DIY一个智能插头

它是一款紧凑、可调光的智能插头，具有能源监控功能。您不仅可以使用网络应用程序对其进行远程控制，还可以使用旋钮和集成的 OLED 屏幕进行完全物理操作。Plug It 智能插头在开关模式下可测量高达 1kW 的功率，在调光模式下可测量高达 200W 的功率。智能插头还可以通过在网络应用程序中配置时间方案来自动运行。作为一项额外功能，它可以基于光测量进行操作。这对于自动化灯光非常有用。

该网络应用程序在 Raspberry Pi 上运行，这样您就可以通过本地网络访问该网站或将端口转发应用到您的路由器以从任何地方访问您的插头。Raspberry Pi 还用作插头的中央连接点，因为您的所有插头都通过低功耗蓝牙连接到它。

重要提示：构建此产品需要您自担风险，这是一款不符合官方安全标准的 DIY 智能插头。

补给品

烙铁

螺丝刀

USB UART 电缆或模块

卷边工具

强力胶

双组分胶水（可选）

第 1 步：订购所有组件和 PCB（+3D 打印）

这种智能插头需要大量的组件和焊接。所有组件都很容易获得。一个智能插头的总成本（不含运费）约为 28 欧元。您还需要订购一些定制的 PCB 并进行 3D 打印。如今，大多数大型 PCB 制造商也提供 3D 打印服务。

如果您对电气原理图感兴趣，我在下面的文件中包含了一个 PDF。

可点击名称下载：

PlugIt.stl

RaspberryPiCase.stl

Elektronica （EasyEDA）.pdf

第 2 步：焊接所有组件

这里建议使用像样的烙铁甚至焊台。

从 ESP32 开始，因为这是 PCB 上唯一的 SMD 组件。它的针脚很小，而且非常靠近，所以花点时间并使用大量助焊剂。把它粘在板上，焊接时它不会四处移动。如果您周围有一些导热膏，您可以在将 ESP32 放置在板上之前将一些导热膏放在导热垫上。

其余的都是 THT 组件，从最短的开始焊接这些组件，然后逐步上升。

第 3 步：将螺纹插入件添加到外壳

为确保智能插头和 Raspberry Pi 的外壳坚固，我们将使用螺纹插件和小螺钉将所有部件固定在一起。

取一个螺纹插件并将其放入外壳的一个孔中。接下来，抓住烙铁并将其尖端插入螺纹插入件中。轻轻向下推，直到它与外壳平齐。重复此操作。

第 4 步：粘贴母插座滑动结构

母插座由两部分组成：滑动结构和插座本身。在滑动结构的底部涂抹一些强力胶，然后将其放在外壳母插座的背面。（所有的孔都应该完全对齐。）再次拿起烙铁，将侧面的小塑料支架熔化。这应该将外壳更多地粘合到插座上。

第 5 步：安装母插座

拿起电缆，剪下约 10 厘米长的带电、零线和地线。

使用小刀或剥线钳将两端的绝缘层去除 1 厘米。

将电缆插入插座并拧紧。接地连接标记在插座上。

将插座放在外壳内滑动机构的顶部，然后从另一侧插入一个 20 毫米的螺钉。

第 6 步：为公插座准备电缆

拿一根火线和零线，把它们剪成大约 10 厘米的长度。

去除一端约 5mm 的绝缘层，并在每根电缆上放置一个电缆接线片。

接下来，使用压接工具拧紧电缆。（检查压接工具上的颜色标记。）

使用小刀或剥线钳将电缆另一侧的绝缘层去除 1 厘米。

将带有裸露铜的末端插入公插座并拧紧。

第 7 步：将公插座粘在外壳上

要将公插座粘合到外壳上，我们可以使用普通强力胶或两种成分的胶水（环氧树脂）。从长远来看，环氧树脂胶水很可能会更强，所以这是我的建议。混合胶水的两种成分并快速将其涂抹在插座的边缘。

第 8 步：安装 OLED 显示屏

确保 OLED 显示屏背面有 90° 引脚。如果没有，拆焊常规的并用 90° 引脚替换它们。

检查显示器的引脚排列，因为安装后您将无法再读取顶部的丝印。

将显示器放入指定的孔中，引脚应位于顶部。

使用烙铁将角件压平，就像以前使用母插座的滑动机构一样。

第 9 步：插入第一块 PCB

将四个 6 毫米的支座插入下螺纹嵌件中。

抓住包含 ESP 芯片和旋转编码器的 PCB。

用一些跳线将 OLED 显示屏连接到 PCB 上的 I2C 接口，所有引脚都标有名称。

还要在 PCB 的底部引脚上连接跨接电缆，这是为了将两个 PCB 相互连接。

将 PCB 放在支架顶部，使 PCB 上的孔与它们完全对齐。

第 10 步：插入第2块 PCB

抓住外壳的盖子（公插座粘在上面的那个）。

将 30 毫米支架（或 20 毫米和 10 毫米的组合）拧入 PCB 的孔中，但在右上角，您必须将电缆接线片（来自公插座）放在中间。

接下来，抓住第二块 PCB，像另一块一样朝下。将母插座中的火线和零线插入螺丝端子并拧紧。还通过插入跨接电缆（底部空腔中的电缆）将两个 PCB 相互连接。

将 PCB 放在支架上并将其孔与它们对齐。

将两个 5mm 螺钉插入 PCB 右上方的孔中（电缆接线片也安装在下方的孔中）。

第 11 步：关闭智能插头

向下推盖子并尝试对齐孔。

将四个 5 毫米螺钉插入盖子。

按下正面旋转编码器上的旋钮，完成智能插头的构建。

第 12 步：为 Raspberry Pi 安装 OLED 显示屏

确保 OLED 显示屏背面有 90° 引脚。如果没有，拆焊常规的并用 90° 引脚替换它们。检查显示器的引脚排列，因为安装后您将无法再读取顶部的丝印。将显示器放入指定的孔中。使用烙铁将角件压平，就像以前使用母插座的滑动机构一样。将 Raspberry Pi 放在机箱底部。

第 13 步：关闭 Raspberry Pi 外壳

将显示器连接到树莓派的 I2C 接口，将机箱的下半部分和上半部分放在一起。在角落插入四个 5 毫米螺钉以完成 Raspberry Pi 外壳。