Enchufe Inteligente: Toma 120 V Basada en Arduino con Reloj Tiempo Real

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• Arduino IDE

Descripción del proyecto

Este proyecto es exactamente lo que suena: un enchufe inteligente para 120 V únicamente (orientado principalmente a lámparas de bajo consumo). La toma se controla mediante un relé de 1 canal. Además, usa un RTC (reloj tiempo real) para saber la hora y, según el reloj de 24 h, enciende o apaga la carga en horarios predefinidos (hora de encendido y hora de apagado). Importante: el dispositivo tiene un enchufe macho que debe conectarse a una toma de pared.

Enlace a la librería DS3231: https://www.rinkydinkelectronics.com/library.php?id=73

⚠ INFORMACIÓN DE SEGURIDAD IMPORTANTE – ¡LEA ATENTAMENTE! ⚠

1. Use cable con toma de tierra e interrumpa el hilo fase (live/hot).
   Como se ve en las fotos, se usa enchufe de 3 clavijas. El hilo fase (negro) de la red se conecta al contacto común (COM) del módulo relé. La salida normalmente abierta (NO) del relé va al tornillo de latón (fase) de la toma hembra. El hilo neutro (blanco) se conecta al tornillo de plata y la tierra (verde) al tornillo verde de la toma.
2. Use un módulo relé (no un relé suelto).
   Se usó un módulo relé de 1 canal Elegoo (idéntico al Keyes SR1y). Este módulo incluye diodo flyback en la entrada de control (para contra-EMF), transistor para bobina del relé y resistencia limitadora de corriente en la base del transistor. Como el relé está clasificado hasta 10 A, limite la carga conectada o use un fusible en serie con el hilo fase. Si es posible, un relé de 1 canal con optoacoplador aporta aislamiento adicional para el Arduino.
3. Separación física.
   Monte el módulo relé en la carcasa plástica alejado de los cables de alta tensión, asegurándose de que el lado de soldadura del módulo mire hacia el plástico, para que el cableado de baja tensión no contacte accidentalmente con el de alta tensión por golpes o vibraciones.

Imagen del cableado interior (el suyo debería parecerse).

Detalle del módulo relé.

Código

Sketch Arduino

#include <DS3231.h>

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

const int OnHour  = 7;   // Hora encendido (0-23)
const int OnMin   = 15;  // Minuto encendido
const int OffHour = 7;   // Hora apagado
const int OffMin  = 20;  // Minuto apagado

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  rtc.begin();
  pinMode(Relay, OUTPUT);
  digitalWrite(Relay, LOW); // Relé apagado al inicio
  // Descomente para ajustar hora/fecha inicial:
  // rtc.setTime(21, 10, 00);
  // rtc.setDate(26, 6, 2018);
}

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");
  }
}

Piezas personalizadas y cajas

Caja para alojar la toma y la electrónica del relé y la toma de corriente.

Esquemáticos