Raspberry Pi RF Алыстан башкарылуучу тармак розеткалары (Power Plugs): 6 Steps

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Raspberry Pi менен 433MHz арзан розеткаларды (дубал розеткаларын) башкарыңыз. Пи розеткалардын алыстан башкаруу пультунун башкаруу коддорунун чыгышын үйрөнүп, аларды программанын көзөмөлүндө колдонуп, үйдүн каалаган же бардык алыскы розеткаларын иштете алат.

Дизайн тышкы интернет байланышына (башкача айтканда) "нерселердин Интернетине" таянбайт жана ошондуктан (IMHO) вебге негизделген контроллерлерге караганда алда канча коопсуз. Айтор, мен Google Home менен интеграциялоого аракет кылдым, бирок командалар кээде ондогон секунддарды аткарууга же такыр аткарылбай калганда, жашоого болгон каалоомду тез эле жоготуп койдум.

Рождество убактысынын айкын колдонмосу - бул жаңы жылдык балатынын жарыгын көзөмөлдөө жана (эгер сиз андай болсоңуз) сырткы дисплей жарыктарын. Бул жөнөкөй колдонуу болгону менен, бул Нускамалыкты куруу менен сиз сенсордук кирүүлөргө жана Linux Motion менен иштеген Raspberry Pis сыяктуу үй тармагыңыздагы башка түзмөктөргө жооп бере турган супер ийкемдүү розеткалар контроллерине ээ болосуз.

Мисалы, менде ашкана чырактарынын топтому бар, алар "Motion" иштеп жаткан камера ашканада кыймылды аныктап, андан кийин беш мүнөттөн кийин эч нерсе кылбай туруп өчүрөт. Бул чынында эле жакшы иштейт!

Google Play дүкөнүнөн 'Tasker' жана 'AutoTools SSH' менен, телефонго негизделген ар кандай кооз алыстан башкаруу элементтерин орното аласыз.

Долбоор eBayде кеңири жеткиликтүү 433MHz арзан кабыл алгыч жана өткөргүч такталарга таянат. Булар (жок дегенде Улуу Британияда) 433MHz алыскы башкаруу менен сатылган алыскы розеткаларга шайкеш келет. Менин долбоорум алуучуну камтыйт, андыктан алыстан башкаруунун жаңы командалар топтомун оңой жана тез киргизүүгө болот. Белгилей кетүүчү бир жагдай - Улуу Британияда жеткиликтүү болгон алыскы розеткалар эки түрдүү болот окшойт - розетканы которгуч тарабынан программаланган идентификатору барлар жана алыстан башкаруудан программалоого таянгандар. Бул долбоор экөөнө тең шайкеш келет, бирок биринчиси электр энергиясын өчүрүүдө өздүгүн жоготпойт, ошондуктан артыкчылыктуу.

Долбоордо роутердин эски корпусу колдонулат - менде алардын бир нечеси бар жана аларда керектүү тышкы туташтыргычтардын көбү бар, мисалы, кубат, Ethernet, USB жана антенна (лар). Сиз колдонгон нерселер сизде бар нерсеге көз каранды болот, андыктан бул Нускамалык этап-этабы менен көрсөтмөлөрдүн ордуна жалпы колдонмо катары пайдалуу болушу мүмкүн.

Бул долбоор үчүн өтө зарыл болбосо да, мен муздатуучу желдеткичти жана контролер тактасын коштум. Желдеткичсиз Пи абдан жылыйт (болжол менен 60 ° C). Толук маалымат кийинчерээк Инструкцияда берилиши мүмкүн.

Мен программист эмес экенимди айтып коюшум керек. Программалык камсыздоо (негизинен) Python тилинде жазылган жана акылдуу нерселер эмне кылып жатканын билген адамдардан көчүрүлгөн. Мен мүмкүн болгон булактарды моюнга алдым - эгерде мен сагынып калсам, мага кабарла, текстти оңдойм.

Instructable бир аз ширетүү жөндөмүн жана Python, Bash менен тааныштыгыңызды жана SSH аркылуу Пиңиз менен сүйлөшүүнү болжолдойт (бирок мен көрсөтмөлөрдү мүмкүн болушунча комплекстүү кылууга аракет кылам). Бул дагы англисче англис тилинде жазылган, андыктан сиз көлмөнүн аркы өйүзүндө окуп жатсаңыз, сөздөгү кошумча тамгаларды жана нерселердин так аталыштарын этибарга албаңыз (мисалы, "розеткалар" сыяктуу) 'дубал розеткалары').

Ар кандай комментарийлер, сунушталган жакшыртуулар жана колдонуулар ж.

1 -кадам: Ишти даярдоо

Мен бул долбоор үчүн эски TP-Link TD-W8960N роутерин колдондум. Бул сонун өлчөм жана мен ага кантип кирүү керектигин иштеп чыккандан кийин, иштөө абдан оңой.

Мен ошондой эле роутердин 12v @ 1A кубаттуулугун сактап калдым, ал бир аз иштейт, бирок иш жүзүндө бул колдонмо үчүн жакшы.

Корпусту ачуу - бул корпустун түбүндөгү эки бураманы алып салуу жана андан кийин ачылуучу клиптерди жеңилдетүү үчүн корпустун четине кызыктыруучу куралды колдонуу. Эки бурама корпустун артындагы резина бутунун астында (кызыл жебелерди караңыз). Ачуу үчүн эң кыйын клиптер - бул фронттогу клиптер, бирок мен ишенчүмүн жана алар менин куралыма ийилип калышты.

Кап ачылгандан кийин, антенна туташтыргычтарындагы эки гайканы чечиңиз жана схеманы алып салсаңыз болот.

Кийинчерээк эки антеннаны колдоно турганыңызда, электр картасындагы коакс өткөргүчтөрүн сатпаңыз жана бир жагына коюңуз.

Эгерде сиз өзүңүздү эр жүрөк сезсеңиз (мен болгондой), баскычты, DC розеткасын жана RJ45 розеткаларын схемадан алып салсаңыз болот. Мен муну тапкан эң жакшы ыкма - тактайды вицеге кысып, ылайыктуу жука корпусту ачуу куралы же отвертка менен байгеге коюп, жылуулук тапанчасынан жылуулукту колдонуу. Логика - бул бардык ширетүүчү байланыштар бир эле убакта эрип, ар бир түйүндө ширетүүчү темирди колдонууга салыштырмалуу компоненттин пластикалык корпусундагы жалпы жылуулук чыңалууну азайтат. Бул дегенде теория. Иш жүзүндө, кээ бир ийгилик тартылган! Канча жылуулукту колдонуу - бул соттун чечими, бирок этият болуңуз жана өтө аз жаңылыңыз. Эгерде баары ойдогудай болсо, анда сиз сүрөттө көрсөтүлгөн пайдалуу компоненттерге ээ болосуз (бирок сиз эрип кеткен баскычты жана бир аз деформацияланган RJ45 розеткасын байкайсыз!).

Болбосо, биттериңизди сатып алуу интернетте жок.

2 -кадам: Бөлүктөрдүн тизмеси

Raspberry Pi - Мен кандайдыр бир даам берет деп шектенем, бирок мен 3B+ колдондум

433MHz өткөргүч тактасы - eBayден '433MHz RF өткөргүчүн Arduino Arm Mcu Wireless үчүн кабыл алуучу комплект менен' же ушул сыяктуу издөө

433MHz алуучу тактасы - дал ошондой. Адатта, бир жуп үчүн £ 1,98

LM2596 Бак жөнгө салуучу - eBay, адатта 1,95 фунт. Pi үчүн 12v кубатын 5vга айландыруу үчүн

Жарык түтүк - eBayден 'Fiber Optic Cable - 0.25 / 0.5 / 0.75 / 1 / 1.5 / 2 / 2.5 / 3mm Dia - Light Guide' деп издеңиз - Мен 2мм түтүктү колдондум, бирок 1.5мм менен иштөө оңой болмок (Мен £ төлөдүм 1м үчүн 2,95)

2 полюстук миниатюралык которгуч (болгону жакшы, бирок милдеттүү эмес)

USB түрү A 180 ° ширетүүчү розетка - eBay аркылуу мен он үчүн 1.90 фунт төлөдүм

Кош полюстун баскычы (бар болгону жакшы, бирок милдеттүү эмес) - Меники меники/роутер тактасынан алынды

RJ45 сокети (-тери) - модем/роутер тактасынан калыбына келтирилген

DC электр розеткасы - eBay аркылуу (10X DC Power Supply Jack Socket Female Panel Mount Connector 5.5 x 2.1mm £ 0.99)

430MHz антенналар - модемди/роутердин 2ГГц антенналарын айландыруу

12v DC 12W электр менен камсыздоо (минималдуу) - идеалында, бул модем/роутер менен келет. Болбосо, жогорудагы токтун розеткасы сиз колдонгон менен дал келээрин текшериңиз. 12v талабы 433MHz өткөргүч менен аныкталат

Муздатуучу желдеткичтин бөлүктөрү кийинчерээк Инструкцияда кеңири баяндалат.

3 -кадам: керектелүүчү материалдар жана шаймандар

Сизге төмөнкү керектелүүчү материалдар керек болот:

Solder (талапка ылайык)

Ысык эритилген клей (талапка ылайык)

Өз ара туташуу зымы - (мис.) 22 & 24AWG (талапка ылайык)

Жылуулукту кысуучу жең (талапка ылайык)

Курмандык мышыгы. 5 Ethernet патч кабели

Курмандык USB 2 патч кабели.

Куралдар:

Сым тазалагычтар

Зым кескичтер (жакшыраак жуугучтар)

Сыйлоо куралы

Корпусту ажыратуу үчүн ылайыктуу бурагыч.

Кандооч

Желим курал

Чач кургаткыч (жарык түтүктөрүн бүгүү үчүн жана чач тарачтын күтүүсүз үзгүлтүктөрү үчүн)

433MHz FM байланыш кабылдагычы (милдеттүү эмес - өткөргүчтүн көйгөйлөрүн чечүү үчүн) - (мис.) AR1000

4 -кадам: Ассамблея

Кантип Pi жана көмөкчү такталарды чогултуп жатканыңыз сиз колдонгон иштен көз каранды. Сүрөттөр менин эмне кылганымды көрсөтөт.

Пи болжол менен иштин ортосунда отурат, бул ар кандай туташтыргычтарды колдонууга жетиштүү орун берет (көңүл буруңуз, HDMI Пи менен SSH (б.а.) аркылуу байланышканда колдонулбайт (башы жок).

Мен Пиди бир нече куткарылган пластикалык бекиткичтерди колдонуп бекиттим (сүрөттү караңыз). Куту портативдүү колдонууга арналбагандыктан, эки бекиткичти колдонуп эле кутула аласыз. Сиз 2,5 мм бурамаларды жонокой колдоно аласыз, ал тургай ысык эритилген клейди колдоно аласыз (мен буга чейин колдонгом-өтө эле көп колдонбогула жана астынкы бетине орнотуучу компоненттерден качпагыла. тактайды бир убакта алып салуу үчүн (курулуштун биринчи мыйзамы - сиз аны ажыратышыңыз керек)).

Корпустун капталдарына ар кандай такталарды бекитүү үчүн ысык желимди колдондум. Жогорудагыдай эле ойлор колдонулат.

Баары ордуна келгенден кийин, сиз нерселерди зым менен байланыштыра аласыз.

Блок -схемада мен колдонгон зымдардын схемасы көрсөтүлгөн. Көңүл бургула, мен өткөргүч менен кабыл алгыч такталардын ортосундагы кошумча кубаттуулук үчүн кошумча которгучту колдонуп жатам - муну жасоо коркунучу аз болсо керек, бирок мен берүү учурунда ресиверди куурууну каалаган эмесмин.

Мени да ойлондум, түрткүчтү Pi'ди сыпайы түрдө өчүрүү үчүн колдонсо болмок (интернетте бир топ дизайн бар). Мен убара болгон жокмун - бул учурда ал жөн эле күйгүзүү/өчүрүү кызматын аткарат. Мен жөн гана которуштурууну басуудан мурун SSH аркылуу Pi жабуу үчүн сак болушум керек.

Сиз жарыкты Piдеги эки LEDден жана электр менен камсыздоо статусунун LEDын корпустун маңдайына багыттоо үчүн колдонулган жарык түтүктөрүн байкайсыз. Мен түтүктөрдү бүгүү үчүн чач кургаткычтын жылуулугун колдондум (сиз жылуулук тапанчасын колдонууну каалабайсыз!). Бул абдан сыноо жана ката, бирок акыры баалуу, анткени сиз LEDлар программалык камсыздоого жана тышкы Светодиоддорго эмес, эмнени билдирип жатканын түздөн -түз көрө аласыз. Албетте, бул сиздин тандооңуз. Түтүктөрдү кесүү курч жуп кескичтер менен жасалат (эң жакшы жуугучтар), бирок сиз курч кайчыны да колдонсоңуз болот. Дагы, ысык эритилген клейди түтүктөрдү ордуна орнотуу үчүн колдонсо болот, бирок этият болгула, кичине өлчөмдө - тез муздайт - желим түтүктөрдү бурмалай алат.

Идеалында антенналарды өзгөртүү керек. Алар, адатта, 2 ГГцте иштей алышат жана 433 МГцте колдонулганда абдан эффективдүү антенналарды жасашат.

Бул үчүн антеннанын зымын ачуу үчүн алгач антеннанын капкагын алып салышыңыз керек. Менимче, мен бактыга ээ болдум, анткени ар бир антеннанын капкагы кичинекей гана сыйлыкка ээ болгон.

Көрсөтүлгөн жерди кесип, түпнуска 2ГГц антеннаны алып салыңыз жана балтаны ачыңыз. Кылдаттык менен ички өзөккө жетип, өрүмдү жакшылап алып салыңыз жана көрсөтүлгөндөй зымдын жаңы бөлүгүнө кошуңуз. Жаңы зымдын узундугу болжол менен 1/4 толкун узундугу 433MHz (б.а.) узундугу = 0.25 * 3E8/433E6 = 17см. Төмөнкү бөлүктү антеннанын капкагына туура келүү үчүн кичинекей бургулоочу тетикти же окшошту колдонуп ороп койсо болот.

Кайра чогултуудан мурун, антеннанын ички жана тышкы байланыштарынын ортосунда кыска туташуу жок экенин текшериңиз.

Мен RF дистанциялык коддорун үйрөнүүдө "дүлөй" кабыл алгыч, балким, пайдалуу болгондой эле, өткөргүч антеннасын модироваттадым (кийинчерээк караңыз).

Ethernet байланышы курмандык мышыктын зымдары аркылуу жүргүзүлөт. 5 модемден куткарылган RJ45 розеткасына туташкан кабель. Кабелди Pi ethernet розеткасы менен RJ45 розеткасынын ортосундагы аралыкка ылайыкташтырып кесип, бардык сегиз зымдарды жылаңачтаңыз. Үзгүлтүксүздүк тестирлөөнү колдонуп, зым кабелин 1 розеткасына ж.б. камсыз кылыңыз. Мунун жөнөкөй жолу - туташтыргычты розеткага туташтыруу жана розетка контактылары менен жылаңач кабелдин учтарынын ортосуна шакек салуу. Тышкы төрт RJ45 розеткасынын бирөө гана колдонулгандыктан, кийинчерээк уят кылбоо үчүн зымдуу розетканы белгилеңиз.

Ошо сыяктуу эле, USB туташтыргычы курмандыкка чалуучу USB 2 патч кабелин, зымдуу пин 1ди 1ге ж.

5 -кадам: Бергич ноталары

Мен колдонгон 433MHz берүү жана алуу такталары интернетте бардык жерде кездешет жана алар абдан арзан болгондуктан, мен ар бирине эки жуптан заказ бергем (эксперименталдык короздорго уруксат берүү үчүн). Мен кабыл алгычтар ишенимдүү экенин көрдүм, бирок мен колдонгон өткөргүч ишенимдүү иштеши үчүн өзгөртүү керек болчу.

Мен сатып алган FS1000A өткөргүчүнүн схемасы диаграммада көрсөтүлгөн. Мен иштөө үчүн C1 SoT (тест боюнча тандоо) позициясына 3pF конденсатор орнотуу керек экенин сыноо жана жаңылыштык менен таптым. Менде 430МГц камтыган кең тилкелүү ресивер болгондуктан, аны оңдоо оңой эле болду. Сиз ресиверсиз кантип сынай аласыз - бул кызыктуу суроо ….

*Эскертүү: Биринчи экөөнү иштете албагандан кийин, мен экинчи өткөргүчтү сатып алдым. Булардын баары коллектордун катушкасын жоготкон. Hmmm!

Менде керексиз кутучада 3pF конденсатор бар болчу, бирок бул көпчүлүк адамдар үчүн андай болбойт жана кандай болгон күндө дагы, керектүү мааниси көбүрөөк болушу мүмкүн, дейт 7pF. Чийки алмаштырууну эки бит чыйратылган зым менен жасаса болот (менин таанышымдын буралган жуп кабели сизге узундугу боюнча жол көрсөткүч берүү үчүн бир бутуна 100pF тегерегинде сыйымдуулукка ээ), бирок башка маселелер пайда болушу мүмкүн эмес. Сиз бактылуу болосуз деп үмүттөнөбүз жана сизде мындай көйгөй болбойт. Сиз дайыма кымбатыраак (демек, балким) жакшыраак өткөргүчтү сатып алсаңыз болот.

Эскерте кетсек, өткөргүчтүн жыштыгы анча так же туруктуу эмес, бирок иш жүзүндө алыскы розеткаларды ишенимдүү иштетүү үчүн жетиштүү болгон.

Өткөргүчтөгү 'ANT' сөзүнүн жанындагы жалатылган тешик антеннанын туташуусу ЭМЕС экендигин белгилеп коюңуз - бул бурчта эч кандай белгиси жок (сүрөттү караңыз). Бул менин кетирген биринчи катам болчу ….

"ATAD" деп белгиленген пин байланышы, албетте, "МААЛЫМАТТЫ" окушу керек.

6 -кадам: Программаны карап чыгуу

Эсиңизде болсун, мен программист эмесмин. Жогоруда айтылгандай, акылдуу нерселер башка адамдардын коду, бирок мен аны чымчып, аны чогуу иштеши үчүн ыңгайлаштырууну билем. Бул ошондой эле мен код менен жарыялаган биринчи нускоочу, ошондуктан мен туура эмес кылсам кечирим сурайм! Суроолоруңуз болсо, муну эске алыңыз …

Мен колдонгон негизги программалык камсыздоо төмөнкүдөй:

• Raspbian Stretch Lite
• PiGPIO (servo айдоо үчүн фантастикалык китепкана ж.
• _433.py коду (RF контролдоо коддорун коддоо жана декоддоо үчүн) - PiGPIO веб -сайтынан шилтеме кылынган.
• Python3 (Raspbian менен келет)

Мен колдонгон кошумча программалар:

• pyephem (таң жана күүгүм убактысын эсептейт - жарыкты алмаштыруу үчүн пайдалуу)
• Мыкты 'Tasker' жана 'AutoTools SSH' менин Android телефонумда алыстан башкарууну түзүү үчүн - сүрөттү караңыз (экөө тең Google Play дүкөнүндө бар). [Таскердин "сахнасын" кантип түзүү керек, бул Нускаманын чегинен тышкары, анткени бир топ тик үйрөнүү ийри бар, бирок мен эмне кылганымды талкуулоого кубанычтамын]

Менин жеке кодум (Pythonдо). Чийки, бирок функционалдуу:

• tx.py - 433MHz өткөргүчкө тиешелүү кодду жөнөтүүчү меню жана/же буйрук сабынын аргумент программасы.
• таңдын атышы - күүгүмдүн убактысын менин жайгашкан жеримде эсептейт жана crontab колдонуучусун жаңыртат (жаңы жылдык балатынын жарыгы үчүн ж. б.)

Жогорудагы жеке кодго GitHub аркылуу кирүүгө болот:

Долбоордун иштеши PiGPIO жана _433.py коду менен камсыздалган. Акыркы 433MHz RF пультунун алыстан башкаруу буйруктарын угуучу жана убакыт импульсин декоддогон кабыл алуу функциясына ээ, аны чыгаруу функциясы кийинчерээк сактоого болот. Бул тутумга 433MHz RF кадимки "кадимки" алыстан башкарууну үйрөнүүгө мүмкүндүк берет. Негизи, аны кошунаңыздын RF пультторун да үйрөнүү үчүн колдонсо болот. Мен буга каршы катуу кеңеш берер элем, анткени коңшулар туш келди коңгуроонун күлкүлүү жагын сейрек көрүшөт. Мен эмес.

Жайгашуу

Бул колдонмодогу Pi мониторсуз же клавиатурасыз "башсыз" (б.а.) иштетилгендиктен, аны менен ssh аркылуу сүйлөшүү керек. Пи башсыз кантип орнотуу керектигин камтыган көптөгөн көрсөтмөлөр бар, бирок жөнөкөй болуш үчүн, мен сизди Pi'ни алгач монитор жана клавиатура менен баштайсыз деп ойлойм. Жүктөлгөндөн кийин, терминалды баштаңыз жана 'sudo raspi-config' киргизиңиз. '5ти тандаңыз. Интерфейс параметрлери 'жана андан кийин' P2 SSH '. Ssh серверин иштетип, raspi-config жабыңыз (балким кайра жүктөө менен бүтөт).

Pi менен кийинки билдирүүлөрдү алыскы терминалдан ssh аркылуу жүргүзүүгө болот. Көңүл буруңуз, бул код Pi үчүн туруктуу LAN IP дарегин талап кылбайт, бирок, албетте, жардам берет (жана эгер сиз Tasker көзөмөлүнө кирсеңиз, албетте керек). Дагы, муну кантип жасоону камтыган көптөгөн сабактар бар. Менин үй роутери мага Pi'дин MAC дарегине туруктуу IP дарегин дайындоого мүмкүндүк берет, ошондуктан мен аны Pi орнотууларын оңдоо менен эмес, ушундай кылам.

PiGPIO орнотуу:

sshти Pi'ге киргизип, төмөнкү буйруктарды киргизиңиз:

sudo apt update

sudo apt install pigpio python-pigpio python3-pigpio

sudo apt install git

git clone

sudo apt install python3-RPi. GPIO

Жүктөөдө PiGPIO иштетүү үчүн:

crontab -e

төмөнкү сапты кошуу:

433MHz RF алыскы коддорун берүү жана декоддоо үчүн Python кодун алыңыз:

wget

_433_py.zip ачуу

_433.py файлын ылайыктуу каталогго жылдырыңыз (мис.) ~/Software/apps

Терүү (ошол каталогдо)

_433.py

Pi 433 rx режимине жайгаштырып, GPIO пин 38де демодуляцияланган RF алыстан башкаруу коддорун күтөт.

433МГц алуучу туташканда, жакын жерде 433МГц алыстан башкаруу пульту колдонулганда, экранда төмөнкүдөй маалыматтар көрүнөт:

код = 5330005 бит = 24 (ажырым = 12780 t0 = 422 t1 = 1236)

Бул маалыматтар Python программаңызда алыстан башкаруудан берүүнү калыбына келтирүү үчүн колдонулат.

Бул маалыматты кийинчерээк колдонуу үчүн файлга өткөрүү үчүн, чуркаңыз:

_433.py> ~/программалык камсыздоо/колдонмолор/remotedata.txt

Сиз маалыматка ээ болгондон кийин, кийинки кадам - аны GitHub репозиторийимден көчүрө турган 'tx.py' кодун түзөтүү үчүн колдонуу. Бул код 433MHz өткөргүч аркылуу берилүүчү алыскы розетка (лар) түшүнгөн толкун формаларын түзүү үчүн маалыматтарды колдонот. Үмүт кылабыз, керектүү түзөтүүлөр негиздүү түрдө айкын болот, калгандары сизден көз каранды ….