आपके द्वारा खरीदे जा सकने वाले वाई-फाई-आधारित स्मार्ट स्विच और प्लग में एक यांत्रिक रिले होता है जो तब सक्रिय होता है जब माइक्रोकंट्रोलर एक बाइनरी इनपुट प्राप्त करता है, जैसे कि 0 या 1, आमतौर पर एक ऐप के माध्यम से भेजा जाता है। ये उपकरण आपको केवल पंखे, मोटर या प्रकाश जैसे उपकरणों की चालू/बंद स्थिति को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं। यदि आप भी कनेक्टेड एसी मेन उपकरण या लोड की गति या चमक को नियंत्रित करना चाहते हैं, तो आपको टीआरआईएसी-आधारित सॉलिड-स्टेट रिले स्विच की आवश्यकता होगी।

इस DIY गाइड में, हम स्क्रैच से एक शून्य-क्रॉसिंग डिटेक्टर के साथ एक डिमर मॉड्यूल का निर्माण करेंगे और इसका उपयोग कनेक्टेड एसी लोड की चालू / बंद स्थिति, गति और चमक को नियंत्रित करने के लिए करेंगे।

जीरो-क्रॉसिंग डिटेक्टर क्या है?

एक शून्य-क्रॉसिंग डिटेक्टर (ZCD) एक वोल्टेज तुलनित्र या एक op-amp डिटेक्टर सर्किट है जिसका उपयोग वोल्टेज का पता लगाने के लिए किया जाता है जैसे ही यह शून्य को पार करता है, प्रत्यावर्ती धारा साइन-वेव सिग्नल के सकारात्मक से नकारात्मक स्तर में परिवर्तन वोल्ट। संक्षेप में, सर्किट का उपयोग इनपुट एसी सिग्नल के शून्य-क्रॉसिंग का पता लगाने के लिए किया जाता है।

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ZCD का उपयोग स्विचिंग, फ़्रीक्वेंसी काउंटर, फ़ेज़ मीटर आदि के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाने के लिए किया जाता है। एसी वोल्टेज के चरण को नियंत्रित करने के लिए कोई भी शून्य-क्रॉस डिटेक्टर सर्किट और Arduino या ESP8266-आधारित वाई-फाई बोर्डों के साथ एक TRIAC- आधारित ठोस-राज्य रिले का उपयोग कर सकता है।

अधिकांश देशों में, 220-240V आपूर्ति के साथ 50 हर्ट्ज (50 चक्र/सेकंड) एसी आवृत्ति का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, कुछ मुट्ठी भर देश, जैसे कि संयुक्त राज्य अमेरिका, 120V 60Hz (60 चक्र/सेकंड) मुख्य बिजली का उपयोग करते हैं। प्रत्येक चक्र के साथ, तरंग शून्य पर आती है, जिस बिंदु पर माइक्रोकंट्रोलर इसका पता लगाता है और फिर आवश्यकता के अनुसार सॉलिड-स्टेट रिले (TRIAC) को स्विच या ट्रिगर करता है।

एक यांत्रिक रिले के विपरीत, एक TRIAC- आधारित सॉलिड-स्टेट रिले एक तेज़-स्विचिंग पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है और इस प्रकार एक डिमर सर्किट बनाने के लिए सबसे उपयुक्त है।

चीजें जिनकी आपको आवश्यकता होगी

एक पृथक शून्य-क्रॉसिंग डिटेक्टर के साथ एक DIY एसी डिमर मॉड्यूल बनाने के लिए निम्नलिखित घटकों को इकट्ठा करें।

  • NodeMCU या D1 मिनी
  • BT136 4A या BT139 16A TRIAC (आपके लोड के आधार पर)
  • MOC3021 ऑप्टोकॉप्लर
  • MCT2E या 4N35 ऑप्टोकॉप्लर
  • DB107 ब्रिज रेक्टीफायर
  • 220Ω डब्ल्यू रोकनेवाला
  • 2 x 10kΩ W प्रतिरोधक
  • 2 x 100kΩ W प्रतिरोधक
  • 2 एक्स 2-पिन स्क्रू टर्मिनल
  • नर बर्ग स्ट्रिप (वैकल्पिक)
  • सामान्य प्रयोजन पीसीबी
  • सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर
  • जम्पर तार (वैकल्पिक, आप सीधे पीसीबी को तार मिला सकते हैं)

ये घटक सिंगल-चैनल DIY डिमर मॉड्यूल के लिए हैं। अधिक भार को नियंत्रित करने के लिए, आप कर सकते हैं अधिक DIY सॉलिड-स्टेट रिले बनाएं और माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेस।

घटकों को कनेक्ट करें

शून्य-क्रॉसिंग डिटेक्टर बनाने के लिए एक सामान्य-उद्देश्य वाले पीसीबी बोर्ड पर सभी घटकों को जोड़ने और इंटरफ़ेस करने के लिए निम्नलिखित सर्किट आरेख देखें। सभी कनेक्शनों को सुरक्षित करने के लिए सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर का उपयोग करें, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। यदि आपने पहले कभी सोल्डर नहीं किया है, सरल परियोजनाओं के साथ मिलाप करना सीखें इसे शुरू करने से पहले।

एक सॉलिड-स्टेट रिले मॉड्यूल बनाने के लिए निम्नलिखित आरेख देखें जहां लोड जुड़ा होगा।

ये सर्किट आपको सिंगल-चैनल डिमर मॉड्यूल दिखाते हैं। सॉलिड-स्टेट रिले को बढ़ाकर, आप अधिक संख्या में उपकरणों या एसी लोड को जोड़ और नियंत्रित कर सकते हैं। कुल मिलाकर, अंतिम परिणाम निम्न के समान दिखना चाहिए। यह एक शून्य-क्रॉसिंग डिटेक्टर के साथ एक 3-चैनल डिमर मॉड्यूल है।

एसी डिमर फर्मवेयर संकलित करें

वायरलेस नियंत्रण के लिए मॉड्यूल के लिए फर्मवेयर संकलित करने के लिए, आपको एक की आवश्यकता होगी रास्पबेरी पाई पर होम सहायक सेटअप (या डॉकर) ESPHome ऐड-ऑन के साथ। एक बार जब आपके पास होम असिस्टेंट और ईएसपीहोम सेट हो जाए, तो फर्मवेयर को संकलित करने के लिए इन चरणों का पालन करें:

  1. Home Assistant में ESPHome पर जाएँ और क्लिक करें +नया उपकरण > जारी रखना.
  2. डिमर डिवाइस का नाम टाइप करें। हमने अपना नाम सिम्फनी-कूलर चूंकि हम इसका उपयोग कूलर के पंखे और पंप की गति को नियंत्रित करने के लिए करेंगे। क्लिक अगला.
  3. चुनना ईएसपी8266 या विशिष्ट बोर्ड चुनें > D1 मिनी और क्लिक करें अगला > छोड़ें.
  4. नव निर्मित डिमर डिवाइस ढूंढें और क्लिक करें संपादन करना।
  5. YAML संपादक विंडो में, अपना वाई-फाई क्रेडेंशियल दर्ज करें: 
वाई - फाई:
 एसएसआईडी: "आपका वाईफाईएसएसआईडी"
 पासवर्ड: "वाईफ़ाई पासवर्ड"

फिर निम्नलिखित कोड को इसके ठीक नीचे पेस्ट करें कैप्टिव पोर्टल:

आउटपुट:
 - मंच: ac_dimmer
 आईडी: सिम्फनी_कूलर
 गेट_पिन: D0
 ज़ीरो_क्रॉस_पिन:
 संख्या: D2
 न्यूनतम_शक्ति: 70%
रोशनी:
 - मंच: मोनोक्रोमैटिक
 आउटपुट: सिम्फनी_कूलर
 नाम: सिम्फनी कूलर

बदलाव पहचान: तथा नाम: उस डिवाइस के अनुसार कोड में जिसे आप नियंत्रित करेंगे। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, आप एसी लोड चमक या गति को नियंत्रित करने के लिए अधिक ठोस-राज्य रिले भी जोड़ सकते हैं। कोड इस तरह दिखना चाहिए:

हमने जो मॉड्यूल बनाया है, वह कूलर पंप और कूलर पंखे के लिए दो मोटरों को नियंत्रित करता है, इस प्रकार हमने उन्हें उसी के अनुसार नाम दिया। कोड तैयार होने के बाद, क्लिक करें बचाना > स्थापित करना> इस कंप्यूटर में प्लग इन करें और फिर फर्मवेयर के संकलन को समाप्त करने की प्रतीक्षा करें। एक बार संकलित होने के बाद, क्लिक करें प्रोजेक्ट डाउनलोड करें संकलित फर्मवेयर डाउनलोड करने के लिए।

एसी डिमर फर्मवेयर फ्लैश करें

फर्मवेयर फ्लैश करने के लिए, ईएसपीहोम फ्लैशर टूल डाउनलोड करें और लॉन्च करें। फिर इन चरणों का पालन करें:

  1. माइक्रो यूएसबी केबल का उपयोग करके NodeMCU या D1 मिनी को अपने पीसी या मैक से कनेक्ट करें।
  2. क्लिक ब्राउज़ फर्मवेयर फ़ाइल (.bin) का चयन करने के लिए।
  3. को चुनिए कॉम पोर्ट जहां माइक्रोकंट्रोलर जुड़ा हुआ है और क्लिक करें फ्लैश ईएसपी.
  4. फ़र्मवेयर को फ्लैश करने के बाद, डिवाइस पुनरारंभ हो जाएगा और वाई-फाई नेटवर्क से कनेक्ट हो जाएगा और के रूप में दिखाएगा ऑनलाइन ईएसपीहोम डैशबोर्ड में।

गृह सहायक डैशबोर्ड में नियंत्रण जोड़ें

गृह सहायक (HA) में, यहाँ जाएँ सेटिंग्स > उपकरण और एकीकरण और एसी उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए HA डैशबोर्ड में नियंत्रण जोड़ने के लिए इन चरणों का पालन करें।

  1. नीचे एकीकरण, खोजे गए उपकरणों को ढूंढें और क्लिक करें कॉन्फ़िगर > प्रस्तुत.
  2. डिवाइस जोड़ने के बाद, डिवाइस को नीचे सूचीबद्ध किया जाएगा ईएसपीहोम. डिवाइस पर क्लिक करें और फिर क्लिक करें 1 उपकरण.
  3. क्लिक डैशबोर्ड में जोड़ें, फिर एक चुनें राय और क्लिक करें डैशबोर्ड में जोड़ें फिर से। डिवाइस को डैशबोर्ड में जोड़ा जाएगा।

अब आप कनेक्टेड एसी डिवाइस के ऑन/ऑफ और स्पीड/ब्राइटनेस को नियंत्रित कर सकते हैं।

आप अपने डिमर मॉड्यूल के लिए सुंदर दिखने वाले कार्ड जोड़ने के लिए आगे मशरूम-कार्ड एकीकरण का उपयोग कर सकते हैं।

अपने घर को स्मार्ट बनाएं

पारंपरिक स्मार्ट स्विच के विपरीत, आप कई तरह से डिमेबल स्मार्ट स्विच का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप दिन के समय के आधार पर प्रकाश की चमक को बदलने के लिए होम असिस्टेंट में ऑटोमेशन सेट कर सकते हैं या अपने स्मार्ट टीवी या होम थिएटर सिस्टम पर स्विच करते ही कम होना शुरू कर सकते हैं।

इसके अलावा, आप किसी भी पारंपरिक लाइट या एसी डिवाइस को स्मार्ट बनाने के लिए इस DIY डिमर सर्किट का उपयोग कर सकते हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इसे बनाना सस्ता और अधिक सुविधाजनक है। आप अपनी आवश्यकताओं के आधार पर 15W या 4000W लोड को नियंत्रित करने के लिए इन स्विच का निर्माण कर सकते हैं। आपको बस कुछ घटकों को बदलना है, जैसे कि TRIAC।