构建一个智能房间加热器插头

一个WIFI插头，由XIAO ESP32 C3 DEV板和CUSTOM AC RELAY驱动板供电。

大家好，欢迎回来。这是一些温暖的东西。

我们建了一个WiFi智能插头来远程控制我们的房间加热器。

这里的概念是，通过开关不方便起床和控制房间加热器，那么为什么不添加物联网功能并将整个设置变成智能房间加热器呢?

这个想法很好，但是开发一个只能在冬天使用的物联网房间加热器会是一种浪费，所以我们创造了智能插头，它可以在冬天与房间加热器一起使用，在夏天与空调一起使用。

智能插头由单个XIAO ESP32 C3微控制器组成，该微控制器连接到定制继电器板，该继电器板还包含一个隔离的240V至5V电源，为XIAO和继电器配置供电。

通过一个网络应用程序，用户可以毫不费力地在他们的平板电脑、智能手机或个人电脑上打开或关闭这个小玩意。

本文涵盖了这个项目的整个构建过程，所以让我们开始吧。

材料要求

这些是这个项目中使用的材料：

•XIAO ESP32 C3

•WIFI天线

•定制印刷电路板

•AO3400 N通道mosfet

•继电器5伏

•隔离电源模块

•16a交流插头

•16a交流插座

•3D打印部件

桥塞的设计

我们通过使用先前开发的XIAO RELAY驱动板以及插座和插头开始设计过程。

在继续制作模型之前，我们需要尽可能减小插头和插座的尺寸;因此，我们剪掉了任何额外的材料，同时保留了插座和插头的基本部件。插头和插座外壳均采用耐热级PC材质，可承受插头插入较高功率负载时产生的热量;如果我们从头开始制作自己的插座，这种热量可能很容易融化PLA;因此，我们必须将PC材料的插座和插头纳入我们的模型中。

这个项目的模型分为两个部分或部分：插座部分和插头部分。

我们在印度，我们使用BS 546插头插座类型，包括两极和接地针插头，插座和插座适配器，适用于交流(50-60 Hz)电路，最高250v。”它描述了四种插头尺寸，额定为2a， 5a (D型)，15a (M型)和30a。

插头部分是我们安装插头和电路的后部。在插头部分，我们有插座部分，其中包括插座部分和WiFi天线。

两个部分用M2螺钉从两侧固定在一起。

为了实现双色主题，我们使用0.4mm的喷嘴和0.2mm的层高打印透明PLA的插座部分和灰色PLA的插头部分。

PCB设计：XIAO继电器板

在这个项目中，我们重新利用了我们过去的一个项目，即XIAO继电器板。这是一个简单的XIAO分断板，继电器连接到Mosfet作为由XIAO微控制器控制的开关。

我们在这里使用的是n沟道most fet，即AO3400 n沟道most fet，电路板上安装了交流隔离电源模块，以从240V交流中提供5V。

Seeed Studio Fusion Service

在完成PCB并生成其Gerber数据后，我们将其发送到SEEED STUDIO FUSION取样。

订购的PCB采用白色丝印的蓝色阻焊板。

pcb在一周内就收到了，考虑到比率，它们的质量是超级好的，这也是相当低的。

Seeed Fusion PCBService为PCB制造和PCB组装提供一站式原型设计，因此，他们在7个工作日内生产出高质量的PCB和快速交钥匙PCB。

Seeed Studio Fusion PCB组装服务负责整个制造过程，从Seeed Studio FusionAgile制造和硬件定制到零件采购，组装和测试服务，因此您可以确保他们获得高质量的产品。

在衡量市场兴趣并验证工作原型之后，Seeed Propagate Service可以通过专业指导和强大的连接网络帮助您将产品推向市场。

PCB组装工艺

使用焊膏分配针，我们将焊膏(在本例中为63/37 Sn/Pb焊膏)涂抹在每个SMD组件PAD上，以开始PICO Driver组装过程。

接下来，我们使用ESD Tweeser来选择和定位PCB上的每个SMD组件。

在元件放置之后，将电路抬起并置于回流加热板上，从而将PCB的温度从下面提高到锡膏的熔点。当PCB达到190°C的温度时，锡膏熔化，所有SMD组件都安全就位。

接下来，我们插入所有通孔组件，其中包括用于XIAO微控制器的CON7母头引脚，继电器，CON2螺钉端子和隔离电源模块。然后我们翻转板和焊接所有的焊盘上的通孔组件。

最后，我们在两个CON7连接器上安装XIAO ESP32 C3微控制器。

主要的草图

在开始组装过程之前，我们将主草图上传到XIAO ESP32，因为我们稍后将无法更新代码，因为外壳没有用于访问XIAO的USB连接器的开口。

下面是我们使用的代码，它很简单。

这段代码创建了一个带有web界面的智能WiFi插头，允许您切换继电器(连接到设备)和用于视觉反馈的LED。

你可能已经注意到循环函数是空的;这是因为web服务器异步处理一切。

桥塞分段总成

我们通过将插头PC体插入在插头部分组件内部制成的腔体来开始插头部分组装;插头PC体完全适合的位置，然后我们用插座的三个交流引脚将它们固定在一起。

桥塞段完整总成

下一步是将交流连接线从插头连接到继电器电路。我们首先将两根电线连接到插头的带电端子上。在中性点上再加两条线。

我们在这里使用2.5平方毫米的电线，额定负载为3500到5000瓦。

第一根火线进入CON2螺钉端子的火线端口，一根零线进入同一个CON2螺钉端子的零线端口。这将为交流隔离模块供电。

然后将第二个中性点端子连接到第二个CON2螺钉端子端口1，该端口1连接到继电器NO端子。

然后我们通过继电器NC端子将另一根电线连接到第二个CON2螺钉连接。

电路现在放置到位，用4个m2螺钉固定。

套接字组件

我们现在开始插座组装过程，包括将交流插座放入3D打印体中，并将其固定在两个M2螺钉上，将交流插座紧固到3D打印体上。

接下来，我们将WiFi天线安装到插座体的安装孔中。

总装

我们现在通过将插头部分的带电线和中性线插入交流插座连接插头和插座部分。

接下来，我们将WiFi天线连接器连接到一个XIAO ESP32天线连接器。

接下来，我们将插座插入插头并用4个m2螺钉拧紧。

最后，我们将天线连接到天线连接器上;这就完成了制造过程，我们的WiFi插头现在就完成了。

结果

为了测试智能WiFi插头，我们把它插入一个16A的插座，并把我们的房间加热器连接到车载插座上。

打开设备后，XIAO ESP32连接WIFI，允许我们访问设备的网页。

使用这个网页，我们可以打开或关闭控制房间加热器的继电器。

目前，网页只有一个ON - OFF按钮，但我们可以稍微修改代码，包括一个定时器或智能功能，如预定ON - OFF。

此外，这个插头的尺寸很大，我们需要在下一个版本中解决这个问题。我的目标是创建一个既便携又开源的开源Smartplug，允许任何人制作自己的Smartplug，并根据自己的需要进行定制。

目前，我们的项目正在工作，并实现了我们的目标，将物联网功能添加到我们的哑房间加热器中;我们现在不用移动就可以用平板电脑操作加热器了。这意味着我们可以呆在舒适的毯子里，不用移动就可以打开或关闭加热器，这太棒了。

本文编译自hackster.io