Беспроводное реле на ардуино

Управляем реле по wi-fi с телефона. NodeMCU и Arduino IDE

В уроке: Урок8 — Подключаем реле к Arduino. Пример работыи скетч я рассказывал, что реле можно управлять без микроконтроллера. Но если надо управлять реле на расстоянии и без проводов. Например управлять светом по wi-fi. При решении поставленной задаче без микроконтроллера не обойтись. Я планирую использовать распространенную отладочную плату NodeMCU на базе ESP8266.

Упровление светом с помошью Wi-Fi приносит большое уудовольствие, но ни такое как новогодние туры в шри-ланку.

Подключим реле к NodeMCU по схеме.

В связи с достаточно большим объемом памяти, NodeMCU можно использовать как точку доступа и загрузить HTML станицы и управлять реле. Очень хороший пример реализации управления рассказывает в своих уроках Третьяков Сергей. По его урокам реализовать управления с помощью HTML интерфейс будет достаточно легко. Если вам интересна данная тема пишите в комментарии. Обязательно помогу и сниму пару видео по созданию и загрузки HTML в NodeMCU. Но для нашей задаче достаточно: ШАГ №2 * WEBSERVER WEB СЕРВЕР. Из чикла уроков Третьяков Сергя.

Описание и код можно найти на странице урока и объяснять. что и как написать не буду. Нам останется дописать одну функцию которая будет посылать Get запрос на включение (http://192.168.0.101/rele?status=1) и выключения (http://192.168.0.101/rele?status=0) реле. «192.168.0.101» это ваш IP при подключении NodeMCU к вашему Wi-Fi роутеру. Можно посмотреть в мониторе порта.

Для проверки работы можно пройти по одной из получившихся ссылок (http://ваш_IP/rele?status=1 или http://ваш_IP/rele?status=0) и вы увидите, что реле включается и выключается. И в браузере выводит соответствующие надписи: On — Wi-Fi реле включен, Off — Wi-Fi реле выключено.

Теперь перейдем к управлению Wi-Fi реле с телефона . Для этого можно написать приложение для Android, но можно обойтись и без программирования. В этом нам поможет бесплатного приложения HTTP Edit Widget (условно бесплатного).

В итоге у нас должны получиться две кнопки. Название и цветовое оформление выберете под себя. У меня получилась вот так:

Для создания таких кнопок в списке виджетов выбираем HTTPEditWidge t. В отрывшемся меню настроек заполняем поля.

В поле « http://» указываем нужный адрес Если для выключения реле то http://192.168.0.101/rele?status=0. Пишем текст который будет выводиться на кнопке. В нашем случае «off». Ниже выбираем цвет кнопки и цвет текста. Кнопка Off готова. Аналогично делаем кнопку On, не забывая то включается реле вот по такому запросу: http://192.168.0.101/rele?status=1.

Если у вас кнопка включения выключает а выключение включает. Ни чего страшного. Вы просто подключили не на тот контакт реле. Поправить можно и в не переключая провода. Прост поменяйте местам значения status.

Вот и готово наше Wi-FI реле на ESP8266. С повторением данного проекта я думаю у вас не будет проблем. По всем вопросам пишите на форум Управляем реле по wi-fi с телефона . По данномй проету открое топик: Если вы не знаете как пользоваться Arduino IDE. Читайте Программа Arduino IDE бесплатно для Windows, Mac OS, linux. Прошиваем Arduino Так же смотрите уроки по основам программирования Arduino.

Подписывайтесь на мой канал на Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.

Спасибо за внимание!

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Источник

Умный WiFi выключатель света

Доброго времени суток, уважаемый читатель.

Немного лирики в начале. Идея «умного» выключателя света совсем не нова и, наверное, это первое, что приходит в голову тем, кто начал знакомство с платформой Arduino и элементами IoT. И я этому не исключение. Поэкспеременировав с элементами цепей, моторчиками и светодиодами хочется сделать нечто более прикладное, что востребовано в повседневной жизни и, самое главное, будет удобно в использовании, а не останется жертвой эксперимента в неугоду комфорту.

В этой статье я расскажу, как я сделал выключатель, который будет работать как обычный (т.е. что обычно закреплен на стене) и в то же время позволит управлять им через WiFi (или через Интернет, как это сделано в данном случае).

Итак, составим список того, что понадобится для осуществления задуманного. Сразу скажу, я намеревался не тратиться сильно на комплектующие и выбирал компоненты по отзывом на форумах и соотношению цены к качеству. Поэтому некоторые компоненты возможно покажутся тут неуместными для опытных электролюбителей, но прошу не судить строго, т.к. я только новичек в электромеханике и буду очень признателен за комментарии более опытных специалистов.

№	Наименование	Описание	Цена
1	HLK-PM01	Адаптер 220VAC в 5VDC	4,02€
2	SSR-40DA	Твердотельное реле для управления током в цепи	3,35€
3	AMS1117-3.3	Понижатель напряжения c 5V на 3V	1,29€
4	ESP8266-01	Микроконтроллер с WiFi	2,35€
Итого:			11,01€

Так же мне понадобились: сервер, с помощью которого выключатель будет управляться через Интернет, Arduino Uno, с помощью которого я программировал ESP, роутер и расходные материалы как провода, клеммы и т.д., всё это может варироваться от вкусов и никак не повлияет на конечный результат.

Цены взяты из Ebay, где я их и покупал.

А вот как выглядят элементы из таблицы:

Теперь можно составить и схему подключения:

Как вы наверное заметили, схема очень простая. Все собиратся легко, быстро и без пайки. Эдакий рабочий прототип, с которым не нужно долго возиться. Всё связано проводами и клеммами. Единственный минус это то, что реле не влезло в гнездо выключателя. Да, изначально я планировал запихнуть всё это в стену за выключателем, чтобы смотрелось эстетично. Но к моему сожалению места в гнезде оказалось мало и реле просто напросто не влезло ни вдоль, ни поперек:

Поэтому временно я вынес реле за гнездо, до тех пор пока не найду подходящую коробку выключателя с розеткой чтобы спрятать железо внутрь. Но нет ничего более постоянного, чем временное, не правда ли? Поэтому все это выглядит сейчас вот так:

Изолента спасёт от удара током… надеюсь.

А теперь поговорим о програмной части.

И прежде чем приступать к разбору кода и деталей, я приведу общую схему реализации управления лампочкой.

Надеюсь, я когда нибудь все перепишу и связь будет основана на более быстром протоколе нежели HTTP, но для начала сойдет. Удаленно лампочка меняет свое состояние приблизительно за 1-1.5 секунды, а с выключателя моментально, как и подобает порядочному выключателю.

Программировании ESP8266-01

Самый простой способ сделать это — с помощью Arduino. Скачать необходимые библиотеки для Arduino IDE можно с GitHub. Там же все инструкции по установке и настройке.

Далее нам нужно подключить ESP к компьютеру, для этого понадобится либо USB to Serial Адаптер (типа FTDi, CH340, FT232RL) либо любая Arduino платформа (у меня была Arduino Uno) с выходами RX и TX.

Стоит отметить, что ESP8266-01 питается от 3.3 Вольта, а значит ни в коем случае не подключайте его к питанию Arduino, которые (часто) питаются от 5 Вольт, напрямую иначе все сгорит к чертям. Можно использовать понижатель напряжения, который приведен в таблице выше.

Пара нюансов при использовании Arduino Uno:

• На Uno есть выход для 3.3В, но его оказалось недостаточно. При подключении к нему ESP, все вроде работает, индикаторы горят, но связь с COM портом теряется. Поэтому я использовал другой источник питания на 3.3В для ESP.
• К тому же у UNO не возникло никаких проблем при общении с ESP, с учетом того, что UNO питался от 5В, а ESP от 3В.

После нескольких экспериментов с ESP8266-01, выяснилось, что ESP чувствительны к подключенным к GPIO0 и GPIO2 напряжениям. В момент старта они ни в коем случае не должны быть заземлены, если вы намереваетесь запустить его в штатном режиме. Более подробно о старте микроконтроллера тут. Я этого не знал и мне пришлось слегка менять схему, т.к. в версии ESP-01 присутсвтуют только эти 2 пина и в моей схеме используются оба.

А вот и сама программа для ESP:

Программировании WEB сервера

Тут можно дать волю своей фантазии и использовать любые доступные средства для создания сервиса который будет обрабатывать запросы присылаемые выключателем и отправлять запросы на включение/выключение.

Я использовал для этих целей Yii. Я выбрал этот фреймворк по нескольким причинам, мне нужна была авторазация (т.к. портал доступен в Интернете) и управление ролями (для будущих экспериментов), а еще он мне просто нравится. И теперь мой портал управления выглядит так:

Для управления лампочкой в зоне досегаемости сети, хватило бы и самого сервера на ESP. Но хочется ведь иметь логи, логику и другие устройства в будущем, поэтому лушче все же использовать отдельный серер для управления.

Это всё что касается портала, думаю нет смысла писать о нем больше, но если возникнут вопросы, то с радостью отвечу на них в комментариях.

Источник

Как построить схему управления на Arduino и ESP8266 с настраиваемыми таймерами, контролируемую через Wi-Fi

В этой статье вы узнаете, как создать систему, которая может включать и выключать нагрузки постоянного тока с помощью мобильного приложения. Вы также узнаете, как выполнить эту задачу мгновенно или по таймерам, заранее установленным для включения и выключения нагрузок.

Обзор проекта

Вы можете реализовать эту систему там, где вам нужно включать нагрузку постоянного тока на определенное время. В этом вам поможет наше Android приложение, не требуя аппаратного интерфейса, клавиатуры и LCD дисплея.

Макет проекта

Комплектующие

Компонент	Количество
Arduino UNO или любая совместимая плата	1
Wi-Fi модуль ESP8266	1
USB TTL конвертер (необязательно)	1
Реле SPDT 12V	2
Биполярный NPN транзистор BC337	2
MOSFET транзистор с каналом N-типа BS170	1
Резистор 1 кОм	2
Резистор 10 кОм	2
Диод 1N4007	2
Зажимные клеммы	2
Настраиваемый регулятор напряжения LM317	1
Конденсатор 0.1 мкФ	2
Разъемы, мама и папа	—
Пустая печатная плата	2

Сборка макетной платы ESP8266

ESP8266 – недорогой SoC-чип со встроенным микроконтроллером и полным стеком протоколов TCP/IP, что означает, что он может напрямую обращаться к вашей Wi-Fi сети.

Поскольку у этого чипа есть свой микроконтроллер, вы можете поместить в него код своего приложения или можете использовать модуль просто как Wi-Fi приемопередатчик, что мы и собираемся сделать в данном проекте. Более эффективно было бы использовать этот модуль и как приемопередатчик, и как контроллер, но в целях обучения мы будем взаимодействовать с модулем, используя Arduino.

Чип ESP8266 поставляется в разных модулях. Мы будем использовать модуль ESP-01. Конечно, вы можете использовать любой другой модуль.

Во-первых, вы должны знать, что модуль работает с напряжением 3,3 В, и напряжение высокого логического уровня от Arduino должно быть таким же, чтобы не повредить наш модуль. Для этого требуется преобразователь уровня напряжения между платой Arduino (которая работает на 5 В) и модулем. Хорошей новостью является то, что в преобразователе будет нуждаться только вывод для передачи на Arduino, поскольку приемный вывод обычно распознает логические сигналы с напряжением 3,3 В от ESP8266.

Одним из простейших способов выполнения этого преобразования является схема от Sparkfun. Вы можете заказать готовый модуль.

Преобразователь уровня 5В → 3,3В

На рисунке ниже показана распиновка нашего модуля на ESP8266:

Распиновка Wi-Fi модуля ESP8266 (вид сверху, не в масштабе)

Вывод	Назначение
UTXD	Передача данных через UART
URXD	Прием данных через UART. Выход, к которому он подключается, должен быть 3,3 В.
CH_PD	Выключение: низкий уровень на входе выключает чип, высокий уровень на входе включает его; для нормальной работы модуля необходимо подтянуть его к линии питания.
GPIO0	При загрузке: должен быть высокий уровень, чтобы входить в нормальный режим загрузки; низкий уровень вводит в специальные режимы загрузки.
GPIO2	При загрузке: низкий уровень заставляет загрузчик войти в режим загрузки флеш-памяти; высокий уровень вызывает нормальный режим загрузки.
RST	Сброс; активный уровень – низкий.
GND	Земля.
VCC	Питание/3,3В.

Я использовал LM317, настраиваемый линейный регулятор напряжения с выходным током до 1,5 А, для обеспечения модуля подходящим источником питания 3,3 В.

Примечание: Не используйте вывод 3,3 В от Arduino, так как стабилизатор напряжения 3,3 В на плате Arduino не может обеспечить необходимую для модуля величину тока, особенно при пиковом потреблении энергии во время передачи.

Принципиальная схема макетной платы ESP8266

Я использовал BS170 (вместо BSS138) для преобразователя логических уровней; оба работают хорошо.

Макетная плата ESP8266

Теперь вы можете подключить свой модуль к компьютеру, используя USB-TTL преобразователь, и испытать его.

Сборка макетной платы реле

Для управления реле я использовал биполярный NPN транзистор BC337 с резистором 1 кОм на базе. Для защиты от обратного напряжения катушки я использовал диод 1n4007.

Нормально замкнутый (NC) контакт реле я решил подключить к земле.

Макетная плата реле (вид сверху) Макетная плата реле (вид снизу)

Код Arduino

Теперь мы сталкиваемся с проблемой. ESP8266 использует UART в качестве интерфейса для AT-команд, а Arduino Uno (которая использует Atmega328) имеет только один порт UART. Этот порт уже подключен к мосту USB-TTL, а также к выводам 0 и 1.

В качестве решения вы можете использовать эмулятор для UART порта на другом цифровом выводе Arduino с помощью библиотек AltSoftSerial или SoftwareSerial. Это позволит вам по-прежнему иметь аппаратный порт UART для отладки и печати сообщений в консоли, а программный порт – для связи с модулем.

Платы Arduino

Многие люди (включая меня) сообщают о проблемах с программным последовательным портом при высоких скоростях передачи – как на тех, что мы будем использовать с esp8266, 115200 бит/с. Я могу сказать, что у вас 50% принятых от модуля данных будет повреждено, если вы используете программный UART, а из переданных от Arduino к модулю данных почти 100% будет корректно. Я получил эти результаты после отслеживания сигналов на линиях RX и TX.

В качестве решения я добавил в код несколько директив define , чтобы облегчить вам выбор между аппаратным и программным UART портами. Имейте в виду, что вы не можете использовать один и тот же порт для отладки и общения с модулем, поэтому вам нужно выбирать между ними.

В исходнике вы найдете часть кода, которая устанавливает модуля с вашим роутером:

Цикл скетча ожидает команды, которые должны прийти через Wi-Fi соединение. В настоящее время поддерживаются следующие команды:

• ‘con’ для получения состояния выводов, высокий или низкий логический уровень;
• ‘on=’ включить соответствующий вывод;
• ‘of=’ выключить соответствующий вывод;
• ‘Tm=n/fS’ установить таймер включения (n) или выключения (f) соответствующего вывода.

Все команды имеют отклик подтверждения.

Примечания:

• некоторые части скетча основаны на этом руководстве;
• если вы используете модули со старым SDK, у вас могут быть такие же ошибки, как и у меня. Единственным решением в этом случае является обновление вашей прошивки до последней версии. Посмотрите эту статью, для получения помощи в обновлении прошивки модуля на ESP8266. Я обновил прошивку с версии 1.3 до 1.5.4.

Полный код программы:

Android приложение

Чтобы управлять всеми выше перечисленными аппаратными компонентами, мы будем использовать простое приложение для Android. Это приложение позволит нам включать или выключать выход напрямую или через определенный период времени.

Примечание: Приложение требует Android 4.0 (IceCreamSandwich) или выше.

• Прежде всего, вы должны знать IP адрес своего модуля. Если вы использовали программный последовательный порт, IP адрес будет напечатан в консоли. Если вы использовали аппаратный последовательный порт, то вы должны использовать кабель для отслеживания данных на линиях RX и TX, чтобы увидеть IP адрес. Вам также нужно знать номер порта, который был указан в скетче для Arduino. После этого нажмите «connect», чтобы получить состояние всех трех выходов. Вам нужно убедиться, что ваш Wi-Fi роутер включен, и вы подключены к локальной сети.
• Теперь нажмите на любой переключатель, который вы хотите включить/выключить. Всякий раз, когда захотите, вы можете нажать «refresh», чтобы обновить состояние всех выходов.
• На вкладке «Timers» вы можете установить любой из этих трех выходов для включения/выключения через определенный промежуток времени (от 0 до 24 часов).
• После любого действия вы получите сообщение с подтверждением о том, выполнилась ли команда успешно, или возникла какая-то ошибка.

Скриншоты Android приложения для управления контроллером на Arduino и ESP8266

Демонстрационное видео

Вот и всё! Надеюсь, статья оказалась полезной. Оставляйте комментарии!

Источник