बीगलबोन ब्लैक और ओपनएचएबी पर आधारित स्मार्ट पावर स्ट्रिप: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

!!!!! मेन्स (110/220V) के साथ खेलना खतरनाक है, कृपया बहुत सावधान रहें !!!

"रास्पबेरी पाई" और दो Arduinos पर आधारित कुछ मौजूदा स्मार्ट पावर स्ट्रिप डिज़ाइन हैं, जो "पुराने डिज़ाइन" चित्र में दिखाए गए हैं।

यह नया डिज़ाइन इन पुराने डिज़ाइनों से दो तरह से अलग है:

1. चूंकि रास्पबेरी पाई अपने स्वयं के एसपीआई का उपयोग करके nRF24 को नियंत्रित कर सकती है, इसलिए बीच में एक Arduino रखना कुशल नहीं है। इसके अलावा, मैं बीगलबोन ब्लैक बोर्ड पसंद करता हूं क्योंकि यह सस्ता और शक्तिशाली है, और विशेष रूप से इसमें रास्पबेरी पीआई की तुलना में अधिक उपलब्ध परिधीय (जैसे जीपीआईओ, एसपीआई) हैं।
2. पुराने डिजाइनों में, पावर स्ट्रिप को नियंत्रित करने का एकमात्र तरीका वेब इंटरफेस (यानी ओपनएचएबी) के माध्यम से होता है। हालांकि, अगर पावर स्ट्रिप हाथ में है तो ऐसा करना बहुत असुविधाजनक है। इसलिए इस डिज़ाइन में, पावर स्ट्रिप में प्रत्येक आउटलेट के लिए अलग-अलग स्विच होते हैं, और लोग OpenHAB के साथ या उसके बिना प्रत्येक आउटलेट को चालू/बंद कर सकते हैं (यदि OpenHAB के साथ, OpenHAB की स्थिति भौतिक स्विच को चालू करने पर अपडेट हो जाएगी)।

चरण 1: डेमो

चरण 2: अवलोकन

मेरी स्मार्ट पावर स्ट्रिप दो भागों से बनी है: गेटवे और पावर स्ट्रिप (चित्र "माई डिज़ाइन" में दिखाया गया है)।

गेटवे साइड में शामिल हैं:

1. एक बीगलबोन ब्लैक बोर्ड
2. एक nRF24L01+ मॉड्यूल
3. OpenHAB + MQTT (संदेश बस)

पावर स्ट्रिप साइड में शामिल हैं:

1. तीन मानक स्विच + आउटलेट कॉम्बो (w / 3-गैंग बॉक्स)
2. एक Arduino प्रो मिनी बोर्ड
3. एक nRF24L01+ मॉड्यूल
4. तीन रिले मॉड्यूल

विवरण निम्नलिखित चरणों में शामिल किया जाएगा।

चरण 3: गेटवे - हार्डवेयर

सामग्री:

एक बीगलबोन ब्लैक बोर्ड

एक nRF24L01+ मॉड्यूल

रिसेप्शन विश्वसनीयता में सुधार के लिए एक 10uF कैपेसिटर (रेडियोशेक, eBay इत्यादि)।

यहां मैं बीगलबोन ब्लैक और रेडियो मॉड्यूल के बीच संबंध दिखाता हूं। मैं इसके लिए अपना सर्किट भी दिखाता हूं, लेकिन एक ब्रेडबोर्ड भी काम करेगा।

बीलेबोन ब्लैक में SPI और nRF24 मॉड्यूल का उपयोग करने के लिए, दो चरणों की आवश्यकता होती है।

1. बीगलबोन ब्लैक पर एसपीआई सक्षम करें
2. बीगलबोन ब्लैक पर काम कर रहे NRF24L01+ रेडियो प्राप्त करें

चरण 4: गेटवे - सॉफ्टवेयर

बीगलबोन ब्लैक पर सॉफ्टवेयर के संदर्भ में, समग्र संरचना चित्र 1 में दिखाई गई है।

चूंकि इस पर एक डेबियन चल रहा है, इसलिए apt-get कमांड का उपयोग करके सॉफ़्टवेयर स्थापित करना बहुत आसान है।

OpenHAB जावा आधारित है, इसलिए Java VM को स्थापित करना आवश्यक है। कृपया विवरण के लिए OpenHAB स्थापना देखें (यह रास्पबेरी पाई के लिए है, लेकिन दोनों बोर्डों के लिए उपयुक्त-प्राप्त कार्य)। OpenHAB के लिए MQTT को सक्षम करने के लिए, फ़ाइल "org.openhab.binding.mqtt-x.y.z.jar" को OpenHAB स्रोत फ़ोल्डर में "addons" फ़ोल्डर में डालने की आवश्यकता है। तीन कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइलों की आवश्यकता है (नीचे संलग्न), जहां "openhab.cfg", "test.sitemap" और "test.items" को "कॉन्फ़िगरेशन", "कॉन्फ़िगरेशन/साइटमैप" और "कॉन्फ़िगरेशन/आइटम" फ़ोल्डर में रखा जाना चाहिए, क्रमश। फिर, OpenHAB को "./start.sh" टाइप करके लॉन्च किया जा सकता है।

एमक्यूटीटी बस के लिए, मैं मॉस्किटो का उपयोग करता हूं जो एक ओपन सोर्स एमक्यूटीटी ब्रोकर है। उपयुक्त-प्राप्त पर मच्छर संस्करण बहुत पुराना है, इसलिए मैं संकलन और स्थापित करने के लिए स्रोत कोड डाउनलोड करता हूं।

1. उपरोक्त आधिकारिक साइट से स्रोत कोड प्राप्त करें।
2. स्रोत कोड फ़ोल्डर में, "बिल्ड" नामक एक नया फ़ोल्डर बनाएं।
3. "बिल्ड" में जाएं, "सेमेक.." टाइप करें
4. फिर ऊपरी फ़ोल्डर में वापस जाएं, "मेक" और "इंस्टॉल करें" टाइप करें

अंत में, गेटवे प्रोग्राम MQTT बस और nRF24 मॉड्यूल के बीच का सेतु है, और आर्किटेक्चर चित्र 2 में दिखाया गया है। दो कतारें हैं, प्रत्येक एक दिशा के लिए (यानी एक OpenHAB से पावर स्ट्रिप तक नियंत्रण CMD के लिए, एक के लिए विपरीत दिशा)। मूल रूप से यह एक साधारण निर्माता/उपभोक्ता तर्क कार्यान्वयन है। गेटवे का स्रोत कोड यहां पाया जा सकता है, यह कुछ सी ++ 11 सुविधाओं का उपयोग करता है (बीगलबोन ब्लैक पर नया जीसीसी स्थापित करने के लिए, इस आलेख को देखें) और मानता है कि एनआरएफ 24 लिब स्थापित है (पिछले चरण को देखें)।

चरण 5: पावर स्ट्रिप - हार्डवेयर

सामग्री:

एक Arduino प्रो मिनी बोर्ड।

एक nRF24L01+ मॉड्यूल।

रिसेप्शन विश्वसनीयता में सुधार के लिए एक 10uF कैपेसिटर (रेडियोशेक, eBay इत्यादि)।

स्विच के लिए तीन 10K रेसिस्टर्स (रेडियोशेक, ईबे आदि)।

तीन रिले मॉड्यूल।

तीन मानक स्विच / आउटलेट कॉम्बो और एक बॉक्स, मैंने उन्हें लोव से खरीदा था।

Arduino और रिले को पावर देने के लिए 110vac से 5vdc मॉड्यूल।

nRF24 को पावर देने के लिए 5vdc से 3vdc स्टेप-डाउन।

कनेक्शन चित्र 1 में दिखाया गया है।

!!!!! यदि आप मेरे जैसे ही स्विच/आउटलेट कॉम्बो का उपयोग करना चाहते हैं, तो कृपया सुनिश्चित करें कि आपने उस पर "ब्रेकऑफ़" काट दिया है (चित्र 2 देखें) !!!!! यह अत्यंत महत्वपूर्ण है या आप अपने पूरे सर्किट को नष्ट कर सकते हैं !!!!!।

चित्र 3 तैयार पावर स्ट्रिप दिखाता है, जैसा कि आप देख सकते हैं, यह बॉक्स में बहुत गड़बड़ है (चूंकि मुझे अलग-अलग स्विच के साथ शेल्फ पावर स्ट्रिप से कोई बड़ा पर्याप्त नहीं मिल रहा है), लेकिन यह ^ _ ^ काम करता है!

चरण 6: पावर स्ट्रिप - सॉफ्टवेयर

मैं बीगलबोन ब्लैक के लिए Arduino के लिए उसी nRF24 लाइब्रेरी का उपयोग करता हूं (यहां, librf24-bbb फ़ोल्डर बीगलबोन ब्लैक के लिए है, जबकि रूट फ़ोल्डर में एक Arduino के लिए है), लेकिन आप Arduion के लिए अधिक मजबूत/शक्तिशाली संस्करण का भी उपयोग कर सकते हैं। यहां।

पावर स्ट्रिप साइड के लिए मेरा सोर्स कोड यहां संलग्न है, कृपया Arduino IDE (या कोई अन्य विकल्प) का उपयोग करें और इसे Arduino pro mini पर स्थापित करने के लिए एक सही प्रोग्रामर का उपयोग करें।

चरण 7: निष्कर्ष

आनंद लेना!!!