. Hőálló, alacsony hőmérsékletű forrasztópasztát használtunk az alkatrészek PCB -hez való rögzítésére. Néhány külső csatlakozás, például a dugaszolóaljzatokhoz való csatlakozások és az AC-DC átalakítóhoz való csatlakozások, egy élcsatlakozó segítségével történtek. Emiatt nem kellett mást tennie, mint kinyomtatni az arany ujjakat a NYÁK -ra, és csatlakoztatni az áramkörhöz. Miután minden a táblán volt, a tápellátást egy változó feszültségű és áramú tápegységről kapta, amely áramkorlátozó funkcióval rendelkezik annak érdekében, hogy megakadályozza a varázslatos füst rövidzárlaton történő kiszökését. Ha minden rendben van (nincs varázsfüst, nincs túlmelegedő alkatrész, nincs robbanás), akkor folytathatja a kód feltöltését az ESP32 -be.

3. lépés: Töltse fel a kódot

Az ESP32 számítógépet a TXD, RXD és GND érintkezők segítségével USB -soros kábellel csatlakoztatta a számítógéphez. Ne feledje, hogy a kábel TXD csatlakozik a mikrovezérlő RXD csapjához, és fordítva. Az Arduino IDE használatával betöltötték az ESP32 változatok tábláit, és a „FireBeetle-ESP32” kártyát választották ki, mivel ez natív támogatást nyújtott az általunk használt csupasz ESP32 chiphez. A használt kód lényegében összeköti a mikrovezérlőt a Wi-Fi útválasztójával, és megnyit egy kapcsolatot a 80-as porton. Miután a port kinyílt, weboldalt lát el a hozzá csatlakozó bármely eszközzel, és átkapcsolhatja a GPIO csapokat a magas és az alacsony között a weboldalon található gombbeviteli adatok alapján. Ezenkívül meghatározott URL -címek használhatók az eszközök be- és kikapcsolására. Győződjön meg arról, hogy módosította a mellékelt kódot, hogy tartalmazza a Wi-Fi SSID-t és annak a hálózatnak a jelszavát, amelyhez csatlakoztatni szeretné az intelligens aljzatot. A hálózat, amelyhez csatlakoztattuk, WPA2 -vel védett, de működhet nem biztonságos hálózatokkal.

4. lépés: Tesztelj

A megfelelő szerszámokkal és csatlakozásokkal ellenőrizze, hogy a majdnem kész eszköz összes csatlakozása és alkatrésze működik -e! Vizsgálja meg külön-külön a váltakozó áramú alkatrészeket (az AC-DC átalakítót és a NEMA5 csatlakozót), és megfelelően kezelje őket, mert nagyfeszültségűek! Külső egyenáramú tápegység segítségével kapcsolja be az áramkört, és ellenőrizze, hogy be- és kikapcsolhatja -e a tranzisztorokat a webes interfész használatával, amelynek viszont működnie kell a megfelelő LED -ekkel, és lehetővé kell tennie az áram áramlását a szilárdtest -reléken.

5. lépés: Nyomtassa ki a mellékletet

Attól függően, hogy milyen alkatrészeket választott, és hogyan rendezi el őket, a burkolat eltérő formájú lehet. Itt egy téglalap alakú házat használtunk, amely az AC-DC átalakítót, a PCB-t, az élcsatlakozót és a NEMA5-15R foglalatok profiljait tartalmazza. A Fusion 360 segítségével terveztük, 3D nyomtatóval kinyomtattuk, a felső lapot pedig 3 mm-es hőre állító betétekkel és 3 mm-es hatlapfejű csavarokkal rögzítettük. A ragasztó ugyanolyan jól működik, ha nem állnak rendelkezésre hőkezelő betétek. Ha hőkezelő betéteket használ, akkor a mellékelt STL-fájlok furatai 4 mm szélesek, és 250 ° C-os forrasztópáka szükséges. A tényleges alkatrészek felhasználásával tesztelést végeztünk annak biztosítására, hogy minden alkatrész megfelelően illeszkedjen a házba.

6. lépés: Szerelje össze

Végül az állandó csatlakozásokat forrasztották, és az alkatrészeket a házba helyezték. Itt követtük a vázlatot a PCB, a dugaszolóaljzatok, az AC-DC átalakító és a dugaszoló csatlakozó közötti helyes csatlakoztatáshoz. Az összes alkatrészt ezután ismét teszteltük, hogy nem volt -e probléma a közös munkával. Ügyeljen arra, hogy fokozott óvatossággal járjon el, amikor váltakozó áramú áramkörökkel dolgozik! Ne érintse meg a táblát vagy a vezetékeket, ha az áramkört a falról táplálják. A forrasztás, a vezetékek mozgatása vagy a laza csatlakozások rögzítése előtt feltétlenül húzza ki a konnektorból. Ha minden rendben van, akkor készen áll arra, hogy négy M3 csavarral bezárja a házat, és használja az új intelligens kimenetet!