Smart Plug: Tomada Inteligente 120V Baseada em Arduino com Relógio em Tempo Real

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Sobre o Projeto

Este projeto é basicamente o que parece – uma tomada inteligente. Esta tomada inteligente pode ser aplicada a qualquer dispositivo que tenha plug PARA 120V apenas! (Direcionado principalmente a lâmpadas de baixa corrente.) Esta tomada é controlada por um relé de 1 canal. O projeto também usa um RTC (Relógio em Tempo Real) para determinar a hora e, baseado no relógio de 24h, ligará ou desligará (dependendo da hora) porque tem horários pré-determinados para ligar e depois desligar. Além disso, outra coisa é que isto terá um plug saindo dele que deve ser conectado a uma tomada de parede!

Link para a biblioteca: https://www.rinkydinkelectronics.com/library.php?id=73

INFORMAÇÕES IMPORTANTES DE SEGURANÇA!! LEIA!

1. Use Cabo Aterrado e Interrompa o Fio Fase
   Como visto nas fotos abaixo, usa-se um plug de 3 pinos. O fio fase (preto) da rede é conectado ao terminal comum do módulo relé. A saída normalmente aberta (NO) do relé é então conectada ao parafuso de latão da tomada. O fio neutro (branco) conecta ao parafuso de prata e o terra (verde) conecta ao parafuso verde da tomada.
2. Use Módulo Relé
   Foi usado um módulo relé de canal único da Elegoo para comutar o fio fase. Este módulo é idêntico ao Keyes SR1y (link) e contém diodo flyback na entrada de controle (para contra-EMF), transistor para controlar a bobina do relé e resistor em série para limitar a corrente no transistor. Como o relé é classificado até 10A, limite a carga conectada à tomada ou use um fusível em série com o fio fase. Se possível, um relé de canal único com optoacoplador forneceria isolamento adicional para o Arduino.
3. Separação Física
   Certifique-se de montar o módulo relé na caixa plástica longe dos fios de alta tensão, garantindo que o lado da solda do módulo relé fique voltado para a caixa plástica, de modo que a fiação de baixa tensão não entre inadvertidamente em contato com fiação de alta tensão se a unidade for submetida a choque ou vibração.

Imagem da fiação interna da smart plug (a sua deve parecer com esta).

Close-up do módulo relé.

Código

O Código (Arduino)

Este é o código necessário para rodar esta peça complicada de tecnologia inteligente.

#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);
  // Descomente para ajustar hora/data inicial:
  // rtc.setTime(21, 10, 00);
  // rtc.setDate(26, 6, 2018);
}

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

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

Peças Personalizadas e Caixas

Esta é a caixa que abrigará sua tomada e a parte elétrica para o soquete e o relé.

Esquemáticos