Умная розетка с дистанционным управлением: что это такое и как она работает? Советы, как выбрать, настроить и правильно подключить

Функции умных розеток

Для полного понимания вам необходимо понимать, какие функции выполняет такое устройство, и какими свойствами оно обладает. В целом, главной функцией такой розетки, является включение электрических приборов с помощью дистанционного управления.

На фотографиях умной розетки можно увидеть, что данное устройство прекрасно справляется с задачей дистанционного включения чайника или бойлера.

Согласитесь, что не всегда хочется вставать и идти греть чайник или запускать бойлер, особенно по утрам. С данным устройством у вас будет время, чтобы полностью пробудится и при этом иметь горячую воду.

Данный прибор также может помочь в распределении времени, так как дистанционное управление позволяет включать приборы из любого места, что позволит вам на пути домой включить мультиварки, бойлеры и иные электрические приборы.

Неисправности

Устройство не реагирует на подачу командного сигнала или дальность его действия сильно снижена.

В этом случае проверить заряд батареи пульта управления или перенести розетку в другое удобное место (возможно радиосигнал экранируют препятствия).

Самопроизвольные включения радиоадаптера. В таком случае сбросить радиокод, сменить канал, провести процедуру синхронизации повторно.

Разновидности умных розеток

Выбор данного товара на рынке очень широкий, поэтому потребители не всегда понимают, что из себя представляют данные розетки. Каждый вид отличается от другого конструкцией, способом монтажа, способом управления и другими.

По способу монтажа умные розетки делятся на:

• Накладная умная розетка. Данный вид является чем-то вроде переходника, так как она подключается к обычной розетке. Они обрели свою популярность благодаря тому, что процесс их подключения очень прост, а в инструкциях к данным умным розеткам сможет разобраться каждый.
• Розетки, которые монтируются в стены. Данный вариант подходит для тех людей, которые делают полноценный ремонт в помещении, ведь процесс монтажа такой розетки предполагает соединение устройства с общей электропроводкой.

По способам управления принято различать:

• С помощью радиоуправления. Умная розетка с пультом рассчитана на управление приборами на определенном расстоянии (обычно до тридцати метров).
• С помощью СМС-сообщений. Данные устройства могут включать приборы, как только придет сообщение от владельца.
• С помощью сети Интернет. Этот вид наиболее популярен, так управлять таким устройством можно из любой точки Земли.

По конструкционным особенностям можно выделить:

• Одиночные, независимые модели.
• Розетки, которые имеют выходы для дистанционного управления несколькими приборами.
• Группы устройств, в которых один прибор выступает основным звеном, а основные находятся в зависимости от него.
• Розетки-удлинители. Данный вид устройства может управлять как всеми выходами, так и каждым отдельно.

Несколько схем для самостоятельной сборки

Теперь рассмотрим несколько схем для сборки розетки с дистанционным пультом своими руками, которые найдены в сети. Не будем скрывать, эти схемы вообще подходят для многих других устройств управления электрооборудованием на расстоянии, поэтому постараемся подобрать наиболее интересные, требующие разного уровня мастерства.

Причем мы выбрали первые две схемы с управлением по радиоканалу, так как розетки с ИК управлением, несмотря на то, что они на порядок дешевле, не избавят вас от проблемы «горящего утюга» — вышел из дома и забыл, выключил ли электроприбор.

На готовых модулях

Проще всего собрать розетку с дистанционным управлением буквально за пару часов на наборе готовых модулей , которые легко приобрести в интернете. Устройство имеет довольно неплохие характеристики — коммутируемая нагрузка до 2 кВт и 10А, радиус действия до 50 метров. Хотя скажем, что стоимость невысока (за все блоки придется отдать порядка 2 тысяч рублей), но самостоятельно можно собрать дешевле.

Нам понадобится:

1. модуль приемника с коммутирующим устройством MP912;
2. Блок питания для него (можно собрать и самостоятельно, но лучше приобретать в паре, тем более на комплект скидка) WP1245;
3. пульт дистанционного управления MP910.

Цена на все, если приобретать приемник и блок питания, примерно такая же, как и на готовые розетки с дистанционным управлением по радиоканалу, но, все же, это будет сделано своими руками.

Для сборки не требуется особых познаний в радиотехнике, главное уметь читать схемы и держать в руках паяльник и кусачки. Привожу схему подключения приемника и блока питания.

Розетку можно собрать в нескольких вариантах:

1. как обычную накладную (придется найти дополнительный объем в корпусе, например, удалив выключатель в розетке с выключателем);
2. как встроенную в стену (в этом случае дополнительный объем для электроники можно найти в объеме стены, не забывая об охлаждении элементов);
3. как адаптер к розетке;
4. как удлинитель или разветвитель.

Дальше будет инструкция, как собирать дистанционную розетку. Она всего из нескольких шагов:

• На плате приемника каплей припоя перемыкаем два «пятачка» чтобы выбрать вариант кодировки сигнала (как на фото ниже, показано красной окружностью).

• Разобрав передатчик, точно также замыкаем пятачки и на его плате, затем собираем корпус снова.
• Подключаем приемник к блоку питания.
• Подключаем блок питания и реле приемника к сети 220 вольт (если розетка встроенная, то напрямую или через выключатель, если она сделана как адаптер или удлинитель, то к шнуру или вилке).
• Испытываем конструкцию — при нажатии на кнопки передатчика должны быть слышны щелчки реле приемника.
• Устанавливаем приемник с блоком питания в корпус.

Схема без использования готовых модулей

Следующая схема собирается с нуля, и предназначена для более опытных радиолюбителей. Огромный плюс — действует на расстоянии до пяти километров.

Если вы живете недалеко от места своей работы (например, в небольшом поселке) то имея с собой пульт, вы сможете включить и выключить любой прибор в доме. Кроме того, внеся небольшие изменения, можно увеличить число каналов и управлять не одной розеткой, а несколькими.

Отметим, что она интересна еще и тем, что делается без готовых модулей (если не считать таковыми микросхемы), а это интересно многим мастерам. Стоимость всех комплектующих — порядка тысячи рублей. Однако все детали очень распространенные, и их можно выпаять из старых приборов.

Для того чтобы было проще собирать устройства, приводим не только принципиальные схемы, но и рисунки печатных плат.

Внимание. Рисунок печатной платы рассчитан на малогабаритные детали — резисторы и конденсаторы (кроме микросхем, разумеется). Поэтому если какой-то элемент не подходит, ее можно скорректировать это не сложно, но размер может увеличиться

Работает схема приемника следующим образом:

1. На катушке L1 и конденсаторах С1 и С2 собран приемный контур настроенный на рабочую частоту (27,12 МГц разрешенный диапазон для подобных устройств). Диод VD 1 гасит излишний сигнал, если передатчик находится рядом.
2. На транзисторе VT 1 собран усилитель высокой частоты. Выбран полевой транзистор, в силу его высокой чувствительности.
3. На микросхеме DA 1 выполнен гетеродин, сигнал которого смешивается с сигналом усилителя высокой частоты. Для стабильной работы гетеродина его частота 26,655 мГц задается кварцевым резонатором Q 1.
4. Сигнал промежуточной частоты 465 кГц фильтруется через резонатор Q 2. Установка резонатора вместо обычного LC фильтра обеспечивает высокую селективность приемника.
5. Затем сигнал промежуточной частоты подается на усилитель, который собран на части микросхемы DA 2. В состав микросхемы также входит автоматический регулятор уровня сигнала, детектор и усилитель низкой частоты (УНЧ). Для регулировки сигнала на входе УНЧ между выводами 9 и 8 установлен построечный резистор.
6. С выхода усилителя низкой частоты поступает сигнал на усилитель, собранный на транзисторе VT 2 и рефлексный каскад на катушке L2 и конденсаторе С 19.
7. Рефлексный каскад настроен на частоту 1,25 кГц. Появление низкой частоты именно такого значения приводит к резонансу и на катоде диода VD 2 появляется постоянное напряжение. Оно открывает транзистор VT 2, в цепь коллектора которого включено реле XC, которое и управляет подачей тока на разъемы розетки.

Приведем намоточные данные катушек и маркировку элементов, которые не указаны на схеме:

1. Катушка L 1 намотана на стержне из феррита диаметром 2,8 миллиметра и длиной 1,2 сантиметра. Провод для намотки сечением 0,31 миллиметр. Количество витков 14. Катушка наматывается таким образом, чтобы ее можно было двигать по сердечнику для регулировки.
2. Катушка L 2 мотается на кольце из феррита 400НН размерами К7-4-2. Содержит она 350 витков провода сечением 0,06 миллиметров.
3. Пьезокерамический фильтр ФГЛП 061-02, хотя можно использовать и любой другой, главное, чтобы частота совпадала.
4. Реле типа РЭС-55, но можно использовать и РЭС-43 или 44 либо любое другое. Если необходимо коммутировать нагрузку более 0,25 ампер, то дополнительно устанавливаем контактор, обмоткой которого будет управлять реле, а он, в свою очередь — нагрузкой.

Интересно знать. В качестве источника питания на схеме показана батарея. Для приемника розетки такой подход нонсенс, поэтому лучше использовать блок питания от сети (схем его множество, в том числе и безтрансформаторная, как на изображении ниже). Однако сегодня намного проще и дешевле купить готовый блок питания (например, такой же, как и для предыдущего устройства) или использовать начинку поврежденного (перетерся кабель) зарядного блока для электронных устройств.

Дальше разбираемся с передатчиком. Вот его схема.

Он немного проще приемника, как и все передатчики, рассчитанные на работу с одним приемником и на одной частоте.

Действует он следующим образом:

1. Транзистор VT 1 работает в генераторе несущей частоты — стабилизируется она кварцевым резонатором Q 1 на 27,12 МГц. Выделение сигнала происходит на катушке индуктивности L 1, после которой через конденсатор С8 (для исключения влияния следующих контуров и дополнительной фильтрации сигнала) подается на усилитель мощности.
2. На транзисторе VT 2 собран усилитель высокой частоты (УВЧ) поднимающий сигнал генератора до необходимого уровня подачи на антенну.
3. Для согласования с антенной и удаления нежелательных гармоник служит многоступенчатый подстраиваемый фильтр на катушках L 4, L 5, L 6 и конденсаторах С 13, С 14, С 15. После него через конденсатор С 17 подключается простая штыревая антенна. Для максимальной чувствительности системы ее дина должна быть более полуметра, то есть подходят все телескопические варианты от любых радиоприемников.
4. Транзистор VT 3, чей переход эмиттер-коллектор включен в цепь коллектора VT 2, на котором собран УВЧ, предназначен для амплитудной модуляции. Чем больше он открыт, тем выше уровень сигнала несущей частоты.
5. Для срабатывания реле приемника нужно, чтобы после детектирования радиосигнала был выделен сигнал низкой частоты в 1,25 кГц, его вырабатывает мультивибратор на логических элементах «или — не» D1.1, D1.2 простейшей цифровой микросхемы типа ЛЕ 5. Частота задается номиналами резисторов R1 и R2, а также конденсатора С3.
6. На модулятор сигнал подается через цепочку D1.3, D1.4 которой управляет выключатель S 1. Если он разомкнут, то радиосигнал модулируется с нужной частотой и реле приемника включено, розетка питает потребителя, если замкнут, то питания нет.

Теперь приведем наименования и номиналы элементов, которые не указаны на принципиальной схеме, а также возможные замены аналогами:

1. Кварцевый резонатор Q 1 – любой, рассчитанный на частоту 27,12 МГц.
2. Катушки L 1, L 2, L 3 наматываются, используя в качестве сердечника резисторы МЛТ 0,5 с номиналом не менее 100 кОм. Содержат по 40 витков провода, сечением 0,16 миллиметров.
3. Катушка L 4 и L 5 без сердечника. Диаметр их 7 миллиметров, длина десять. Первая содержит 15 витков провода сечением 0,61 миллиметр, вторая 20 сечением 0,56.
4. Катушка L 6 наматывается так же, как и на входном контуре приемника, на ферритовом стержне диаметром 2,8 миллиметров и длиной 12. Она содержит 18 витков провода сечением 0,2 миллиметра и должна свободно сдвигаться вдоль сердечника.
5. Микросхему 176-й серии можно заменить на точно такую же (ЛА7) 561-й серии или даже на 564-й (но в последнем случае нужно будет немного изменить разводку платы). При этом если на маркировке перед номером серии не будет стоять буква «К», будет еще лучше, из-за того, что партия, из которой эта микросхема, не общего применения, а специального — для военной продукции, а значит более надежная.
6. Транзистор КТ 608 может быть с любым буквенным индексом (это касается и остальных транзисторов),
7. Аналоги применимые в нашей схеме на замену транзистору КТ 608 — КТ 606 и КТ 907.
8. Транзистор VT 3 может быть не только КТ 814, но и КТ 816 и даже старый германиевый ГТ 403.

Теперь о настройке приемника и передатчика розетки. В первую очередь занимаемся передатчиком:

• С помощью высокочастотного осциллографа при выключенной модуляции добиваемся максимального сигнала на выходе к антенне. Делаем это, сжимая и разжимая витки катушек L 4 и L 5 и регулируя построечный конденсатор С 13.

• Затем подключив антенну добиваемся того же на 1 метре от передатчика, изменяя положение катушки L 6 на сердечнике.

Внимание. При настройке главное ошибочно не измерять одну из гармоник сигнала, ее уровень меньше.

• Теперь выключателем S 1 включаем модуляцию. Синусоидальный сигнал будет изменяться по уровню. Изменив время развертки осциллографа, мы должны увидеть прямоугольный сигнал.

• Настроив передатчик, закрепляем положения витков катушек L 4 и L 5, а также положение катушки L 6 на сердечнике эпоксидной смолой или клеем.

Затем беремся за приемник:

1. Включаем наш передатчик.
2. Перемещая катушку L 1 вдоль сердечника, добиваемся максимального уровня сигнала на выходе усилителя высокой частоты на транзисторе VT 1.
3. После этого с помощью построечного резистора R 8 добиваемся четкого срабатывания реле при включении модуляции передатчика на удалении. Дополнительно можно подстроить частоту генератора низкой частоты на передатчике построечным резистором R 2 в его схеме.

После того как мы собрали и отрегулировали электронную часть, остается смонтировать ее в любых удобных корпусах, как и предыдущий вариант конструкции. Также можно данную схему модернизировать и использовать приемник и передатчик для управления несколькими розетками (каналами).

Для этого нужно внести следующие изменения:

1. Подключить к точке «А» в приемнике (после конденсатора С 18) еще несколько узлов полностью аналогичных узлу на транзисторе VT 3, кроме емкости конденсатора С 19, реле каждого такого узла будет управлять своим каналом. Конденсаторы выбираем, например емкостями 0,15 мкФ, 0,1 мкФ и 0,68 мкФ.
2. В передатчике нужно использовать несколько параллельных построечных резисторов R2 (каждый на свой канал) коммутируемых переключателем.
3. При настройке выставляем дополнительными подстроченными резисторами частоты для срабатывания каждого канала в соответствии от положения переключателя.

Особенности радиоуправляемых розеток

Комплект данного устройства состоит из самой розетки и прибора, который посылает команды на устройство. Чаще всего таким прибором выступает пульт дистанционного управления.

Конечно, в комплекте производители предусматривают наличие инструкций к устройству, в которых подробно описаны особенности управления и все функции розетки.

• Процесс установки такой розетки очень прост, его нужно просто вставить в обычную розетку, как переходник.
• Именно такой легкий способ подключения делает этот вид умной розетки таким востребованным на рынке.
• На самой конструкции предусмотрено наличие специальных индикаторов, которые показывают состояние устройство и реакции на посылаемы команды.

Стоит отметить, что такие устройства работают на определенных частотах, поэтому оно не будет портить сигнал другим приборам. Недостатком такого прибора является ограниченность сигнала, производители могут предложить розетки с покрытием территории в сто метров.

Конструкция дистанционно управляемых устройств

Следует сразу оговориться, что рассматриваемые устройства нельзя в полной мере считать классическими силовыми розетками, которые оснащены дополнительным блоком дистанционного управления.

Представленные в настоящее время на рынке дистанционно управляемые модели представляют собой изделия, которые по внешнему виду больше всего напоминают переходник или розетку с таймером. То есть они оснащены стандартной электрической «вилкой», которая предназначена для включения дистанционно управляемого модуля в обыкновенную штепсельную розетку.

Главным назначением этого устройства является размыкание или замыкание силовой цепи, к которой подключен электроприбор. Это позволяет управлять работой потребителя на расстоянии, не внося при этом никаких изменений в его конструкцию или в устройство питающей сети. Фактически ту же самую функцию выполняют выключатели с ДУ, которых на рынке представлено достаточно большое количество. Основное различие между этими устройствами состоит в том, что подключение розетки является гораздо более простым и не требует вмешательства в конструкцию электропроводки. Это позволяет легко перемещать ее с места на место, что чрезвычайно удобно при работе с некоторыми потребителями.

Таким образом, дистанционно управляемая розетка является по своей сути коммутационным аппаратом, который по команде от пульта управления размыкает или замыкает электрическую цепь.

Особенности розеток с СИМ-картами

Данное устройство предполагает наличие сим-карты в конструкции, ведь управление происходит с помощью мобильных телефонов. В данных розетках предусмотрено наличие специальных индикаторов, которые указывают на наличие питание, реакцию на управление и специальный слот для сим-карты.

Преимуществом данного вида является большая территория покрытия. Управлять таким устройством можно на территории покрытия оператора мобильной связи.

Некоторые приборы могут быть оснащены функций отправки сообщения об экстренном отключении электроэнергии, что может помочь в предупреждении коротких замыканий и возгораний.

Также, в данных розетках могут быть предусмотрены некоторые дополнительные устройства, такие как:

• Датчики открытия и закрытия двери.
• Индикаторы температурных режимов.
• Индикаторы, которые информируют о показателях влажности в помещении.
• Таймеры.
• Внешние микрофоны.
• Дополнительные аккумуляторы, которые могут функционировать без электроэнергии.

Главным недостатком можно назвать относительно высокую стоимость таких розеток.

Преимущества и недостатки

• Низкая стоимость в сравнении с GSM и Wi-Fi электророзетками.
• Возможность ручного управления с панели на корпусе прибора.
• Высокая помехоустойчивость.
• Нет необходимости переделывать электропроводку под радиоадаптер.
• Простота подключения. Прибор может использоваться в любом удобном месте, где есть стандартный штепсельный разъем.
• Бетонные и кирпичные стены не являются препятствием для командного радиосигнала.
• Удобство включения или выключение бытовых электроприборов, управление электромеханическими замками и т.д что особенно важно для людей с ограниченными возможностями.
• Возможность задания режимов работы электроприборов в моделях, оснащенных таймерами автоматического включения и выключения.
• Возможность управления с одного пульта несколькими устройствами.
• Экономия затрат на электроэнергию.

Особенности розеток с WI-Fi модулями

В последнее время данный тип умных розеток пользуется высоким спросом на рынке. Такая популярность обусловлена тем, что они могут быть оснащены дополнительными средствами, такими как:

• Различные индикаторы.
• Таймеры.
• Микрофоны.
• Видеокамеры.
• Запасной способ управления в виде сим-карты.

Управлять этой розеткой можно любыми гаджетами, которые имеют функцию подключения к сети Вай-Фай. Настройка этого прибора происходит через специальные приложения, которые разработаны производителем.

Главным преимуществом является то, что данной розеткой можно управлять с любой точки мира. С помощью таких устройств можно контролировать состояние дома, что значительно повышает безопасность помещения.

Производители устройств с ДУ

Как и во многих сферах современного рынка, основными производителями подобных устройств являются китайские компании. Поскольку использование дистанционно управляемых розеток пока еще не имеет повсеместного характера, то такие именитые европейские производители, как Legrand или Scneider-electric, хотя и имеют в своем модельном ряду подобные устройства, но все же делают ставку на более традиционные и востребованные технические решения.

Вместе с тем технологии изготовления электротехнических устройств бытового назначения развиваются очень быстро, так что в скором времени стоит ожидать появления на рынке надежных, функциональных и недорогих устройств, позволяющих осуществлять не только дистанционное, но и централизованное управление работой всех элементов электрической проводки.

Таким образом, применение дистанционно управляемых розеток способно в значительной степени упростить эксплуатацию отдельных потребителей электроэнергии, а также их групп. Однако подходить к установке таких устройств следует осмотрительно, их использование оправдано только в тех случаях, когда ручное включение электроприборов сильно затруднено по каким-либо причинам или существует необходимость управления их работой на значительных расстояниях.

Фото умной розетки с дистанционным управлением