とても便利なRaspberry Piで自宅でもIoT(Internet of Things)したいですね。IoTのメリットである自動制御で家電を制御できたら最高です(o´艸`)

家電はACコンセントなのでACコンセントをRaspberry Piで制御したいなーと思ってインターネットで探しても意外と見つかりませんでした。。。

ということで自作します。

私の用途は水耕栽培なので、水中・エアポンプを制御できればいいのでコンセントが2口があればOKです。
Raspeberry PiのI/Oで制御できるコンセントを作りますよー(9`・ω・)9

完成するACソケットはどんな感じ?

まずはどんなものが出来るのかご覧ください。2口コンセントの差込口を用意しました。

ラズベリーでAC電源を制御

3本のクリップが出ています。真ん中がGND、赤の2本がそれぞれのコンセントのon/offを制御します。ここにRaspberry PiのI/O portを接続します。

今は実験的な運用なのでブレッドボードからの線を配線しやすいクリップにしました。ちょっとかっこ悪いので、みなさんはもうちょっとかっこ良いものにチャレンジするのもありだと思います。

電気回路は便利なキットがあるので、配線するだけなので意外と簡単かもしれません。

まずは自作に必要な部品を準備します。

電気回路を使うので部品の調達は秋葉原で行いました。訪れたのは自作好きには有名な秋月電子と千石電子通商です。こちらは通販も行っているので秋葉原まで行かなくて良いので安心してください(´∀`@)♪


この写真に出ている購入したものの一覧はこちらです。探すのも大変だと思うので探しにくいパーツは秋月電子か千石電子通商のサイトのリンクも張っておきます。

準備するもの一覧。

秋月電子のキットはどんなもの?

秋月電子のキットでACコンセントの導通を制御します。キットなので組み上げる必要があります。組み上げるとこんな感じです。

主な部品はリレーとフォトカプラです。


秋月電子のキットを選んだ理由。
  • リレーはソリッドステートリレーなのでメカニカルな接続がなく耐久性があります。
  • トランジスタはフォトカプラなのでホスト側(Raspberry Pi)と絶縁されているので選びました。
  • 放熱処理しなくても2A流せるので十分じゃないでしょうか。
  • 部品単体で買って組み上げるより楽。

ちなみに中央の基板の左側のDCと書いてあるほうがRaspberry Piと接続、右側のACと書いてあるほうがACコンセントに接続されます。

回路はどんな感じ?

回路は非常に簡単です。AC電源はプラスマイナスがないので非常に簡単に回路ができます。


この回路を参考にしてこれまで購入した部品の配線を接続しましょう。こんな感じでつなげました。


秋月電子のACコンセントキットでACコンセントを作製した様子。ラズパイで制御可能。

部品を組み上げましょう。

部品も揃ったし、回路構成も決まったのであとは組み立てるだけですね( ^ω^ )
ここからは好みの世界になります。私の実装方法を参考にしていただけると幸いです🙇

インレットの取り付け

インレットは家庭のコンセントから電源を持ってくる入り口です。抜き差しする機会も多いでしょうからしっかり固定する必要があります。

まずはインレットが入るようにプラスチックに切り込みを入れましょう。差し込んだだけだとどんなにキレイに切ってもぐらぐらしちゃうので、何かしら固定したほうがいいです。ここではプラネジで固定しています。
自作のACコンセントの作製。インレットの取り付けの様子。

ちなみにこのインレットにはこんな風にミゼットヒューズが入ります。便利ですね。

自作のACコンセントにおすすめする、ミゼットヒューズを入れることができるACインレットの画像

コンセント口の取り付け

こちらもプラスチックに切り込みを入れて、コンセントを入れます。コンセントには一応返しが付いています。それでもガバガバする場合は接着剤等で固定するのがいいかもしれません。私は幸いにも問題ないレベルだったのでそのまま圧入で差し込んでいます(^-^)

ラズベリーでAC電源を制御

回路の接続

先ほどご紹介した回路と同じ接続になるように配線しています。

自作のACコンセントの中の回路構成。ラズパイでIO制御可能。

回路構成のポイントは?
  • 横に二つ並んでいるのが秋月のキットです。ハンダ付けして組み上げたものを並べております。
  • 一応ベア基板を切り出してその上にのせました。
  • 真ん中の黒いものがGND用のクリップです。GNDを共通にすることで配線数を減らすしています。

ちょっとズームしてみました。もう少し配線状況がわかるでしょうか。

自作のACコンセントの中の回路構成の画像(zoom)。ラズパイでIO制御可能。

あとは動作確認して終わりです。お疲れ様でした。

まとめ。

Raspberry Piで制御できる自作のACコンセントの作製方法をご紹介しました。家電製品をラズパイで制御できるようになると本当にIoTを実感します。みなさんもお試しください。あ、一応電気回路なので自己責任でお願いします🙇 一応ヒューズを入れて安全にしたつもりですが。。

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