Elektrické zásuvky s výkonem: 7 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Tento instruktážní program vám ukáže, jak hacknout běžný napájecí adaptér a vytvořit napájecí adaptér s připojením k internetu pomocí Electric Imp. To vám umožní vzdáleně ovládat jakékoli zařízení napájené ze sítě pomocí smartphonu nebo webového prohlížeče. Moje osvětlení garáže „podle konstrukce“je špatné. Dostupné světlo můžete použít k nalezení velkých předmětů, jako je vaše auto, ale zapomeňte na šroub, který jste právě upustili. Abych vyřešil problém s osvětlením, koupil jsem si dvě 4 stopová, 4 trubicová zářivková světla, která visí nad mým pracovním prostorem. Vzhledem k tomu, že zásuvný bod je ve stropě zhruba 12 stop vysoký, potřeboval jsem způsob, jak dálkově zapínat a vypínat světla. V místním obchodě jsem našel dálkově ovládanou elektrickou zásuvku Stanley a byl jsem nastaven, nebo jsem si to alespoň myslel. První dálkový ovladač Stanley selhal 1. den. Náhradní jednotka po několika dnech selhala. Třetí náhradní jednotka selhala o několik měsíců později. Nikdy jsem se nedostal k tomu, abych to vzal zpět do obchodu-nainstaloval jsem tažné struny pro světla obchodů jako dočasné dálkové řešení staré školy. Potřeboval jsem WeMo nebo podobné zařízení. Ideální řešení pro mé potřeby, i když možná trochu přehnané. Ale pak mi to došlo. Nejpravděpodobnějším bodem selhání zařízení Stanley je vysokofrekvenční obvod, který řídí přepínání střídavého proudu. Pokud bych ten obvod vyměnil za elektrický impuls, nemusel bych se zabývat konstrukcí obvodu střídavého proudu, který je již z hlediska bezpečnosti schválen UL, a měl bych pěkně udělaný kryt na spuštění. Popadl jsem šroubovák Philips a otevřel Stanleyho jednotku. Vnitřky se zdály být PERFEKTNÍ pro dodatečné vybavení Electric Imp (https://www.electricimp.com) s minimálním úsilím … nebo jsem si to alespoň myslel. Moje světla obchodů směřovala do internetového cloudu. Bohužel plán nahradit RF obvod elektrickým impulsem zasáhl hlavní překážku, protože stejnosměrný napájecí zdroj na napájecím pásu Stanley nemůže dodat dostatek proudu k napájení elektrického imp. Imp vyžaduje přibližně 400 mA při přenosu WiFi, takže hack se ukázal být invazivnější, než jsem měl v úmyslu, zahrnující Imp, nabíječku mobilního telefonu a reléovou desku, vrženou do skříně Stanley. Jelikož je prázdninová sezóna hned za rohem, vám umožní ovládat váš světelný displej odkudkoli, kde jste vy a váš smartphone, i když je to jen z gauče, abyste se vyhnuli nočnímu výletu do vašeho sněhem naplněného dvora …. mějte na paměti vodotěsnost, pokud to uděláte, abyste neúmyslně nevytvořili elektrické nebezpečí. Stanley jednotka, kterou jsem použil, je stále k dispozici na různých internetových stránkách, takže pokud chcete základní zařízení podobné WeMo'ish, s úplným přístupem ke zdrojovým kódům a elektronice, které můžete hacknout k dokonalosti, tento Instructable vás tam dostane.

Krok 1: Jak to funguje

Electric Imp je jádrem provozu systému. Když je tlačítko ve webové aplikaci aktivováno, je odeslán požadavek HTTP AJAX na adresu URL specifickou pro váš Imp. Tato žádost je odeslána agentovi Imp v cloudu Electric Imp, který je konkrétně spojen s vaším Electric Imp. Kód agenta je mini webový server, který požadavek analyzuje a pokud je platný, předá jej vašemu firmwaru Imp prostřednictvím cloudu. Tuto zákulisní komunikaci mezi agentem na serveru a hardwarovým firmwarem vyvinuli talentovaní lidé z Electric Imp. Firmware Imp přijímá zprávu od cloudového agenta a podle toho nastavuje reléový výstup. To vám umožní vypnout nebo zapnout zásuvky Stanley stisknutím tlačítka na smartphonu nebo webovém prohlížeči s minimálním úsilím o vývoj softwaru a firmwaru. Pěkný!

Krok 2: Věci, které budete potřebovat

Existuje mnoho variant dálkově ovládaných síťových vypínačů. Ty jsou v období prosincových prázdnin v USA velmi oblíbené. S největší pravděpodobností může být kterýkoli z nich hacknut podobným způsobem. Toto je seznam dílů a nástrojů pro jednotku Stanley, kterou jsem použil

• Stanley Remote Powered Outlet. Jednotka, kterou jsem použil, je stále k dispozici za přibližně 16 $ od 1000Bulbs.com. Líbí se mi pohodlí, že mám 3 zásuvky
• Electric Imp
• Elektrická nosná deska Imp
• 2kanálová reléová deska SainSmart. Má vstupy optoizolátoru. Tuto desku jsem koupil pro jiný projekt. V té době (srpen 2013) to bylo pod 5 $ dodáno s Amazon Prime. Aktuální cena je 9 $
• 1 x 4kolíkový konektor Molex. Koupil jsem ten svůj z Jameco.com
• 1 x 3kolíkový konektor Molex. Jameco.com
• 5 x kontakty konektoru pro konektory řady Molex KK. Jameco.com
• Termistor - 10K https://www.sparkfun.com/products/250 (Volitelné - ještě k tomu potřebuji napsat kód)
• USB USB nabíječka pro napájení imp - Amazon má nejlepší ceny
• USB kabel, který bude zmrzačen, aby dodával energii Imp. Pokud získáte jeden s malým konektorem (jako ten, který je dodáván s iPhone, budete se moci vyhnout kroku mutilace konektoru!)

Nástroje a zásoby

• Šroubovák Philips pro demontáž jednotky Stanley. Není třeba říkat, že vaše záruka zaniká, jakmile to provedete
• Páječka a pájka- Radioshack má celou řadu
• Připojovací vodič 24 nebo 26 nebo 28 pro připojení elektrického I/O vstupu k relé. Radioshack má k dispozici různé barvy 24 gauge
• Ostrý užitkový nůž
• Malé elektrické nářadí (řezačka drátu, odizolovač atd.)
• Malé vrtáky (1/16 ") a vrták pro vytvoření štěrbiny na boku jednotky Stanley. Alternativně nástroj Dremel s příslušným řezným nástavcem.
• Pistole na horké lepidlo a lepicí tyčinky pro montáž elektrického impulzu a relé do pouzdra. Použil jsem vysokopevnostní typ..

Pamatujte, že jakmile otevřete vypínač Stanley Remote AC Outlet, vaše záruka je neplatná. Rovněž se ujistěte, že pracujete s příslušnými bezpečnostními postupy pro hlavní napájená zařízení. Před zahájením prací odpojte jednotku Stanley. I když je odpojený, můžete na něm bezpečně pracovat, aniž byste se obávali, že se omylem šokujete. Pokud se pokusíte pracovat na jednotce, když je zapojena, živá napětí (115 VAC) uvnitř jednotky Stanley jsou dost na to, aby vás zabila. Nikdy nepracujte na vnitřcích jednotky Stanley, pokud je odstraněn kryt a jednotka je zapojena do zásuvky. Buďte v bezpečí. Pro nářadí používejte standardní bezpečnostní postupy pro kutily a vždy noste ochranné brýle.

Krok 3: Demontáž a úpravy

Stanley jednotka se otevírá odstraněním 5 šroubů na zadní straně pomocí malého šroubováku Philips. Jeden ze šroubů může být skryt pod nálepkou. Jakmile je všech 5 šroubů venku, jemně uvolněte obě poloviny od sebe. Vyjměte DPS dálkového ovladače a zlikvidujte ji. Už to nebudeme používat. Zde bude nainstalován Imp. Na spodním plastovém pouzdře jsou vylisovány 2 velké plastové výstupky, na které byla namontována původní deska RF. Tyto výstupky lze odříznout dvojicí bočních fréz a dále je vyhladit nástrojem dremel. Desky obvodů Imp a relé budou přilepeny k základně. Odstranění výstupků je nutné, aby se reléová deska namontovala dostatečně nízko, aby vyčistila horní kryt při opětovné montáži jednotky Stanley. Vyjměte hlavní desku s obvody z pláště. Pomocí nástroje Dremel s odříznutým kotoučem opatrně ořízněte stávající obvod tak, abyste ponechali pouze střídavou část desky s plošnými spoji, jak je znázorněno na obrázcích. Řezání desky plošných spojů je nutné k zajištění vůle pro nová relé, která budou zapínat a vypínat vývody. Chcete opustit hlavní AC dráhy, které podporují elektrické zásuvky. Aby se vytvořil slot pro elektrickou imp kartu, musí být na boku pouzdra vytvořen slot. Zpočátku jsem měl v úmyslu použít Stanleyho vestavěný regulátor k napájení imp. Když se to ukázalo jako nedostatečný výkon, musel jsem přemístit štěrbinu na opačnou stranu spodního pouzdra. Chcete -li vytvořit slot, vyvrtejte několik 1/16 otvorů zhruba v přímce a poté pomocí malého souboru zarovnejte slot. Nevytvářejte slot, kde se tyto obrázky zobrazují ….. podívejte se na konečné obrázky v posledním kroku zjistit, kam by měl slot směřovat!

Krok 4: Elektrické detaily a montáž

Původní relé v jednotce Stanley bylo vybaveno relé 250VAC/10A, které ke spínání vyžadovalo napětí cívky 12V. Obtížné ovládání z okruhu 5 V, proto bylo nahrazeno modulem se dvěma relé. Ujistěte se, že jednotka Stanley není zapojena, než na ní začnete pracovat. Deska relé, kterou jsem použil, má dvě 10A relé, která se budou spínat s napětím cívky 5V. Aby bylo zajištěno hodnocení 15A hacknuté jednotky, použil jsem paralelně relé, abych poskytl zátěž 20A. To poskytuje slušný bezpečnostní faktor pro napájecí adaptér připojený ke standardnímu 15A domácímu obvodu chráněnému jističem. Pokud použijete relé s vyšším proudem, můžete přepínat zásuvky jednotlivě. Pokud je napájecí kabel dimenzován na 15 A, pak musí být jakákoli zásuvka bezpečná pro provoz na 15 A. Paralelním zapojením relé specifikovaných pro tento návod lze zajistit, aby jakýkoli jednotlivý vývod nebo všechny 3 vývody společně mohly bezpečně odebírat 15 A. Vyšší zátěž než toto a jistič ve vašem domovním elektroinstalačním panelu se vypne, aby chránil obvod. Energii pro elektroniku dodává USB USB nabíječka. Měl jsem rezervu, kterou jsem mohl použít. Jsou levné a dostupné na Amazonu a ebay. Je levnější koupit nabíječku, která je dodávána s kabelem USB, než koupit komponenty pro stavbu vlastního napájecího zdroje. Formát iPhone funguje dobře v omezeném vnitřním prostoru jednotky Stanley. K připojení přímo ke střídavým svorkám nabíječky použijte rýčové svorky. Abyste zabránili náhodnému kontaktu, zakryjte nechráněné části AC svorek pomocí tepelného smrštění. Kabel USB, který jsem našel v krabici projektu, měl objemný tvarovaný konektor. Pomocí ostrého nože byly odstraněny plastové výlisky. Červený a černý vodič kabelu USB byl nahrazen vodičem o průměru 26, aby byla zajištěna větší mechanická odolnost, a poté byl konektor dále chráněn pomocí tepelného smršťování, jak je vidět na obrázcích. Původně jsem měl v úmyslu přepnout relé nezávisle, abych mohl ovládat alespoň 2 zásuvky samostatně. Tak byl obvod původně zapojen. Po prozkoumání proudové zatížitelnosti relé jsem zvolil paralelní výstupy relé. Spojení mezi Imp a reléovou deskou má dva Imp piny ovládající každé relé. Ve skutečnosti můžete k oběma reléovým vstupům připojit pouze jeden pin Imp. Firmware přepíná oba piny dohromady, takže oba způsoby jsou v pořádku. AC Neutral a AC Ground jsou již připojeny k zásuvkám elektrické zásuvky. Nechejte vše připojené tak, jak to přichází z továrny. Jediný vodič, který je třeba upravit, je vodič AC Live (černý vodič). Tento vodič musí být t'd nebo rozvětvený, abyste měli živý vstup do každého relé, jak je znázorněno na schématu. Chraňte spojení pomocí heatshrink. Na toto větvení jsem použil malý kousek drátu 16AWG. Vícežilový kabel 16AWG může typicky přenášet 22 A při použití pro kabeláž šasi na krátkou vzdálenost. Reléové výstupy jsou připájeny na spodní stranu desky plošných spojů AC, jak je znázorněno na obrázku. Když jsou provedena všechna připojení, zatlačte vše do pouzdra podle obrázku a přilepte desky relé a imp za horka k základně pouzdra.

Krok 5: Imp Firmware, kód agenta a Blink-up

Aby váš imp mohl fungovat, musí se připojit k vaší bezdrátové síti. Electric Imp poskytuje nástroj, který provádí konfiguraci opticky. Tento proces se nazývá BlinkUp a je podrobně popsán zde https://electricimp.com/docs/gettingstarted/1-blinkup/ Jakmile je BlinkUp dokončen, váš imp se objeví na vašem IDE pod New Devices. Pokud jste elektrický impuls ještě nepoužili, doporučuji vám nejprve vyzkoušet příklad Hello World na stránce Electric Imp, abyste Impovi porozuměli. K dispozici je také skvělý průvodce imp na instructables napsaný @beardedinventor: https://www.instructables.com/id/Getting-Started-with-Electric-Imp/ Firmware pro imp je připojen k tomuto kroku jako ImpoweredImp.nut Kód agenta je připojen jako ImpoweredAgent.nutFirmware a interakce s kódem agenta Váš agent má specifickou adresu URL. Když je na tuto adresu URL odeslána zpráva HTTP, váš kód agenta spuštěný v cloudu Imp zkontroluje platnost požadavku porovnáním příchozího klíče API (jakýkoli klíč, který vytvoříte - více bitů ztěžuje hádání) s uloženým klíčem API v paměti agenta (klíčová myšlenka API z https://forums.electricimp.com/discussion/comment/8281#Comment_8281). Pokud se klíč shoduje, zpráva se zkontroluje, aby se určilo, zda se v paketu požadavku HTTP předává událost buttonPress nebo požadavek na stav. Pokud je požadavek HTTP na stav, kód agenta vrátí stav Zapnuto/Vypnuto AC zásuvek. Stav se asynchronně aktualizuje firmwarem Imp, když výstupní stav změní stav. Pokud je v požadavku HTTP předána událost buttonPress, je tato událost předána firmwaru Imp přes komunikační kanál zabezpečený elektrickým imp mezi Imp a agentem na serveru. Imp "přijme" tuto událost prostřednictvím agent.on ("buttonPressed", funkce (hodnota) funkce. Pokaždé, když Imp obdrží událost stisknutí tlačítka, přepne se výstupní stav Pin1 a 7, čímž se relé zapne nebo Vypnuto v závislosti na předchozím stavu. Stavová proměnná je odeslána zpět agentovi prostřednictvím komunikačního kanálu Agent-Imp a je přijata agentem ve funkci device.on.

Krok 6: Kód HTML/Javascript pro iPhone

Klientská aplikace je aplikace HTML/Javascript s holými kostmi. Jako tlačítko se používá jednoduchý obrázek. Po stisknutí obrázku se tlačítko animuje a zobrazí pakety WiFi vycházející ze zařízení. Komunikace s Electric Imp probíhá zasláním zprávy na URL agenta, která je specifická pro vašeho konkrétního Imp. V aplikaci HTML vytvoříme objekt XMLHttpRequest a poté zaúčtujeme událost stisknutí tlačítka ve formátovaném paketu JSON na adresu URL agenta. xmlhttp.open ("POST", "https://agent.electricimp.com/YourURL?timestamp=" + nové datum (). getTime (), true); xmlhttp.setRequestHeader ("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded"); xmlhttp.setRequestHeader ("x-apikey", "Váš klíč API"); var impRequest = {"request": "buttonPressed", "button": button.id}; xmlhttp.send (JSON.stringify (impRequest)); Chcete -li zjistit stav napájecích zásuvek, je agent dotazován xmlhttp.open ("POST", "https://agent.electricimp.com/YourURL?timestamp=" + nové Date (). GetTime (), true); xmlhttp.setRequestHeader ("x-apikey", "Váš klíč API"); xmlhttp.setRequestHeader ("Content-type", "application/x-www-form-urlencoded"); var impRequest = {"request": "GetStatus"}; xmlhttp.send (JSON.stringify (impRequest)); Aby se stránka HTML ve vašem iPhonu zobrazovala jako nativní aplikace, musíte ji načíst z webu a poté přidat na domovskou obrazovku. Proces je popsán v mém předchozím pokynu zde: https://www.instructables.com/id/Electric-Imp-Garage-Door-Opener/step10/Configuring-IIS-Express-And-Loading-The-App-onto- y/ K tomuto kroku jsou připojeny soubory iPhone

Krok 7: Funguje to

Po všech těch stavbách, konfigurování a možná i trochu nadávání byste měli mít zařízení WeMo'ish, které můžete ovládat z vašeho iPhone/Smartphonu/webového prohlížeče odkudkoli, kde se nacházíte. Internetová zásuvka má mnoho využití, díky nimž je váš domov mnohem chytřejší.

• Dálkové ovládání vašich domácích zařízení, jako jsou lampy, hi-fi, televize atd. Můžete vylepšit software a vytvořit více zařízení, která vám umožní ovládat osvětlení vašeho domova, aby si lidé mysleli, že je dům obsazený, když jste pryč.. Chcete -li přidat iluzi, můžete zapnout a vypnout televizi. Můžete vylepšit firmware a software smartphonu tak, aby naprogramoval každé zařízení tak, aby běželo podle jiného plánu zapnutí/vypnutí, aby simuloval náhodnou povahu skutečných lidí ve vašem domě a dokončil iluzi z bezpečnostních důvodů, když jste pryč.
• Pro obtížně přístupné napájecí body můžete přidat dálkové ovládání…. například moje garážová světla!
• Můžete vidět stav svých prodejen a odpovídat na otázky, které se vždy objevují poté, co jste již mnoho mil na výlet daleko od domova, jako „zlato, obrátil jsi žehličku, žhavou tyčinku, filtr na nádrž na ryby, filtr do bazénu, světelné časovače “zapnutí / vypnutí v závislosti na povaze každého zařízení.
• Přidejte pohybový senzor a automaticky zapněte/vypněte věci, když je detekován pohyb.
• Přidejte termistor nebo jiné zařízení pro snímání teploty ke sledování teploty v místnosti.
• Zjistěte, jak se připojit k IFTTT.com, abyste mohli například zapnout /vypnout e -mail, zprávu FB nebo tweetovat vaši zásuvku
• Komentujte prosím níže a já přidám vaše nápady do tohoto seznamu!

Pokud jeden vytvoříte, přidejte jej prosím do komentářů a dejte mi vědět o všech dalších funkcích, které jste přidali, nebo o alternativních napájecích zařízeních, která jste hackli, abyste dosáhli stejného cíle. Také, pokud zjistíte, jak tuto věc IFTTT, rád bych věděl, jak také! Na zdraví!

Druhá cena za hackování hardwaru

Druhá cena v soutěži o mikrokontrolér