स्मार्ट आउटलेट: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

फ्यूजन 360 प्रोजेक्ट्स »

अस्वीकरण: इस परियोजना का उद्देश्य यह दिखाना है कि आप SV2 PCB प्रिंटर के साथ कैसे प्रोटोटाइप कर सकते हैं। यह ऐसा उत्पाद नहीं है जिसे आपको रोजमर्रा की वस्तु के रूप में उपयोग करना चाहिए। इसे उपयुक्त सुरक्षा मानकों के अनुपालन के लिए न तो डिजाइन किया गया था और न ही परीक्षण किया गया था। इस डिज़ाइन का उपयोग करते समय आप जो भी जोखिम उठाते हैं, उसके लिए आप उत्तरदायी हैं।

स्मार्ट आउटलेट एक IOT डिवाइस है जो किसी भी ब्राउज़र के माध्यम से वेब सर्वर का उपयोग करके किसी भी कनेक्टेड डिवाइस पर नियंत्रण की अनुमति देता है। जिस वेब सर्वर को हमने यहां प्रोग्राम किया है, वह हमें यह तय करने की अनुमति देता है कि कौन से कनेक्टेड डिवाइस चालू और बंद होंगे, अनिवार्य रूप से फोन पर एक बटन के प्रेस पर या कंप्यूटर पर एक क्लिक पर वर्चुअल "प्लगिंग" और "अनप्लगिंग" की अनुमति देता है।

आपूर्ति

मुख्य घटक: मात्रा x आइटम (डिजिके पार्ट नंबर)

• 1 x NEMA5-15P पुरुष प्लग और वायरिंग (Q108-ND)
• 3 एक्स महिला संदूक NEMA5-15R (Q227-ND)
• 1 x वाईफ़ाई मॉड्यूल ESP32-WROOM-32D (1904-1023-1-ND)
• 3 एक्स सॉलिड स्टेट रिले (255-3922-1-एनडी)
• 1 एक्स वोल्टेज नियामक 3.3V (AZ1117EH-3.3TRG1DIDKR-ND)
• 3 x एनएफईटी (DMN2056U-7DICT-ND)
• 9 x रोकनेवाला 100 ओम (311-100LRCT-ND)
• 4 एक्स रेसिस्टर 10k ओम (311-10KGRCT-ND)
• 2 x संधारित्र 1uF (399-4873-1-ND)
• 1 x संधारित्र 10uF (399-4925-1-ND)
• 2 x संधारित्र 0.1uF (399-1043-1-ND)
• 3 एक्स एलईडी (C503B-BCS-CV0Z0461-ND)
• 1 एक्स एज कनेक्टर (एस 3306-एनडी)
• 1 एक्स 5वी 1ए एसी-डीसी कनवर्टर (945-3181-एनडी)

अन्य अवयव/सामग्री प्रयुक्त:

1. हीट हटना टयूबिंग, 8 इंच
2. कम तापमान मिलाप पेस्ट

औज़ार:

• SV2 पीसीबी प्रिंटर
• थ्री डी प्रिण्टर
• सोल्डरिंग आयरन
• रिफ्लो गन
• डीसी बिजली की आपूर्ति
• पेचकश (3 मिमी हेक्स)
• सुपर गोंद
• यूएसबी सीरियल प्रोग्रामर

चरण 1: पीसीबी डिजाइन प्रिंट करें

आप अपना उपकरण कैसे बनाते हैं, इसके आधार पर, ये चरण भिन्न हो सकते हैं। इस विशिष्ट उपकरण को बनाने के लिए, हमने एक PCB डिज़ाइन बनाया और इसे SV2 PCB प्रिंटर का उपयोग करके प्रिंट किया। चूंकि हमने एक पीसीबी का उपयोग किया था, न कि प्रोटो-बोर्ड या ब्रेडबोर्ड का, हमारे अधिकांश घटक सतह माउंट हैं, जैसे कि माइक्रो-कंट्रोलर, जो एक ESP32-WROOM-32D मॉड्यूल था, और रिले, जिसे हमने उच्च शक्ति के रूप में चुना था ठोस राज्य रिले। हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट घटक, उनके डिजी-कुंजी भाग संख्या के साथ, सामग्री में ऊपर दिए गए हैं, लेकिन आप घटकों को अपने विशिष्ट डिज़ाइन में अनुकूलित करने के लिए बदल सकते हैं। यदि आप समान घटकों का उपयोग करने का इरादा रखते हैं तो संधारित्र मान अपेक्षाकृत समान रहना चाहिए। आपके द्वारा उपयोग किए जाने वाले रंग एलईडी के आधार पर वर्तमान सीमित प्रतिरोधों के मान बदल सकते हैं, क्योंकि आगे का वोल्टेज और करंट अलग हो सकता है! यह कैलकुलेटर आपको अपने डिजाइन के मापदंडों में डाल देगा और आपके लिए प्रतिरोधी मूल्यों की गणना करेगा। हमने नीली एलईडी का इस्तेमाल किया, जो कि लाल वेरिएंट की तुलना में अधिक वोल्टेज ड्रॉप के लिए जाने जाते हैं। सुनिश्चित करें कि आपके घटक जो मेन्स पावर (सॉलिड स्टेट रिले, कनेक्टर और प्लग रिसेप्टेकल्स) के साथ इंटरैक्ट करेंगे, उन्हें एसी मेन वोल्टेज और पर्याप्त करंट (संयुक्त राज्य अमेरिका में 120V 60Hz, लगभग 10-15 वाट) के लिए रेट किया गया है। हमारे स्मार्ट आउटलेट को बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले योजनाबद्ध और पीसीबी डिज़ाइन को बॉटफ़ैक्टरी वेबसाइट पर पाया जा सकता है और आप हमारे ब्लॉग लेख पर उनके बारे में अधिक पढ़ सकते हैं, जिसका शीर्षक एक स्मार्ट आउटलेट बनाना है।

चरण 2: अवयव जोड़ें

अगला कदम मुद्रित बोर्ड पर सभी घटकों को जोड़ना था। ऐसा करने के दो तरीके हैं, आप या तो SV2 की पिक-एंड-प्लेस क्षमता का उपयोग कर सकते हैं यदि आप एक का उपयोग कर रहे हैं, या आप प्रत्येक घटक को एक-एक करके बोर्ड पर मिलाप कर सकते हैं। चूंकि यह पहला प्रोटोटाइप था और हम यह सुनिश्चित करना चाहते थे कि प्रत्येक भाग एक दूसरे के साथ काम करे, हमने प्रत्येक घटक को हाथ से रखा और मल्टी-मीटर का उपयोग करके घटकों के बीच निरंतरता सुनिश्चित की। हमने पीसीबी को घटकों को सुरक्षित करने के लिए थर्मली स्थिर कम तापमान मिलाप पेस्ट का इस्तेमाल किया। कुछ बाहरी कनेक्शन, जैसे प्लग रिसेप्टेकल्स से कनेक्शन और एसी-डीसी कनवर्टर से कनेक्शन, एज कनेक्टर का उपयोग करके किए गए थे। इसके कारण, पीसीबी पर सोने की उंगलियों को प्रिंट करने और सर्किट कनेक्शन प्रदान करने के लिए इसे प्लग इन करने की आवश्यकता थी। एक बार सब कुछ बोर्ड पर था, इसे एक चर वोल्टेज और वर्तमान बिजली की आपूर्ति से बिजली की आपूर्ति की गई थी, जिसमें शॉर्ट सर्किट पर जादू के धुएं से बचने से रोकने के लिए वर्तमान सीमित कार्यक्षमता है। यदि सब ठीक है (कोई जादू का धुआं नहीं, कोई अति तापकारी घटक नहीं, कोई विस्फोट नहीं) तो आप कोड को ESP32 पर अपलोड करने के लिए आगे बढ़ सकते हैं।

चरण 3: अपना कोड अपलोड करें

ESP32 TXD, RXD और GND पिन का उपयोग करके एक USB से सीरियल केबल का उपयोग करके कंप्यूटर से जुड़ा था। याद रखें कि आपके केबल पर TXD माइक्रो-कंट्रोलर पर RXD पिन से कनेक्ट होता है और इसके विपरीत। Arduino IDE का उपयोग करते हुए, ESP32 वेरिएंट के लिए बोर्ड लोड किए गए थे और "FireBeetle-ESP32" बोर्ड का चयन किया गया था क्योंकि इसमें हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली नंगे ESP32 चिप के लिए मूल समर्थन था। जिस कोड का उपयोग किया गया था वह अनिवार्य रूप से माइक्रो-कंट्रोलर को आपके वाई-फाई राउटर से जोड़ता है और पोर्ट 80 पर एक कनेक्शन खोलता है। एक बार जब वह पोर्ट खुल जाता है, तो यह किसी भी डिवाइस से कनेक्ट होने के लिए एक वेबपेज की आपूर्ति करता है और उच्च और निम्न के बीच GPIO पिन को टॉगल कर सकता है। वेबपेज पर बटन इनपुट के आधार पर। इसके अतिरिक्त, किसी डिवाइस को चालू या बंद करने के लिए विशिष्ट URL का उपयोग किया जा सकता है। जिस नेटवर्क से आप स्मार्ट आउटलेट कनेक्ट करना चाहते हैं, उसके लिए वाई-फाई एसएसआईडी और पासवर्ड शामिल करने के लिए शामिल कोड को बदलना सुनिश्चित करें। जिस नेटवर्क से हमने इसे कनेक्ट किया था वह WPA2 के साथ सुरक्षित था, लेकिन यह असुरक्षित नेटवर्क के साथ काम कर भी सकता है और नहीं भी।

चरण 4: टेस्ट

उचित टूल और कनेक्शन का उपयोग करके, परीक्षण करें कि आपके लगभग पूर्ण डिवाइस पर सभी कनेक्शन और घटक काम करते हैं! एसी घटकों (एसी-डीसी कनवर्टर और एनईएमए 5 प्लग) का अलग से परीक्षण करें और उन्हें ठीक से संभालें, वे उच्च वोल्टेज के लिए हैं! बाहरी डीसी बिजली की आपूर्ति का उपयोग करके, अपने सर्किट को पावर करें और परीक्षण करें कि आप वेब इंटरफेस का उपयोग करके ट्रांजिस्टर को चालू और बंद कर सकते हैं, जो बदले में संबंधित एल ई डी को संचालित करना चाहिए और ठोस राज्य रिले के माध्यम से प्रवाह की अनुमति देना चाहिए।

चरण 5: संलग्नक प्रिंट करें

आपके द्वारा चुने गए घटकों के आधार पर और आप उन्हें कैसे व्यवस्थित करते हैं, आपके बाड़े को अलग-अलग आकार दिया जा सकता है। यहां, हमने एक आयताकार बाड़े का उपयोग किया है जिसमें एसी-डीसी कनवर्टर, पीसीबी, एज कनेक्टर और एनईएमए5-15आर रिसेप्टेकल्स के लिए प्रोफाइल हैं। हमने इसे फ़्यूज़न 360 का उपयोग करके डिज़ाइन किया है और इसने इसे 3D प्रिंटर का उपयोग करके प्रिंट किया है, और 3 मिमी हीट-सेट इन्सर्ट और 3 मिमी हेक्स स्क्रू का उपयोग करके शीर्ष फेस प्लेट को संलग्न किया है। गोंद ठीक वैसे ही काम करता है यदि आपके लिए हीट-सेट इंसर्ट उपलब्ध नहीं हैं। यदि आप हीट-सेट इंसर्ट का उपयोग करते हैं, तो शामिल एसटीएल फाइलों में छेद 4 मिमी चौड़े हैं, और आपको 250C पर टांका लगाने वाले लोहे की आवश्यकता होगी। वास्तविक घटकों का उपयोग करते हुए, यह सुनिश्चित करने के लिए एक परीक्षण फिट किया गया था कि प्रत्येक भाग बाड़े के अंदर ठीक से फिट हो।

चरण 6: इकट्ठा

अंत में, स्थायी कनेक्शन को मिलाप किया गया और घटकों को बाड़े में डाल दिया गया। यहां, हमने पीसीबी, प्लग रिसेप्टेकल्स, एसी-डीसी कनवर्टर और पुरुष प्लग के बीच सही कनेक्शन के लिए योजनाबद्ध का पालन किया। सभी घटकों का एक बार फिर परीक्षण किया गया ताकि यह देखा जा सके कि एक साथ काम करने में कोई समस्या तो नहीं है। एसी सर्किटरी के साथ काम करते समय अतिरिक्त सावधानी बरतना सुनिश्चित करें! जब सर्किट दीवार से संचालित हो तो बोर्ड या तारों को न छुएं। टांका लगाने, तारों को हिलाने या ढीले कनेक्शनों को ठीक करने से पहले इसे अनप्लग करना सुनिश्चित करें। यदि सब ठीक है, तो अब आप चार M3 स्क्रू का उपयोग करके आवास को बंद करने और अपने नए स्मार्ट आउटलेट का उपयोग करने के लिए तैयार हैं!