Slimme stopcontact: 120V Arduino-gebaseerde slimme uitgang met Real-Time Clock

Onderdelen en benodigdheden

Apps en online diensten

• Arduino IDE

Over dit project

Dit project is wat het klinkt: een slim stopcontact. Deze slimme uitgang kan op elk apparaat met een stekker toegepast worden VOOR 120V ALLEEN! (Hoofddoel: lampen met lage stroom). Dit stopcontact wordt bestuurd door een 1-kanaals relais. Het project gebruikt ook een RTC (Real Time Clock) om de tijd te bepalen en, gebaseerd op de 24-uurs klok, het relais in- of uit te schakelen op vooraf vastgelegde tijden. Let op: dit apparaat heeft een stekker die in een wandstopcontact gestoken moet worden!

Link naar de RTC-bibliotheek: DS3231 bibliotheek

BELANGRIJKE VEILIGHEIDSINFORMATIE!! LEES DIT!

1. Gebruik een geaarde netkabel en onderbreek de fase-draad
   Zoals te zien in de foto's, wordt een 3-pins stekker gebruikt. De fase (zwarte draad) van de netvoeding wordt aangesloten op de gemeenschappelijke terminal van de relaismodule. De normally open (NO) uitgang van het relais gaat naar de messing schroef van het stopcontact. De neutrale draad (wit) gaat naar de zilveren schroef en de groene (aarding) naar de groene schroef van het stopcontact.
2. Gebruik een relaismodule
   Er is een 1-kanaals relaismodule van Elegoo gebruikt (identiek aan Keyes SR1y). Deze module bevat een vrije-loopdiode (flyback diode) aan de sturingingang (voor terugloopspanning), een transistor voor de relaisspoel en een serieweerstand om de stroom in de transistor te beperken. Aangezien het relais alleen tot 10A geschikt is, moet de belasting op het stopcontact beperkt worden, of een zekering in serie met de fase-draad geplaatst worden. Indien mogelijk, biedt een relais met optokoppelaar extra isolatie voor de Arduino.
3. Fysieke scheiding
   Monteer de relaismodule in de kunststofbehuizing ver van de hoogspanningsdraden, met de soldeerkant van de relaismodule naar de behuizing toe, zodat laagspanningsbedrading niet per ongeluk in contact kan komen met hoogspanningsbedrading bij schok of trilling.

Afbeelding van de bedrading binnenin de slimme stopcontact (de jouwe eruit moet zien).

Close-up van de relaismodule.

Code

De code (Arduino)

Dit is de code die je nodig hebt om dit ingewikkelde stuk slimme techniek te draaien.

#include <DS3231.h>

int Relay = 4;
DS3231 rtc(SDA, SCL);
Time t;

const int OnHour = 7;
const int OnMin = 15;
const int OffHour = 7;
const int OffMin = 20;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  rtc.begin();
  pinMode(Relay, OUTPUT);
  digitalWrite(Relay, LOW);
  // rtc.setTime(21,10,00); // Tijd instellen door uit te commentariëren
  // rtc.setDate(26,6,2018); // Datum instellen
}

void loop() {
  t = rtc.getTime();
  Serial.print(t.hour);
  Serial.print(" hour(s), ");
  Serial.print(t.min);
  Serial.print(" minute(s)");
  Serial.println(" ");
  delay(1000);

  if (t.hour == OnHour && t.min == OnMin) {
    digitalWrite(Relay, HIGH);
    Serial.println("LIGHT ON");
  } else if (t.hour == OffHour && t.min == OffMin) {
    digitalWrite(Relay, LOW);
    Serial.println("LIGHT OFF");
  }
}

Aangepaste delen en behuizingen

Dit is de doos waarin je je stopcontact en de elektronica voor het socket en het relais onderbrengt.

Schema's