Jak kontrolować zasilanie AC (220 V) za pomocą Raspberry Pi?

Myślałem o użyciu Raspberry Pi do włączania i wyłączania innych urządzeń elektrycznych, które niepotrzebnie zużywają energię w trybie czuwania. Krótko mówiąc, chciałbym kontrolować gniazdo prądu przemiennego lub wiele gniazd. Jak można pozwolić komputerowi „nacisnąć przycisk”:

Zdjęcie: CC-BY-SA 3.0 firmy Firstfreddy

Fizycznym rozwiązaniem jest przekaźnik, ale nie chcę budować wszystkiego na własną rękę i bawić się 220 V i iskrami podczas włączania i wyłączania; Nawiasem mówiąc, Raspberry Pi wymaga 2 Watt w trybie bezczynności, więc tylko przy użyciu jako przełącznik oszczędzania energii może nie mieć sensu, dlatego powinien nadawać się do innych celów jednocześnie.

EDYCJA 2018

Wiele lat później hobbystyczna społeczność mikroelektroniczna eksplodowała dzięki podobnym do tanich i zasilanych komputerowo komputerom, takim jak Raspberry Pi. To spowodowało, że przekaźniki mechaniczne, które działają bezpośrednio z GPIO na 5 / 3,3 V, są tańsze i łatwiejsze do zdobycia.

Możesz dostać je jako single lub gotowe (Bangood, Seeedstudio, Gearbest, eBay itp.) W zakresie od 4 do 48 „kanałów”, które widziałem. Są to znacznie bardziej kompaktowe rozmiary, bardzo przystępne cenowo, bezpieczne i łatwe w użyciu.

# * * * OSTRZEŻENIE * * * #

Przełączanie sieci wymaga połączenia z potencjalnie śmiertelnymi napięciami . Wymagana jest należyta staranność i kompetencje. Śmierć jest możliwa. YMMV. _{To parafrazuje rady Russella McMahona dotyczące inżynierii elektrycznej}

--- Oryginalna odpowiedź 2012 ---

Cóż, możesz użyć przekaźnika półprzewodnikowego, który jest znacznie mniejszy i łatwiejszy do kontrolowania niż przekaźnik mechaniczny (duże 12-woltowe stosowane w przemyśle motoryzacyjnym), za pomocą MCU lub w tym przypadku pinu GPIO Pi.

Musisz ciągle sterować pinem wejściowym, aby utrzymać przekaźnik włączony (tak jak przekaźnik mechaniczny). Więc jeśli coś zawiedzie z tym sygnałem, wówczas zasilanie się wyłącza. Aby tego uniknąć, musisz zaprojektować kolejny obwód, który sam się utrzyma.

Ale możesz kupić te dość tanie na eBayu i są one całkowicie bezpieczne (izolowane), więc nie wysadzą Pi i nie będą wymagały dużej mocy do ich napędzania, około 3 ~ 10mA. Przed zakupem sprawdź szczegóły. Warto również zauważyć, że mogą się nagrzewać, jeśli załadujesz je mocno (blisko maksymalnej wartości)

Możesz dostać jeden z tych przełączników zasilania zdalnego (RF) (Zakładając, że możesz znaleźć jeden odpowiedni dla lokalnych gniazd zasilania)

i podłącz RPi do pilota. Ma to tę zaletę, że jest izolowany i nie wymaga okablowania sieciowego. Trzeba wziąć pod uwagę zużycie energii przez urządzenie, jeśli celem jest oszczędzanie energii.

Zarówno Adafruit, jak i Spark sprzedają dokładnie zmontowane urządzenie właśnie w tym celu: Ogon przełącznika zasilania występuje w kilku wariantach, w pełni zmontowany lub jako zestaw. Kit jest instrukcja montażu (PDF) zawierają schematy.

SainSmart sprzedaje moduły przekaźnikowe Arduino (tarcze), mogą być również używane na Malinach. Istnieją różne modele (wyższe natężenie, liczba wyjść itp.). Na przykład SKU: 20-018-100-FBA można zastosować do „urządzeń o dużym prądzie”. I przydatny artykuł omawiający korzystanie z Raspberry Pi do sterowania prądem przemiennym, który wspomina SainSmart.

Możesz uzyskać pewną moc za pomocą połączenia USB i kontrolować ją za pomocą tego http://sispmctl.sourceforge.net/ Debian / Raspian ma domyślnie pakiet sispmctl.

Użyj samoprzylepnego Telldusa!

Ma wiele zastosowań i obsługuje również czujniki.

Próbki kodu w wielu językach: https://github.com/telldus/telldus

Router, który ma interfejs API HTTP do sterowania TellStick, jeśli nie chcesz, aby był bezpośrednio podłączony do PI: http://www.dovado.com/index.php?option=com_content&view=article&id=13&Itemid=20

Możesz także kupić urządzenie TellStick Net i wysyłać żądania API do Telldus Live z PI (wymagany dostęp do Internetu).

możesz również użyć istniejącego urządzenia. Połączyłem przełącznik Aviosys NetPower 8800, który łączy się przez USB.

Nie był dostarczany ze sterownikami dla systemu Windows i nie chcieli wydać specyfikacji interfejsu, aby móc zbudować sterownik dla systemu Linux.

Ale napisałem program Python, aby to kontrolować:

https://skydrive.live.com/#cid=500667A62B4F909A&id=500667A62B4F909A%21294

Istnieją interfejsy szeregowe X-10 . Miałoby to tę zaletę, że kontroluje przełączniki prądu przemiennego, których tam nie ma.

zupełnie inne podejście:

gdy podoba ci się serwer, prawdopodobnie podoba ci się pomysł zasilacza UPS. Możesz użyć APC, a kontrola odbywa się przez malinę. Pozwoli ci to włączyć zasilanie. Można użyć najmniejszego zasilacza UPS, nowego lub używanego. Opcja z drugiej ręki pozwoli ci cofnąć 50 euro / dolara lub nawet mniej i ma dodatkowe korzyści (i dodatkową radość z tworzenia interfejsu internetowego dla jeszcze większego monitorowania).

W ten sposób możesz podłączyć więcej urządzeń i pozwolić malinom wysyłać polecenia wyłączenia podczas awarii zasilania itp

Moje 5 centów .......

Bardziej złożonym, ale satysfakcjonującym rozwiązaniem byłoby bezpośrednie połączenie z urządzeniami RF. Sprawdź to: http://rayshobby.net/?p=3381

potrzebujesz tylko 2 rzeczy:

1. nadajnik bezpośrednio współpracuje poprzez RXD, TXD złącza szeregowego twojego raspi:

http://www.elv.de/elv-fs20-uart-sender-fs20-us-komplettbausatz.html

2. odbiornik z przekaźnikiem (przełącznik). To zachowuje swój stan nawet podczas przerwy w dostawie prądu:

http://www.elv.de/unterputz-funk-wechselschalter-fs20-ws1-komplettbausatz.html

dodatkowe informacje można znaleźć tutaj:

Najtańszy sposób sterowania wieloma gniazdami zasilania (lampami) przez Wi-Fi

Oto BEZPIECZNY sposób!

Użyłem gotowego bezprzewodowego nadajnika, bezprzewodowego przełącznika zasilania (działa zarówno 220, jak i 110 woltów) i przekaźnika 5 V.

To przełączanie dużej mocy zostało wykonane przy użyciu arduino, ale malina równie dobrze działałaby (kod nie jest wymagany dla nadajnika).

http://youtu.be/trZ3y4xCGhA

Przełącznik WeMo firmy Belkin + biblioteka Ouimeaux Python = dowolna kontrola nad gniazdkiem bez lutowania lub narażenia / ryzyka sieciowego.

Wady: kosztuje 50 USD za punkt sprzedaży w cenie katalogowej, działa tylko, gdy sieć Wi-Fi jest uruchomiona, i może nie być kompatybilna z wtyczkami w twojej części świata.

Rzeczy, które zmieniają się stosunkowo rzadko, trudno jest pokonać przekaźniki mechaniczne. „przekaźniki półprzewodnikowe” mają lepszy cykl życia, ale znacznie wyższy koszt i znacznie wyższe straty operacyjne.

Problem polega na tym, że wiele dostępnych na rynku tablic przekaźnikowych jest źle zaprojektowanych, zbyt często, gdy patrzę na takie tablice, widzę niewystarczające odstępy i odstępy. Nie kupiłbym takiej płyty do sterowania siecią, nie mogąc zobaczyć układu śladów mocy.

Konstrukcja samych przekaźników nie pomaga, wspólna konstrukcja przekaźnika ma jeden ze styków pośrednich między dwoma pinami cewki. To znacznie utrudnia utrzymanie pełzania / luzu za pomocą tych przekaźników, niż w przypadku przekaźnika, który ma styki cewki na jednym końcu i styki na drugim.

https://www.sainsmart.com/collections/internet-of-things/products/4-channel-5v-relay-module wydaje się być rozsądnym projektem. Jeśli spojrzysz na zdjęcie dna, zobaczysz, że umieścili płytkę drukowaną wokół wspólnego zacisku przekaźnika, aby kontrolować odległości upływu.

Oczywiście należy również upewnić się, że płytka jest bezpiecznie zamocowana w obudowie, która jest dobrze izolowana lub uziemiona, a także należy upewnić się, że wszystkie okablowanie jest odpowiednio ograniczone.