Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самодельные диммеры для систем домашней автоматики

Как сделать умный дом своими руками arduino, knx

В фильмах часто демонстрируется жилое помещение, которое как будто живет своей жизнью. Лампочки загораются по мановению руки, открываются шторы, после определенного слова играет музыка. Все это оборудования является интеллектуальной домашней системой, и мы предлагаем рассмотреть, как сделать умный дом своими руками, что для этого нужно, а также какова схема такой системы.

Умный дом – что это

Умный дом – это домашняя автоматика, которая является жилым расширением автоматизации зданий. Главная автоматизация может включать централизованное управление освещением, ОВК (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха), бытовую технику, открывать замки ворот, дверей, GSM и других систем, чтобы обеспечить улучшенное удобство, комфорт, энергоэффективность и безопасность. Нужно отметить, что для некоторых категорий населения (пожилых людей, инвалидов) это мероприятие может стать необходимым.

Фото — Умный дом идеи распределения

Содержание дома напрямую зависит от потребностей хозяев. Несмотря на все рекламные компании, безопасность систем значительно преувеличена. Осуществляется сильная нагрузка на электрощиток, это может быть опасно, если в квартире слабая разводка. Кулаков советует для начала поменять полностью проводку.

Фото — Простой умный дом

С новейшим внедрением в нашу жизнь SMART технологий, многие уже не представляют свою жизнь без автоматических установок, программного оборудования, нам необходим беспроводной интернет, бытовые приборы.

Домашняя автоматика относится к использованию компьютерных и информационных технологий для управления бытовой техникой и их функциями. Она может варьироваться от простого дистанционного управления освещением до сложных сетей на базе компьютера/микро-контроллера с разной степенью интеллекта и автоматизации. Домашняя автоматика преимущественно должна быть максимально простой.

Фото — Умный дверной замок

Достоинства использования «умного дома» в квартире на базе PIC или WAVE:

  1. Экономичный расход времени на ежедневную настройку разнообразных механизмов, прием звонков, рассылку почты;
  2. Использование газообразных или жидких топливных материалов, а позже использование электричества, позволило увеличить автоматизацию в системах отопления, уменьшая рабочую силу, необходимую, для ручной дозаправки обогревателя и печи.
  3. Развитие термостатов позволило настроить более автоматизированное управление отопление, а позже охлаждение;
  4. Так часто осуществляется охрана промышленных объектов, жилых помещений;
  5. По мере увеличения числа управляемых устройств в доме поднимается их взаимосвязь. Например, печь может отправлять уведомления, когда он нуждается в чистке, или холодильник, когда он нуждается в обслуживании.
  6. В простых установках, smart может включать свет, когда человек входит в комнату. Также в зависимости от времени суток, телевизор может настраиваться на нужные каналы, выставлять температуру воздуха, освещение.

Умный дом может предоставить интерфейс-доступ к бытовой технике или автоматизации, чтобы обеспечить контроль и мониторинг на Вашем смартфоне, через сервер, мини Smart для iPhone, iPod touch, а также при помощи переносного компьютера (необходим специальный soft: AVR Studio).

Фото — Контроль дома через планшет

Видео: система Schneider Electric умного дома

Элементы умного дома

Элементы домашней автоматизации включают в себя датчики (например, температуры, дневного света или обнаружения движения), контроллеры и приводы, таких как моторизованные клапаны, выключатели, двигатели и другие.

Фото — Схема управления дома

ОВК

Это отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, ОВК может контролировать температуру и влажность, к примеру, термостат интернет-контроля позволяет домовладельцу удаленно управлять системами отопления и кондиционирования воздуха здания, система может автоматически открывать и закрывать окна, включать радиаторы и котлы, теплый пол.

Освещение

Эти механизмы управления освещением могут быть использованы для управления бытового света, техники. Также сюда можно отнести систему естественного освещения, работу жалюзи или штор.

Фото — Схема умного дома

Аудио-визуальная

Эта категория включает в себя аудио-, видеосигналы для безопасности. Сюда входят:

  • Эффект присутствия дистанционного управления (Это самая современная технология, которая применяется для увеличения безопасности). Заключается в зажигании света, музыкальном сопровождении.
  • Имитация присутствия
  • Регулирование температуры
  • Регулировка яркости (электросветильники, уличное освещение)
  • Безопасность (сигнализация, жалюзи).

Как сделать умный дом

Интеллектуальную систему можно сделать своими руками, самый бюджетный вариант – это настройка контроля освещения в доме или включения компьютера.

Фото — Вариант управления умным домом

Чтобы сделать лампу, которая будет «сама» загораться, к ней понадобится подключить специальное оборудование. Есть несколько вариантов решения это задачи:

  1. Установить акустическое реле (1 или x10-wire);
  2. Присоединить диммер;
  3. Подключить датчик движения.

Проще всего работать с датчиком. Его продажа осуществляется в любом интернет-магазине, можно купить канальный прибор, можно разработать свой собственный по своим параметрам. Единственное замечание, нельзя устанавливать с таким прибором лампу накаливания, она может не выдержать нагрузки и взорваться, лучше работать со светодиодной.

Фото — Концепция умного дома

Еще один «умный» бесшумный вариант – это диммер. Здесь Вам понадобится прикоснуться к лампе, в зависимости от количества прикосновений, говорящий прибор будет менять яркость. Это очень удобно использовать на лампе в спальне, детской.

Чтобы настроить контроль и регулирование температуры, нам понадобится многоканальная система. Центральная схема контроля температуры и влажности состоит из:

  • Датчиков (ds1820), которые измеряют физическое состояние жидкости, воздуха.
  • Контроллеров (rfm12), которые могут быть простыми физическими компонентами и сложными устройствами специального назначения или встроенных компьютеров.
  • Приводов люнекса, которые реагируют на сигналы контроллеров.

Самый современный способ – это купить все составляющие умного дома, провода, термостаты. После установить приборы в каждой комнате, по терморегулятору на радиатор и один на котел. Также понадобится управляемый блок, или «мозг» всей системы. Его рекомендуется смонтировать на входной трубе отопления.

Фото — Система умного дома

Наиболее просто осуществляется монтаж системы видеонаблюдения и сигнализации. Принципиальные положения установки систем безопасности:

  1. Нужно подключить датчики на окнах, дверных проемах, там электрика будет самой продуктивной;
  2. Сложнее всего подбирается плата, от неё зависит контроллер умного дома, работа посредственных деталей, уровень сигналов;
  3. Многие специалисты считают, что монтировать индикаторы нужно на уровне пола. Где-то см 20 от плинтуса, это повышает эффективность;
  4. Желательно установить постоянный мониторинг, установить цифровую систему контакта со службой охраны. Часто ответственными хозяевами устанавливается специальная программа к себе на персональный компьютер, которая позволяет контролировать работу системы из любой точки, где есть интернет (так советует поступить Елена Тесля и её книга: «Умный дом: как сделать своими руками», также там есть и другие решения). Можно подключить sms-оповещения.

Умный дом – это очень удобный способ сделать свою жизнь проще, часто целая система покупается полностью (Arduino, KNX, Linux).

Стоимость каждой системы индивидуальна. Самые популярные марки следующие: beckhoff, gira, lpt, redeye, Smart Switch IOT screen, teleco. Мы рекомендуем, перед тем, как построить такое жилье, посоветоваться со специалистами, они помогут вычислить уровень нагрузки, рассчитать потребляемую мощность.

Фото — Управление светом через телефон

Чтобы почерпнуть идеи, можно пролистать В.Н.Гололобов «Умный дом» своими руками, DJVU или PDF, бесплатно посмотреть у нас фото и видео- инструкции, прочитать советы известных мастеров.

Как работает диммер?

Диммер от английского слова dim, что означает затемнять. В русском варианте устройство называется светорегулятор или ступенчатый реостат или вариатор с французкого, что означает регулятор электрической мощности.

  1. Возможности диммера
  2. Принцип работы диммера (ступенчатого реостата)
  3. Разнообразие моделей диммеров
  4. Преимущества диммера
  5. Регулировка освещения с помощью диммера
  6. Сенсорное диммирование настольной лампы
  7. Прежде чем выбрать диммер (светорегулятор), стоит задаться такими вопросами:
  8. Затемнение освещения с помощью диммира
  9. Бывают три типа диммера (светорегулятора)

Возможности диммера

Вопросы экономии энергоресурсов в доме актуальны всегда. Использование диммеров, позволяющих регулировать уровень освещения, помогает снизить расход электроэнергии. Устройство дает возможность контролировать освещенность определенной зоны, интенсивность работы группы светильников либо отдельного источника света.

Изобретены эти приборы были еще в конце XIX века, но применять их стали, как ни странно, не так давно. Создание уютной атмосферы с приглушенным светом с их помощью – дело нескольких секунд. Но главной причиной, по которой многие люди используют диммеры, – это, несомненно, комфорт.

Читать еще:  Помощник в сборке – кондуктор для сверления отверстий

Принцип работы диммера (ступенчатого реостата)

Диммер изготовлен по принципу реостата. Он состоит из набора резисторов, с помощью которых можно регулировать освещение. Всем нам хорошо знакомы уроки физики со школьной скамьи: двигая рычаг реостата влево или вправо, лампочка загоралась ярче или тускнела.

Любой проводник электрического тока оказывает ему определенное сопротивление, которое измеряется в омах. Чем больше сопротивление, тем меньше напряжение электрического тока. Теперь такой реостат в миниатюре доступен каждому. Устанавливается в домашних условиях вместо обычного выключателя — для регулирования освещения.

диммер (светорегулятор)

Разнообразие моделей диммеров

Каждому виду ламп соответствует определенный прибор, учитывающий их мощность и напряжение. Существуют нажимные, поворотные и сенсорные устройства.

По способу управления различают одинарные и групповые диммеры, регулирующие работу одного или сразу нескольких светильников. Каждая группа светильников нуждается в отдельном светорегуляторе. Объединяя приборы в осветительные зоны, можно плавно менять уровень их освещенности по необходимости, используя клейпад, – специальную панель для дистанционного управления.

Преимущества диммера

Светорегуляторы позволяют претворять в жизнь практически любое дизайнерское решение, связанное с освещением помещения. Есть возможность сделать подсветку определенной зоны или предмета, чтобы добиться большего уюта или акцентировать внимание в нужном направлении.

Регулировка освещения с помощью диммера

Максимально яркий свет в комнате требуется не всегда. В темное время суток в спальне или детской достаточно мягкого спокойного освещения. Использование диммеров для регулирования уровня освещенности дает возможность существенно снизить затраты на электроэнергию. В 20-30 раз продлевается время жизни ламп накаливания и диодных светильников, которые, работая не в полную силу, в более мягком температурном режиме, испытывают меньшие нагрузки, реже перегорают.

Сенсорное диммирование настольной лампы

Возможность управлять светом дистанционно – это плюс в копилку дополнительного комфорта в доме. Не надо зависеть от щелчка выключателя, вставать с дивана, достаточно нажать кнопку на пульт. Когда же освещение на основе диммеров подключено к системе «Умный дом», то все эти действия производятся в автоматическом режиме.

Использование светорегуляторов в быту выгодно не только с точки зрения повышения комфорта, но и в плане экономии. Чем проще управление, тем удобнее им пользоваться. При покупке диммеров нужно руководствоваться именно этим принципом. Монтаж подобных систем лучше доверить профессионалам.

Прежде чем выбрать диммер (светорегулятор), стоит задаться такими вопросами:

  • Cколько будет в цепи освещения ламп?
  • Какая мощность потребителей будет использоваться?

Наиболее распространенные диммеры на 300 Вт, 500 Вт.

Преимущественно диммеры управляются с помощью поворотной рукоятки, по часовой стрелке — прибавить, против часовой — убавить. Бывают сенсорные светорегуляторы, но они менее распространены.

Затемнение освещения с помощью диммира

Потребность в освещении может меняться. Иногда хочется мягкого-приглушенного тона, в другом случае, когда у нас много гостей, приглушенный свет будет неуместным.

Бывают три типа диммера (светорегулятора)

  • диммер-управление сети на 220 В.
  • диммер-управление сети, работающей через понижающий трансформатор на 12 В.
  • диммер для люминесцентных ламп. Например, MGU510.XXZD 40VA компании Schneider Electric из серии Unica, лампы работающие с электронной ПРА (пускорегулирующий аппарат).

Во время приобретения покупки, обязательно уведомите продавца, какой диммер вам требуется.

При правильном подборе диммера (светорегулятора) и соблюдении всех правил, вы сможете создать по-настоящему комфортную атмосферу в вашем доме.

Схема подключения диммира

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

  • Вычислительная техника
    • Микроконтроллеры микропроцессоры
    • ПЛИС
    • Мини-ПК
  • Силовая электроника
  • Датчики
  • Интерфейсы
  • Теория
    • Программирование
    • ТАУ и ЦОС
  • Перспективные технологии
    • 3D печать
    • Робототехника
    • Искусственный интеллект
    • Криптовалюты

Чтение RSS

Диммер своими руками на основе Arduino и триака

В домах большинство приборов питаются от источника переменного тока, например, светильники, телевизоры, вентиляторы и т. д. Мы можем включать / выключать их в цифровом виде, если это необходимо, используя Arduino и реле, создав систему домашней автоматизации. Но что, если нам нужно контролировать мощность этих устройств, например, чтобы уменьшить яркость лампы переменного тока или контролировать скорость вентилятора. В этом случае мы должны использовать технику контроля фазы и статические переключатели, такие как триак или тиристор, для контроля фазы напряжения питания переменного тока.

Итак, в этом примере мы рассмотрим, как сделать диммер лампы переменного тока, используя Arduino и триак. Здесь триак используется для коммутации лампы переменного тока, так как это силовое электронное устройство быстрого переключения, которое лучше всего подходит для этих применений.

Чтобы управлять напряжением переменного тока, первое, что мы должны сделать, это обнаружить пересечение нуля сигнала переменного тока. Частота сигнала переменного тока составляет 50 Гц и как бы чередуется синусоидальным образом. Следовательно, каждый раз, когда сигнал поступает в нулевую точку, мы должны обнаружить эту точку и после этого запустить триак в соответствии с требованиями по мощности. Нулевая точка пересечения сигнала переменного тока показана ниже.

Здесь в качестве триака мы будем использовать BT136.

Он представляет собой трехвыводной переключатель переменного тока, который может запускаться сигналом низкой энергии на его выводе затвора.

Как показано на рисунке выше, триак включается при угле 90 градусов при подаче на него небольшого сигнала импульса затвора. Время «t1» – это время задержки, которое мы должны дать согласно нашему требованию по уменьшению яркости. Например, в этом случае, поскольку угол составляет 90 градусов, следовательно, выходная мощность также будет уменьшена вдвое, и, следовательно, лампа также будет светиться с половиной интенсивности.

Мы знаем, что частота переменного сигнала здесь составляет 50 Гц. Таким образом, период времени будет 1/f, который будет 20 мс., поэтому для полупериода это будет 10 мс или 10000 микросекунд. Следовательно, для управления мощностью нашей лампы переменного тока диапазон «t1» может варьироваться от 0 до 10000 микросекунд.

Для управления триаком с целью развязки информационной части от силовой части следует использовать изолятор, например, оптопару.

Оптопара или оптрон используется для поддержания изоляции между двумя электрическими цепями, такими как сигналы постоянного и переменного тока. По сути, он состоит из светодиода, излучающего инфракрасный свет, и фотодатчика, который его обнаруживает. Здесь мы используем оптопару MOC3021 для управления лампой переменного тока от сигналов микроконтроллера. Принципиальная схема диммера переменного тока приведена далее.

На следующем рисунке представлена схема подключения триака и оптопары.

На макетной плате это будет выглядеть следующим образом.

Мы также припаяли оптопару MCT2E на отдельной плате для подключения ее к трансформатору для питания от сети переменного тока.

И полная схема диммера на основе Arduino будет выглядеть примерно так.

После успешного завершения сборки аппаратной части, пришло время программировать Arduino. Код программы диммера на Arduino следующий.

Ниже приведены фотографии, показывающие три стадии регулирования яркости лампы переменного тока с использованием Arduino и триака.

5 схем сборки самодельного светорегулятора

Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, это как правило, от 20% до 100%. Выставлять яркость меньше не имеет смысла, поскольку большинство ламп просто не работают в таком режиме или дают мизерное количество света, которого хватит только на свечение лампы, но при этом ничего освещать она не будет. Можно пойти в магазин и купить готовый прибор, но сейчас цены на данные устройства очень завышены и не соответствуют получаемому изделию. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы самостоятельно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 В и 220 В своими руками.

Читать еще:  Фен строительный — какой выбрать, для чего нужен?

На симисторе

Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка. Узел формирования управляющего импульса, в качестве которого выступает симметричный динистор. И собственно, сам силовой ключ, управляющий нагрузкой — симистор.

Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ — симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым на выходе мы получаем напряжение. От положения регулятора зависит, какая часть волны пойдет на лампу. Чем быстрее заряжается конденсатор, тем быстрее открывается ключ, и большая часть волны и мощности пойдет на нагрузку. Таким образом, схема буквально отрезает часть синусоиды. Ниже представлен график работы устройства.

Значение (t*) — это время, за которое конденсатор заряжается до порога открывания силового элемента. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Лучше всего она работает на лампах накаливания, из-за того что спираль в лампе имеет инертность, а вот со светодиодными и иными лампами могут возникнуть проблемы, поэтому необходимо перед окончательной установкой проверить работоспособность схемы конкретно на ваших потребителях. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

На тиристорах

Вы можете не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах, которые можно легко достать из старой неработающей аппаратуры и плат, по типу телевизоров, магнитофонов и т.д. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод тиристора V1. Ключ открывается, пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2 и конденсатора С2, который заряжается через цепочку R1, R2, R5.

Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркости ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятора вытяжки, можно сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала для улучшения качества пайки.

Видео инструкция по сборке:

Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами из-за особенностей их работы.

Конденсаторный светорегулятор

На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные диммеры. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больший ток он пропускает через себя. Таким образом, с помощью конденсатора можно уменьшить мощность, подаваемую на лампу, однако этот способ не позволяет производить регулировку плавно. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, все зависит от требуемых параметров яркости, а следовательно, от емкости конденсатора, которая связана с его размерами.

Как видно из схемы, есть три положения: 100% мощности, через гасящий конденсатор (уменьшение мощности) и выключено. В устройстве используется неполярный бумажный конденсатор, который можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

Ниже приведена таблица, связывающая емкость и напряжение на лампе.

На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник и с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

На микросхеме

Для регулирования мощностью, подаваемой на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств за счет малого числа радиодеталей. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает некоторыми функциями защиты.

С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12 В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в малом КПД и максимально возможной мощности подключаемой нагрузки, в следствие этого, есть необходимость установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла. Однако, это идеальный вариант для маломощных схем постоянного тока и низкого напряжения, за счет своей простоты и универсальности.

Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и давал возможность регулировать яркость светодиодов от ноля до максимума.

Отличный вариант — диммер на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами. Установив высокую частоту работы схемы, можно избавиться от мерцания, которое часто возникает из-за дешевых покупных диммеров и вызывает быструю усталость и раздражение глаз у человека.

В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны, что позволяет подключать более мощную нагрузку и использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором на КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:

Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.

Будет интересно прочитать:

Один комментарий

В схеме с таймером ne555 ошибка. вывод 7 никуда не подключен.
Изза этого схема не работает.

Блог ID

Умный дом и самодельные устройства

Умный дом своими руками. Часть 1. Начало.

Введение:

В последние годы всё популярнее становится тема умного дома. Всяческие наборы для самостоятельного подключения, с гордым названием «Умный дом», состоящие из управляемых со смартфона розеток с парой датчиков, делают все, кому не лень, причем с проприетарным интерфейсом (не совместимые ни с чем другим). Однако всё это баловство, и в понятие «Умный дом» должна быть заложена более глубокая концепция, представляющая собой систему жизнеобеспечения человека, которая зачастую может включать в себя множество автоматизируемых процессов, на которые у одного производителя порой может не хватить устройств. Мы сейчас не говорим об оборудовании промышленного стандарта, которое может управляться посредством промышленных протоколов, речь идёт об устройствах бытового класса, которыми необходимо как-то управлять. Ярким примером служит проблема управления кондиционерами (только через инфракрасный порт). Для этого можно использовать, например, оборудование компании Broadlink (программируемый инфракрасный передатчик). И конечно этот Broadlink должен быть интегрирован с другими устройствами, и в первую очередь с серверами систем Умный Дом. И вот тут встаёт вопрос выбора инфраструктуры и сервера. Оборудование каких производителей стоит выбрать, чтобы за разумные деньги получить хоть какое-то подобие интеграции? Сразу оговорюсь, что я не буду рассматривать сильно дорогостоящие устройства, типа KNX-совместимых и т.п., хотя некоторые умудряются строить системы домашней автоматизации даже на промышленных программируемых логических контроллерах (ПЛК) и SCADA-системах. Но мы говорим об умном доме своими руками по приемлемой для большинства работающего населения цене.

Что такое «Умный дом»?

Умный дом — это концепция автоматизации жилища посредством всевозможных датчиков (источников сигналов управления) и актуаторов (исполнительных устройств) под управлением выделенного сервера. Каждый сегмент (типа связки выключатель-реле или, например, термостат-нагреватель) может работать автономно, в тоже время на более высоком уровне происходит централизованное управление. Алгоритмы сервера позволяют без вмешательства человека автоматизировать множество систем жизнеобеспечения: отопление, кондиционирование, вентиляцию, освещение, защиту от затопления, управление шторами и жалюзи. Сцены для управления освещением и другими устройствами (например, для просмотра кино или приема гостей). Подсчет потребленной электроэнергии, воды, газа… Реализация разных сценариев на основе данных показаний, например, ситуация, когда в частном доме потребителей оказывается больше, чем выделенная мощность и в случае, когда потребление (отопление и т.п.) начинает превышать расчетные значения, система умного дома отключит не критичных потребителей или уменьшит отопление в комнатах, где нет людей. Перевод всех систем в режим экономии при отсутствии людей в помещении. Голосовое управление и оповещение.

Читать еще:  Как вытащить сверло из дрели: полезные советы

Компоненты системы:

Источниками сигналов управления являются всевозможные датчики температуры, влажности, освещенности, движения, открытия дверей/окон, датчики затопления, наличия бытового газа, концентрации углекислого газа, влажности почвы, дождя, уровня жидкости, GSM модули и другие устройства внешнего управления, а также всевозможные панели управления и выключатели.

Актуаторами выступают различные реле, диммеры, клапаны, приводы штор и т.д… Устройства передачи данных для связи с внешним миром и т.п. Среди всех этих устройств можно выделить большую группу компонентов с релейным управлением. Это такие устройства, весь функционал которых реализуется простой подачей или снятием напряжения питания. К ним относятся не диммируемые светильники, электрообогреватели, включая теплые полы, моторы вентиляции, электроприводы штор/жалюзи, электроприводы шаровых кранов водопровода, простые панели индикации. Всеми этими устройствами можно управлять, как обычными светильниками, используя те же компоненты, что и для включения-выключения света, учитывая, соответственно, потребляемую мощность и используя, где это необходимо контакторы (например, для включения теплого пола или розетки, в которую будет включаться пылесос и т.п.). Другая группа устройств требует дополнительного управления и даже может требовать постоянного наличия питания (обогрев дренажа кондиционера), например, бытовой кондиционер, телевизор и т.п. техника.

Ручное управление компонентами системы происходит при помощи всевозможных настенных панелей, выключателей, пультов-брелоков, инфракрасных пультов, а также через интерфейс программного обеспечения, устанавливаемого на смартфоны и планшеты.

Сама система умного дома, как правило, устанавливается на различные одноплатные микрокомпьютеры, типа Raspberry Pi или представляет из себя проприетарный контроллер (по сути тот же одноплатник) с предустановленным ПО.

Что же должен уметь делать «Умный Дом»?

Для примера рассмотрим 3-х комнатную квартиру со стандартной планировкой. Для автоматизации данного жилища понадобиться около 47 исполнительных устройств (каналов управления), около 30 датчиков, всевозможные пульты управления и сервер (микрокомпьютер) домашней автоматизации.

Управление климатом:

В каждой комнате поддерживается заданный климат посредством: увлажнителя воздуха, вентиляции, кондиционера, теплого пола и привода термоголовки радиатора отопления. Вы можете легко, при помощи смартфона или настенной панели задать необходимую температуру и другие параметры для любого помещения.

Условия для включения климатических устройств зависят от данных, получаемых с соответствующих датчиков, например, увлажнитель воздуха включится в случае, если показатели, получаемые с датчика влажности, упали ниже заданного порога и если не открыты окна в комнате, и если не активировано ручное управление. Вентиляция включится, если показатели с датчика концентрации CO2 превысили определенное значение… и т.п.

Управление освещением:

Теперь уходя из дома Вам не обязательно ходить по всей квартире выключая свет и другие приборы — достаточно нажать кнопку управления, расположенную возле выхода из квартиры. По её нажатию отработает сценарий, который выключит свет во всей квартире, а заодно переведет жилище в режим экономии.

Дежурное освещение в прихожей будет срабатывать в случае наличия движения в прихожей и при условии, что естественное освещение снизилось до порогового значения, а выключаться свет будет по таймеру при отсутствии движения. Так же по таймеру будет отключаться и вручную включаемый в прихожей верхний свет, например, после 2-х минут, как люди покинули помещение (движение прекратилось).

В спальне могут отключаться прикроватные розетки, а в детской вообще можно обесточить все розетки, а включать их по какому-нибудь событию или вручную с пульта… Так же можно управлять любым освещением.

Сценарное управление позволит, например, одной командой включить телевизор, закрыть шторы, приглушить свет… Или наоборот, при приёме гостей включить в гостиной весь свет, запустить музыку и т.д…

Защита жилища и экономия ресурсов:

При срабатывании датчика затопления, автоматически перекроются краны подачи воды в квартиру, а на телефон хозяев придёт соответствующее оповещение.

По срабатыванию датчиков дыма, наличия газа, будет отправлено соответствующее оповещение.

Если в режиме охраны произойдет сработка датчиков движения, открывания окон, то картинка с камер видеонаблюдения будет отправлена на смартфон хозяев, вместе с соответствующим оповещением.

В случае отсутствия активности в помещениях в течение определённого времени, система переходит в состояние экономии и отключает всех, заранее определённых для этого режима потребителей (климатическую технику, розетки в жилых комнатах, забытый включенным телевизор и т.п.). Так же этот режим может быть автоматически активирован вместе с режимом постановки на охрану и т.д…

Если после ухода, кто-то всё же оставил в какой-то из не отключаемых розеток включенным, например, утюг, то система по излишнему для режима экономии электропотреблению это отследит и оповестит хозяев.

Выше приведенная ситуация, когда в частном доме потребителей оказывается больше, чем выделенная мощность и в случае, когда потребление (отопление и т.п.) начинает превышать расчетные значения, система умного дома отключит не критичных потребителей или уменьшит отопление в комнатах, где нет людей.

Голосовые оповещения и управление:

Все свои действия система может сопровождать голосовыми оповещениями, например, произнести «выключаю весь свет», «включаю режим экономии», «включаю режим охраны». Может произнести «Доброе утро, 7 часов утра» по сработке будильника и запустить музыку, например, интернет радио…

Также система может реагировать на всевозможные голосовые команды, например «Включи верхний свет в гостиной»… и т.п.

Управление со смартфона и через Интернет:

Управлять системой можно через специальное приложение, устанавливаемое на смартфоны или планшеты или же просто воспользовавшись веб-интерфейсом системы. Этими же способами можно воспользоваться для удалённого доступа к системе через сеть Интернет.

Так же система может формировать все возможные графики и отчёты о событиях потребленных ресурсах…

В следующей части статьи будут рассмотрены компоненты системы для управления освещением и другими потребителями с релейным управлением.

Простой самодельный диммер

Эта схема очень проста в повторении, и может быть выполнена в домашних условиях.

Материалы.
— Потенциометр на 500 КОм с переключателем
— Динистор (триггер-диод) DB3
— Симистор MAC97A6
— Резистор 2 КОм
— Полипропиленовый пленочный конденсатор 0,1 мкф на 630 В
— Двухконтактная клеммная колодка
— Лампа накаливания, патрон, провод с вилкой
— Печатная плата
— Припой, спирт.


Такую простую плату можно протравить и самостоятельно, либо собрать схему на макетной плате. Однако автор обращается в специализированную компанию, которая изготовит такие платы и доставит Вам домой.

Это компания JLPCB. При заказе плат можно указать промокод «KJDOTJLC», любезно предоставленный автором, и получить скидку в 5$.

Сначала автор загружает свой проект, затем указывает все необходимые параметры платы, включая толщину стеклотекстолита, количество слоев и цвет защитного лака. Затем оплачивает заказ.


















Теперь, вращая ручку потенциометра, можно регулировать яркость свечения лампы накаливания, либо полностью обесточить цепь. Данный диммер рассчитан на мощность около 150-200 Ватт.

Он отлично подойдет для регулировки яркости настольной лампы, либо другого небольшого светильника.




Благодарю автора за простую реализацию схемы диммера!

Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector