Omogućene električne utičnice: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Ova instrukcija vam pokazuje kako hakirati standardni adapter za napajanje kako biste napravili adapter za napajanje s omogućenim internetom koristeći Electric Imp. Ovo vam omogućuje daljinsko upravljanje bilo kojim uređajem koji se napaja iz mreže pomoću pametnog telefona ili web preglednika. Osvjetljenje moje garaže "kako je izgrađeno" je loše. Raspoloživo svjetlo možete koristiti za pronalaženje velikih predmeta poput vašeg automobila, ali zaboravite na taj vijak koji vam je upravo ispao. Da bih riješio problem s osvjetljenjem, kupio sam dva fluorescentna svjetla sa 4 stope i 4 cijevi koja su visjela iznad mog radnog prostora. Budući da je priključna tačka u stropu visoka otprilike 12 stopa, trebao mi je način da daljinski uključim i isključim svjetla. Našao sam Stanley daljinski upravljač za struju u lokalnoj trgovini i bio sam spreman, ili sam barem tako mislio. Prvi Stanley daljinski upravljač nije uspio 1. dana. Zamjenska jedinica nije uspjela nakon nekoliko dana. Treća zamjenska jedinica nije uspjela nekoliko mjeseci kasnije. Nikada nisam stigao da ga vratim u prodavnicu-instalirao sam žice za osvetljenje u prodavnicama kao privremeno polu-daljinsko rešenje stare škole. Trebao mi je WeMo ili sličan uređaj. Savršeno rješenje za moje potrebe, ako možda malo pretjerate. Ali, onda me je pogodilo. Najvjerojatnije je kvar na Stanley uređaju RF krug koji kontrolira uključivanje naizmjenične struje. Da sam to kolo zamijenio električnim ulaznikom, ne bih se trebao petljati sa dizajnom strujnog kruga koji je već odobren od UL -a za sigurnost i imao bih lijepo napravljeno kućište za pokretanje. Uzeo sam Philips odvijač i otvorio Stanley jedinicu. Činilo se da je unutrašnjost savršena za nadogradnju Electric Imp -a (https://www.electricimp.com) uz minimalan napor … ili sam barem tako mislio. Svjetla moje radnje uputila su se u internetski oblak. Nažalost, plan o zamjeni RF strujnog kruga električnim pogonom naišao je na velike poteškoće, jer istosmjerno napajanje na Stanleyu ne može isporučiti dovoljno struje za napajanje električnog napajanja. Imp zahtijeva oko 400mA na WiFi prijenosu, pa se hakovanje pokazalo invazivnijim nego što sam namjeravao, uključujući Imp, punjač za mobitele i relejnu ploču, ugrađene u Stanley kućište. Budući da je sezona praznika pred vratima, ovo omogućit će vam da kontrolirate svoj svjetlosni prikaz gdje god se nalazili vi i vaš pametni telefon, čak i ako je samo s kauča kako biste izbjegli noćni izlet u dvorište ispunjeno snijegom … samo imajte na umu hidroizolaciju ako to učinite kako ne biste nenamjerno stvorili električnu opasnost. Stanley jedinica koju sam koristio još je dostupna na raznim internetskim stranicama, pa ako želite osnovni uređaj sličan WeMo'ish -u, s potpunim pristupom izvornom kodu i elektronici koju možete hakirati do savršenstva, ovaj Instructable će vas tamo odvesti.

Korak 1: Kako to funkcionira

Electric Imp je srž rada sistema. Kada je gumb na web aplikaciji aktiviran, šalje se AJAX HTTP zahtjev na URL specifičan za vašu Imp. Ovaj zahtjev se šalje Imp Agentu u oblaku Electric Imp koji je posebno povezan s vašim Electric Impom. Kôd agenta je mini web poslužitelj koji analizira zahtjev i ako je važeći, prosljeđuje ga vašem Imp firmveru putem oblaka. Komunikaciju između agenta zasnovanog na serveru i hardverskog firmvera razvili su talentovani ljudi iz Electric Imp -a. Imp firmver prima poruku od agenta zasnovanog na oblaku i prema tome postavlja relejni izlaz. To vam omogućuje da isključite ili uključite Stanley utičnice pritiskom na gumb na vašem pametnom telefonu ili web pregledniku uz minimalne napore za razvoj softvera i firmvera. Nice!

Korak 2: Stvari koje će vam trebati

Postoji mnogo varijacija prekidača za napajanje izmjeničnom strujom na daljinsko upravljanje. Oni su veoma popularni tokom decembarskih praznika u SAD -u. Najvjerojatnije bilo koji od njih može biti hakiran na sličan način. Ovo je popis dijelova i alata za Stanley jedinicu koju sam koristio

• Stanley daljinska utičnica. Jedinica koju sam koristio je još uvijek dostupna za oko 16 USD na 1000Bulbs.com. Sviđa mi se pogodnost da imam 3 prodajna mjesta
• Electric Imp
• Električna Imp nosiva ploča
• SainSmart 2-kanalna relejna ploča. Ima opto-izolacione ulaze. Ovu ploču sam kupio za drugi projekat. U to vrijeme (kolovoz 2013.) bilo je ispod 5 USD isporučeno s Amazon Primeom. Trenutna cijena je 9 USD
• 1 x 4 -pinski Molex konektor. Ja sam svoj kupio na Jameco.com
• 1 x 3 -pinski Molex konektor. Jameco.com
• 5 x kontakti konektora za konektore Molex serije KK. Jameco.com
• Termistor - 10K https://www.sparkfun.com/products/250 (Opcionalno - za ovo još moram napisati kôd)
• iPhone USB punjač za napajanje imp - Amazon ima najbolje cijene
• USB kabel koji će biti osakaćen za napajanje Imp. Ako nabavite onu s malim priključkom (poput onog koji dolazi s iPhoneom, moći ćete izbjeći korak sakaćenja konektora!)

Alati i potrošni materijal

• Philips odvijač za rastavljanje Stanley jedinice. Nepotrebno je reći da vaša garancija prestaje važiti čim to učinite
• Lemilica i lemilica- Radioshack ima razne mogućnosti
• Priključna žica mjerača 24 ili 26 ili 28 za spajanje U/I električnog napajanja na relej. Radioshack ima različite boje promjera 24 dostupne
• Oštri pomoćni nož
• Mali električni alati (rezač žice, skidač žice itd.)
• Male burgije (1/16 ") i bušilica za izradu otvora za utiskivanje na bočnoj strani Stanley jedinice. Naizmjenično Dremel alat s odgovarajućom reznom nastavkom.
• Pištolj za vruće ljepilo i štapići za ljepilo za montažu električnog imp -a i releja u kućište. Koristio sam tip visoke čvrstoće.

Upamtite, čim otvorite prekidač za daljinsku utičnicu Stanley, vaša garancija prestaje. Također, pobrinite se da radite s odgovarajućim sigurnosnim postupcima za uređaje s glavnim napajanjem. Isključite Stanley jedinicu prije rada na njoj. Dok je isključen, na njemu možete sigurno raditi bez straha da ćete se slučajno šokirati. Ako pokušate raditi na jedinici dok je uključena, naponi pod naponom (115VAC) unutar Stanley jedinice dovoljni su da vas ubiju. Nikada nemojte raditi na unutrašnjosti Stanley jedinice kada je poklopac uklonjen i jedinica je priključena. Budite sigurni. Za alate koristite standardne DIY sigurnosne procedure i uvijek nosite zaštitne naočale.

Korak 3: Rastavljanje i izmjena

Stanley jedinica se otvara uklanjanjem 5 vijaka sa stražnje strane malim Philips odvijačem. Jedan od vijaka može biti skriven ispod naljepnice. Nakon što svih 5 vijaka ispadne, lagano ih razdvojite. Uklonite PCB daljinskog upravljača i odložite ga. Nećemo ga više koristiti. Ovdje će Imp biti instaliran. Na donjem plastičnom kućištu oblikovana su 2 velika plastična držača na koja je montirana originalna RF ploča. Ove šupljine mogu se odrezati parom bočnih rezača i dodatno zagladiti pomoću dremel alata. Imp i relejne ploče bit će zalijepljene na podlogu. Uklanjanje utora potrebno je kako bi se relejna ploča montirala dovoljno nisko da očisti gornji poklopac pri ponovnoj montaži Stanley jedinice. Uklonite glavnu ploču iz kućišta. Pomoću Dremel alata s odsječenim diskom pažljivo izrežite postojeće kolo tako da ostavite samo dio izmjenične struje na ploči kako je prikazano na slikama. Rezanje PCB -a potrebno je kako bi se osiguralo zazor za nove releje koji će uključivati i isključivati utičnice. Želite napustiti glavne AC staze koje podržavaju utičnice za struju. Da biste osigurali utor za električnu imp karticu, potrebno je napraviti utor sa strane kućišta. U početku sam namjeravao koristiti Stanley jedinicu ugrađenu u regulator za napajanje imp. Kad se to pokazalo kao nedovoljna snaga, morao sam premjestiti otvor na suprotnu stranu donjeg kućišta. Da biste napravili utor, izbušite brojne rupe od 1/16 otprilike na ravnoj liniji, a zatim pomoću male datoteke zaokružite utor. Nemojte praviti mjesto na kojem se prikazuju ove slike … … pogledajte konačne slike u posljednjem koraku da vidite gdje bi slot trebao ići!

Korak 4: Električni detalji i montaža

Originalni relej u Stanley jedinici bio je opremljen relejem od 250VAC/10A za čije je uključivanje bio potreban 12V napon zavojnice. Teško se aktivira iz 5V kruga pa je zamijenjen modulom s dvostrukim relejem. Molimo provjerite da Stanley jedinica nije priključena prije nego počnete raditi na njoj. Relejna ploča koju sam koristio ima dva releja od 10A koji se prebacuju s naponom zavojnice od 5V. Kako bih osigurao 15A hakiranu jedinicu, paralelno sam koristio releje kako bih osigurao nosivost od 20A. Ovo osigurava pristojan faktor sigurnosti za adapter za napajanje spojen na standardno kućno ožičenje zaštićeno prekidačem od 15A. Ako koristite relej veće struje, možete pojedinačno uključiti utičnice. Ako je razvodnik ocijenjen na 15A, tada bilo koja utičnica mora biti sigurna za rad na 15A. Paralelnim ožičenjem releja navedenih za ovu instrukciju možete osigurati da bilo koja pojedinačna utičnica ili sve tri utičnice zajedno mogu sigurno izvući 15A. Više opterećenja od ovoga i prekidač na vašoj kućnoj ploči ožičenja će se spotaknuti kako bi zaštitio krug. Napajanje za elektroniku dobiva iPhone USB punjač. Imao sam rezervnu koju sam mogao iskoristiti. Oni su jeftini i dostupni su na Amazonu i ebayu. Jeftinije je kupiti punjač koji dolazi s USB kabelom nego kupiti komponente za izradu vlastitog izvora napajanja. Forma iPhonea dobro funkcionira u ograničenom unutrašnjem prostoru Stanley jedinice. Za spajanje izravnim priključcima naizmjenične struje na punjaču upotrijebite lopatice. Upotrijebite hladnjaku da pokrijete izložene dijelove AC priključaka kako biste spriječili slučajni kontakt. USB kabel koji sam pronašao u kutiji za projekt imao je glomazan oblikovani konektor. Oštrim nožem uklonjene su plastične lajsne. Crvene i crne žice USB kabla zamijenjene su žicom promjera 26 kako bi se osigurala veća mehanička čvrstoća, a zatim je konektor dodatno zaštićen hladnjakom kako se vidi na slikama. U početku sam namjeravao samostalno uključiti releje kako bih mogao samostalno kontrolirati najmanje 2 utičnice. Tako je krug izvorno ožičen. Nakon što sam ispitao trenutnu nosivost releja, odlučio sam paralelno postaviti relejne izlaze. Veza između Imp i relejne ploče ima dva Imp pina koji kontroliraju svaki relej. U stvarnosti, možete samo spojiti jedan Imp pin na oba relejna ulaza. Firmver spaja oba pina zajedno, pa je bilo koji način u redu. Neutralno naizmjenično napajanje i uzemljenje izmjenične struje već su spojeni na utičnice. Ostavite sve povezano onako kako dolazi iz tvornice. Jedina žica koju je potrebno promijeniti je AC žica pod naponom (crna žica). Ova žica mora biti t'd ili razgranata tako da imate ulaz žice pod naponom za svaki relej kako je prikazano na shemi. Spoj zaštitite hladnjakom. Koristio sam mali komad 16AWG žice za ovo grananje. Višekanalna žica 16AWG obično može nositi 22Apera kada se koristi za ožičenje šasije na kratkim relacijama. Izlazi releja su lemljeni sa donje strane AC PCB -a kao što je prikazano na slici. Kada su svi priključci uspostavljeni, utisnite sve u kućište kao što je prikazano i vruće zalijepite relejne i imp ploče na podnožje kućišta.

Korak 5: Imp Firmware, Agent Code i Blink-up

Da bi vaš imp funkcionirao, potrebno je da se poveže na vašu bežičnu mrežu. Electric Imp pruža alat koji optički vrši konfiguraciju. Proces se zove BlinkUp i detaljno je opisan ovdje https://electricimp.com/docs/gettingstarted/1-blinkup/ Kada BlinkUp bude dovršen, vaš imp će se pojaviti na vašem IDE-u pod New Devices. Ako prije niste koristili Electric Imp, predlažem da prvo isprobate primjer Hello World na web lokaciji Electric Imp kako biste se uvjerili u Imp. Tu je i sjajan vodič za imp o instrukcijama koji je napisao @beardedinventor: https://www.instructables.com/id/Getting-Started-with-Electric-Imp/ Firmver za imp je priložen ovom koraku kao ImpoweredImp.nut Kod agenta je priložen kao ImpoweredAgent.nutFirmware i interakcija koda agenta Vaš agent ima URL specifičan za njega. Kada se HTTP poruka pošalje na ovaj URL, vaš kôd agenta koji radi u Imp Cloudu provjerava valjanost zahtjeva usporedbom dolaznog API ključa (bilo koji ključ koji izradite - više bitova otežava pogađanje) sa pohranjenim API ključem u sjećanje na agenta (API ključna ideja sa https://forums.electricimp.com/discussion/comment/8281#Comment_8281). Ako se ključ podudara, poruka se provjerava kako bi se utvrdilo prenosi li se buttonPress događaj ili zahtjev za status u paketu HTTP zahtjeva. Ako je HTTP zahtjev za status, kod agenta vraća status uključeno/isključeno utičnica naizmjenične struje. Status asinhrono ažurira Imp firmver kada izlazni pinovi promijene stanje. Ako je događaj buttonPress proslijeđen u HTTP zahtjevu, taj se događaj prenosi na Imp firmver preko električnog imp sigurnosnog komunikacijskog kanala između Imp -a i Agenta zasnovanog na poslužitelju. Imp "prima" ovaj događaj putem agent.on ("buttonPressed", funkcija (vrijednost) funkcija. Svaki put kada Imp primi događaj pritiska na gumb, stanje izlaza Pin1 i 7 se prebacuje što uključuje releje ili Isključeno ovisno o prethodnom stanju. Promenljiva statusa se šalje natrag agentu putem komunikacijskog kanala Agent-Imp i prima ga u funkciji device.on.

Korak 6: HTML/Javascript kôd za iPhone

Klijentska aplikacija je HTML/Javascript aplikacija golih kostiju. Jednostavna slika koristi se kao dugme. Kada se slika pritisne, gumb se animira za prikaz WiFi paketa koji dolaze s uređaja. Komunikacija sa Electric Imp -om vrši se slanjem poruke na URL agenta koja je specifična za vašeg određenog Imp. U HTML aplikaciji stvaramo objekt XMLHttpRequest i zatim objavljujemo događaj pritiska na gumb u formatiranom JSON paketu na URL agenta. xmlhttp.open ("POST", "https://agent.electricimp.com/YourURL?timestamp=" + novi datum (). getTime (), true); xmlhttp.setRequestHeader ("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded"); xmlhttp.setRequestHeader ("x-apikey", "Vaš API ključ"); var impRequest = {"request": "buttonPressed", "button": button.id}; xmlhttp.send (JSON.stringify (impRequest)); Da bi se dobio status utičnica, agent se pita xmlhttp.open ("POST", "https://agent.electricimp.com/YourURL?timestamp=" + novi datum (). GetTime (), true); xmlhttp.setRequestHeader ("x-apikey", "Vaš API ključ"); xmlhttp.setRequestHeader ("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded"); var impRequest = {"request": "GetStatus"}; xmlhttp.send (JSON.stringify (impRequest)); Da bi se HTML stranica prikazala kao izvorna aplikacija na vašem iPhone uređaju, morate je učitati s web stranice, a zatim je dodati na početni ekran. Proces je opisan u mojim prethodnim uputama ovdje: https://www.instructables.com/id/Electric-Imp-Garage-Door-Opener/step10/Configuring-IIS-Express-And-Loading-The-App-onto- y/ iPhone datoteke su priložene ovom koraku

Korak 7: Radi

Nakon svih izgradnji, konfiguriranja i možda čak i malo psovanja, trebali biste imati WeMo'ish uređaj kojim možete upravljati sa svog iPhonea/pametnog telefona/web preglednika sa bilo kojeg mjesta. Postoji mnogo načina korištenja utičnice s internetom koja vaš dom čini toliko pametnijim.

• Daljinsko upravljanje vašim kućnim uređajima kao što su lampe, hi-fi, TV itd. Možete poboljšati softver i izgraditi više uređaja koji će vam omogućiti da kontrolirate osvjetljenje vašeg doma kako bi ljudi mislili da je kuća zauzeta dok ste odsutni. Televizor možete uključiti i isključiti kako biste dodali iluziju. Mogli biste poboljšati firmver i softver za pametne telefone da programirate svaki uređaj da radi po drugom rasporedu uključivanja/isključivanja kako bi simulirao slučajnu prirodu stvarnih ljudi u vašem domu kako bi upotpunio iluziju iz sigurnosnih razloga kada ste odsutni.
• Možete dodati daljinski upravljač za teško dostupne tačke napajanja…. moja garažna svjetla na primjer!
• Možete vidjeti status svojih prodajnih mjesta kako biste odgovorili na pitanja koja vam se uvijek pojavljuju nakon što već prijeđete mnogo kilometara nakon putovanja daleko od kuće, poput "dušo, jesi li okrenuo glačalo, vrući štap za kosu, filter za akvarij, filter za bazen, svjetlosni tajmeri "uključeni / isključeni, ovisno o prirodi svakog uređaja.
• Dodajte senzor pokreta za automatsko uključivanje/isključivanje kada se detektira pokret.
• Dodajte termistor ili drugi uređaj za osjetljivost temperature za praćenje sobne temperature.
• Otkrijte kako se povezati s IFTTT.com tako da možete, na primjer, slati e -poštu, FB poruku, tweetati svoju utičnicu za uključivanje /isključivanje
• Komentirajte ispod i ja ću dodati vaše ideje na ovu listu!

Ako ga napravite, dodajte ga u komentare i obavijestite me o svim dodatnim mogućnostima koje ste dodali ili alternativnim utičnicama za napajanje koje ste hakirali kako biste postigli isti cilj. Takođe, ako shvatite kako IFTTT ovo, i ja želim znati kako! Živjeli!

Druga nagrada u hakovanju hardvera

Druga nagrada na takmičenju za mikrokontrolere