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2019年7月18日 星期四

使用小米智能插座開啟公寓一樓大門

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使用「米家智能插座」開啟公寓一樓大門


※ 以下操作,無電工經驗者需請有經驗的朋友幫忙協助

前陣子朋友家中的公寓大門對講機故障了找我去看看,拆下對講機檢查線路已經老舊,且機型簡單建議可自己換一台 (俞氏牌 室內對講機 LT-380A),而對講機的下方有設插座,朋友家中也有裝設小米物聯網的設備,在這個地利的環境下,我就問要不要順便用米家APP去開啟樓下大門呢?

當初的構想是 :
  1. 遠端操作米家智慧插座打開電源
  2. 啟動計時電路及繼電器
  3. 透過繼電器模擬按下對講機的開門鍵
  4. 一秒左右後電路自動關閉繼電器
  5. 米家APP再關閉小米智能插座

先 關閉電路的繼電器 再 關閉小米插座 是為了保險起見,避免不要意外的一直開啟一樓的門。

本想DIY製作簡單的計時電路,在找零件的時候,發現已有現成經濟的模組可用(台幣 100元左右),只要小改一下就符合需求了,借網拍模組照片如下 ( 延時繼電器模組 ):

網拍賣家在商品說明中有詳細的參數資料,主要使用 NE555計時器 + 繼電器
1. 下方 S1 是一個小按鈕,為低電位觸發開關,S1 右方接點與 電路板左側 V- 腳位相通,均接地
2. S1 左方接點與 電路板左側 TRIG 腳位相通,再連接 R2電阻 2.4K歐姆,再接電源

使用時在電路板左側焊上一個 100u的電解電容模擬一送電時即做低電位觸發:
1. 接腳 TRIG  接電解電容+極
2. 接腳 V-       接電解電容-極
電容正負、極接反會有危險,電容會爆掉的,請特別注意,且耐壓最好選電源的2倍以上,這邊電源使用USB 5V,所以最好使用耐電壓10伏特以上。我手邊現有的為耐壓 25 伏特,就直接拿來用了。

使用電源 5V,電阻 2.4K歐姆,電容 100u,根據RC充電計算約送電 0.24 秒後會自 低電位 到達 高電位,下方網站有 電阻電容 (RC) 時間常數計算器 ,可套用數值去概算。
https://www.digikey.tw

利用電路上方藍色可變電阻的旋鈕,可以調整繼電器開啟時間,我是調為1秒左右(可按下 S1 開關去測試),電路動作為:
1. Micro USB 5V供電  一送電時電路因電容低電位觸發,而啟動繼電器:右側 下方(常開端NO)、中間(公共端COM) 會短路相通
2. 一秒後,NE555計時的時間到 ,電路關閉繼電器:右方 下方(常開端NO)、中間(公共端COM) 會斷開不通

再設定米家APP智慧連動 (小米插座 Turn on 後延遲的時間不要設太短,有時小米插座啟動會有時間差)

設定好後,用麵包板接上LED模擬繼電器導通狀態:


小米插座斷電後,電路上的 100u 電容約 3 秒左右才會放完電,也就是說再次使用請在 3 秒以後,如果使用的電容大小不同,可重新使用的時間也會不同。

模組測試好後,從對講機的開門按鈕開關二端接點,焊接拉二條單芯線(不用太粗)鎖到模組的繼電器中:下方(常開端NO)、中間(公共端COM)

電鎖開門的電路動作為 ( 以下顏色不一定與自家接線頻色相同,請留意)
1. 電從電源供應器(棕 A)送出,到達電鎖 A 點
2. 電鎖內 A、EL 間有電磁鐵線圈,導通時會拉入門栓開門
3. 電鎖 EL 線路連接至自家對講機 (紅 EL1) 接點
4. 自家對講機按下 開門按鈕 的話,(紅 EL1) 和 (黑 -) 會短路導通,導通後會形成電路迴圈
5. 自家對講機的 (黑 -) 與電源供應器的地線 (黑 -) 連接,走完電流迴圈
6. 電鎖開門後,門栓已彈出,此時電鎖內 A 和 PT 會導通,自家對講機的 開門指示燈 就會亮起

整理一下牆壁佈線即完成 (我是把這個模組塞進對講機的牆壁洞中,再拿一條夠長的 Micro USB 線接到小米智能插座上的 5V USB 手機充電器上),朋友家中已弄好一段時間了,不好再去拍照,何況還要拆開對講機啊...

之後可將米家APP智慧設定建一個捷徑到手機桌面,這樣不用開米家APP只要按一下捷徑圖示就能開門,當然小愛同學也能幫忙。

這種透過繼電器隔離兩方電源,模擬"按一下"開關的動作,有些時候會有需要 (請注意不要用在可能造成危險的地方,如鐵捲門),利用這種方式也可將某些電器控制加入自家的物聯網之中。