Меню

Как управлять розеткой через usb

Как организовать удалённое управление розетками

Сейчас очень популярны так называемые умные устройства. В большинстве случаев основной их функцией является возможность дистанционного включения и отключения через интернет или мобильную сеть. Но также с помощью различных решений можно реализовать удаленное управление розеткой, соответственно и любым электрооборудованием. В этой статье мы рассмотрим способы решения этой задачи.

Виды связи

Дистанционное управление розеткой слишком широкая фраза, давайте конкретизируем как вообще можно это сделать:

Радиореле. Использование радиореле, обычно они работают на частоте 315 или 433 МГц. Этот вариант интересен тем, что позволяет встроить модуль как в устройство, которым вы будете управлять, так и в распределительную коробку. Радиореле бывают с разным количеством каналов и хорошим своей универсальностью и простотой реализации проекта в итоге. Недостатком является радиус действия.

Wi-Fi розетки и реле. Также просты в использовании и универсальны. На рынке много умных розеток, которые представляют собой переходник, устанавливаемый в обычную розетку, подобно таймеру или термостату. Недостатком является то, что нужна сеть вай-фай, но взамен во многих моделях вы получаете возможность удаленного управления не только через беспроводную сеть, но и через интернет, то есть с любой точки мира. Кроме того, производители предлагают модели с широким функционалом, типа учета электроэнергии, датчиков безопасности и прочего.

GSM-системы удаленного управления. Универсальное решение, но обычно отличается сложностью и высокой стоимостью. Позволяет управлять розетками удаленно через мобильные сети.

Для большей наглядности рассмотрим каждое из решений более подробно.

Радиореле

В зависимости от модели на плате устройства может располагаться 1, 2 и более реле, что позволяет организовать независимое дистанционное управление несколькими устройствами. Такие реле называются многоканальными (двухканальными или четырёх, например). Наиболее интересной особенностью таких реле является возможность их обучения (хотя этот факт зависит от конкретной модели). Это даёт возможность привязать к одному реле, несколько пультов радиоуправления которые работают на аналогичной частоте.

Вот так выглядит плата такого устройства. Черные прямоугольные элементы – это миниатюрные реле. Двойная клеммная колодка (ближе к нам на фото) предназначена для подачи питания. Встречаются реле с питанием от 220В, а есть и на 12В, при этом и те, и другие способны коммутировать нагрузку 220В – фактически это зависит от типа используемых реле. Клеммная колодка с 12 клеммами(слева) – это контакты самих реле.

Микровыключатель (кнопка в расположенная ближе к дальнему края платы на фото, слегка смещена вправо) нужен для привязки к новым пультам управления, когда оно в корпусе доступа к кнопке нет.

Как уже было сказано привязать можно любой пульт, даже не совсем пульт. Например, дверные радиозвонки часто работают на частоте 433 МГц. Чтобы узнать частоту передачи чаще всего нужно либо найти эту информацию на самом пульте, либо вскрыть его корпус и найти кварцевый резонатор – на нём и указана частота.

В этом видео наглядно показан процесс привязки пультов к реле:

Схема его подключения также проста: на вход подают фазу и ноль, а выходные контакты платы соединены с силовыми контактами реле. Обычно они рассчитаны на ток до 10, а иногда и до 20 А, что позволяет подключать нагрузку в 2 и больше кВт, хотя лучше это сделать через магнитный пускатель с катушкой на 220 В. В быту такое решение будет практичнее и долговечнее, особенно в контексте дистанционного управления розетками. Да и сложно представить реализацию нормальных дугогасительных камер в таких реле, скорее всего речь идет об активной нагрузке типа ТЭНов, но никак не об электроприводе.

Читайте также:  Монтаж розетки 32 ампера

Типовая схема подключения на примере включения лампочки изображена на рисунке ниже.

Здесь вы узнаете подробно о его подключении:

С помощью такого реле вы можете организовать управление светом из нескольких мест без сборки сложных схем и переделки проводки, а также подключить светильник несколькими группами ламп на два провода – фазу и ноль. Не стоит воспринимать это как панацею, скорее в приведенных примерах это способ решения, но не истина. Чем проще элементы схемы – тем она надежнее, а введение в цепи питания радиомодулей не упрощает цепь.

Если вам интересно мы сделаем более подробный обзор таких реле и покажем, как они работают на практике.

Умные розетки

Если опустить сложные системы управления через сотовую связь, то для среднестатистического человека проще купить готовое решение, которое требует минимума наладки при первом включении. Тогда следует рассмотреть так называемые умные розетки. Их можно разделить на две группы по типу управления:

Но в настоящее время привычка многих людей классифицировать не особо реализуема, потому что всегда есть смешанные типы, например, можно найти модели с поддержкой управления как по телефонной сети, так и по Wi-Fi. Также стоит отметить, что кроме этих стандартов применяются и менее распространенные в нашей стране:

В общем случае такая розетка представляет собой устройство, которое вставляется в обычную розетку, а уже в него подключается ваше оборудование. Конструкция аналогична тем приборам что мы рассматривали в статье Полезные дополнительные устройства в розетку

Такие переходники модно называют сокетами. Рассмотрим несколько моделей.

GSM-розетки

Для работы во все GSM-розетки нужно установить сим-карту. Это является основной проблемой этой группы устройств. Например, если розетка при «общении» с пользователем присылает СМС-ответы – тогда этот номер нужно регулярно пополнять, даже если эта функция не обязательна – то симку заблокируют через определенный оператором промежуток времени без пополнения счета.

SOKOL-GS1 – стоимость порядка 30 долларов. Производитель GEOS Electronics из Украины. Может коммутировать нагрузку до 3.5 кВт. Для управления розеткой вам нужно позвонить на СИМ-карту, установленную в прибор, вам ответит автоответчик, который даст вам сведения о состоянии прибора (вкл/выкл) и дать команды о включении или отключении нагрузки. Есть интересная функция «красный номер», её смысл заключается в том, что, если у вас телефон с двумя сим-картами вы можете назначить одну из них так, чтобы при звонке с неё независимо от состояния прибора приходил сигнал отключения нагрузки, а с «зеленого» номера – о включении.

interVision GSM SMART SWITCH (также известна как GSM-Switch SC1) стоит 45 долларов. Выдерживает нагрузку до 2 кВт. Для её включения нужно отправить SMS на установленный номер с содержанием SN0000ON или SN0000OFF. Подробную настройку вы увидите в этом видео.

Также интересна модель на 3 розетки.

Tesla Security GSM-POWER – модель за 85 долларов. Может коммутировать ток до 16А или 3.5 кВт мощности. В ней есть возможность подключения внешнего термодатчика и отправки SMS-сообщения на ваш мобильный телефон о температуре окружающей среды.

Также благодаря термодатчику устройство может работать как терморегулятор при управлении обогревателем и поддерживать установленную температуру. Возможно управление с 5 мобильных телефонов.

Computherm GSM158 розетка производителя из Венгрии. Стоимостью 95 долларов, она выдерживает нагрузку до 3 кВт. Возможность управления с 5 телефонных номеров (главный и 4 дополнительных). Можно задать работу по графику или так называемое интервальное включение (8 вариантов, типа с понедельника по пятницу, все дни или каждый день отдельно).

Wi-Fi розетки

TP-Link HS100 и TP-Link HS110 розетки с беспроводным управлением за 30 и 35 долларов соответственно. Отличаются эти модели тем что HS110 может следить за расходом электроэнергии за период времени и в данный момент.

Читайте также:  Щитки освещения с розетками

Ею можно управлять либо с помощью кнопки в верхней части корпуса, либо через приложение, его нужно скачать с Play Market, если у вас Андройд или с AppStore для обладателей техники Apple.

С его помощью вы можете включать и выключать розетки или же задать им работу по сценарию. Также есть функция «Нет дома», она нужна если вы подключите источник света – он будет включаться и выключаться, имитируя ваше присутствие. Эта функция есть в большинстве подобных устройств.

Tesla SR16 – универсальное устройство за 21 доллар. Универсальность заключается в том, что она работает в качестве реле напряжения, таймера и управляется удаленно по сети Wi-Fi из любой точки мира.

Устройством управляют через WEB-интерфейс.

BroadLink Wi-Fi SP Contros за 25 долларов. Выдерживает ток до 16 А.

Для работы с ней нужно приложение e-Control. Оно есть в магазинах приложений Android и iOS.

Из функций доступно включение и отключение по требованию вручную нажатием на единственную кнопку на устройстве или со смартфона и задание расписания включений по таймеру. Также есть функция ночника.

Xiaomi Mi Smart WiFi Socket – умная розетка от производителя с мировым именем который выпускает качественную продукцию начиная от зубных щеток до электротранспорта. Её стоимость довольно демократична – всего 18 долларов, самая низкая стоимость из сегодняшней подборки. Выдерживает ток до 10 Ампер, что немного ниже большинства рассмотренных вариантов. Но и этого хватит для большей части бытовой техники – чайников, кофеварок и прочего.

На её корпусе, как и у предыдущих примеров есть всего одна кнопка. Для работы с устройством нужно скачать приложение управления системой умного дома от Xiaomi.

Недостатком этой розетки является то, что приложение частично на китайском языке. Но в интернете есть инструкция по его русификации. Возможно в скором времени выйдет полноценная официальная русификация. Функционал аналогичен предыдущим экземплярам – работа по расписанию и ручное управление. Для управления не нужно находится в одной сети с розеткой – работа происходит через интернет.

Wi-fi реле

Пожалуй, самой популярной моделью реле которым можно управлять по сети является продукт производителя Sonoff на официальном сайте его стоимость всего 650 рублей, на момент написания статьи — это почти 10 долларов.

Интересно это устройство тем, что позволяет управлять электрообрудованием удаленно, при этом обладает стандартным набором функций таких как ручное включение и управление по различным сценариям и таймерам.

Интересно также то, что есть модели с датчиками температуры и влажности, но такие устройства стоят уже немногим более 20 долларов. Сведения с датчика вы можете узнавать со своего смартфона. Они нужны не только для мониторинга, но и для программирования функций включения и выключения по заданным параметрам. Вся продукция работает под управлением приложения Ewelink для IOS и Android.

Вы можете прочитать более подробный обзор продукции в статье WiFi реле Sonoff world on — обзор устройств и примеры использования.

Заключение

Мы рассмотрели ряд способов организовать удаленное управление электрическими приборами с помощью реле и умных розеток, которые работают через мобильную связь (GSM) или через интернет (сеть Wi-Fi). При этом акцент был сделан именно на готовых решениях, которые требуют минимальных знаний и настроек. Более серьезный подход с установкой серверов и профессионального оборудования требует определённой подготовки и в разы больших финансовых вложений.

Товары из этой статьи:

Читайте также:  Как вставить выдернутую розетку

Интернет-магазины с умными устройствами для дома:

Официальный интернет-магазин Xiaomi. Покупайте гаджеты одного из лучших китайских брендов из первых рук!

Интернет магазин iCover — аксессуары, гаджет ы и техник а для дома

Источник



USB управляемая розетка

В проекте описывается устройство, позволяющее управлять двумя силовыми розетками через USB-порт компьютера. Естественно, вместо розетки может использоваться любое другое устройство.

USB был выбран потому что, во первых я хотел поэкспериментировать с микроконтроллером PIC18F4550, а во вторых, мощностью USB-порта (500 мА) хватает для питания катушки реле.

Программное обеспечение МК основывается на SIXCA USBDAQ, который в свою очередь базируется на microchip CDC. USBDAQ очень прост в использовании и позволяет посылать ASCII команды для включения/выключения цифровых выходов, которые используются для управления двумя реле. Мне нужно было только установить значение bMaxPower, чтобы можно было использовать ток в 500 мА и поменять данные «vendor ID» и «name».

Внимание! Хотя в устройстве и предусмотрена изоляция низковольтовой и силовой части, всегда есть риск механического и др. повреждений. Поэтому соблюдайте осторожность!

За основу взята схема USBDAQ, добавлены лишь 2 дополнительных каскада для управления реле. В схеме используется составной транзистор BC517 (аналог КТ645А). Схемы управления реле были взяты отсюда: управление реле через COM-порт.

Печатная плата разделена на 3 части. 2 платы управления можно легко поместить в корпус внешней розетки, колодки или удлинителя.

PIC-микропрограмма

Опишу только то, что нужно изменить в оригинальной SIXCA USBDA:

Вначале я установил значение переменной bMaxPower на 250 мА. Файл, который необходимо модифицировать: fw/cdc/autofiles/usbdsc.c:

В этом же файле я изменил Vendor ID, Product ID

Также отредактировал файл driver/win2k_winxp/mchpcdc.inf, чтобы совпадали данные vendor, product ID и описание:

Прошивка PIC

Для программирования PIC я использовал WinPic800. На скриншоте ниже параметры.

Команды

Я не модифицировал какие-либо команды USBDAQ. Они все доступны, но мне необходимы только 4 команды:
*A01 (включить реле 1)
*A00 (выключить реле 1)
*A11 (включить реле 2)
*A10 (выключить реле 2)
После каждой команды возврат каретки (chr(13) or ‘\n’).

Установка ПО под Windows

1. Подключите устройство к USB, Windows должна его определить по иконке в трее:

2. Windows предложит установить драйвера, соединившись с сервисом Windows Update, нажмите «нет» и перейдите к следующему шагу.

3. Выберите пункт «Установка из указанного места» и нажмите Next.

4. Выберите пункт «Включить следующее место поиска» и укажите директорию с .inf файлом driver\win2k_winxp:

5. Windows обнаружит и установит драйвер:

Тестирование (Windows)

1. Откройте диспетчер устройств и посмотрите на какой COM-порт у вас установилось устройство. У меня это был COM10

2. Откройте терминал и задайте имя:

3. Выберите COM-порт:

4. Скорость обмена установите в 115200:

5. Этот шаг необязательный. Для того, чтобы мы видели, что мы набираем, выберите ASCII Setup:

6. Поставьте галочку на опции «Echo typed characters locally».

7. Настройки готовы. Теперь можно соединиться и попробовать подать какую-нибудь команду на наше USB-устройство:

Установка ПО под Linux (Ubuntu)

1. Подключите устройство к компьютеру. Это все! Новое устройство вероятнее всего будет называться /dev/ttyACM0

Тестирование под Linux (Ubuntu)

1. Откройте gtkterm, если у вас этот пакет не установлен, то установите его командой «sudo apt-get install gtkterm»

2. Переходим к Configuration -> Port, устанавливаем порт /dev/ttyACM0, скорость 115200 и нажимаем ОК.

3. Выберите Configuration -> Local echo

4. Теперь можно набирать команды для управления реле.

Фотографии собранного устройства:

Ниже вы можете скачать драйвера, исходники, прошивку, файлы для Eagle

Источник