Arduino Home Light

Vách thạch cao mới bắt đầu đi lên trong dự án tầng hầm của gia đình tôi. Tôi đã xem xét các hệ thống điều khiển ánh sáng dân cư. Một số trong những cái tôi đã thấy có giá trị lên tới 2.000 đô la. Tôi nghĩ sẽ vui hơn nhiều (và hiệu quả về chi phí!) Khi thực hiện hệ thống dựa trên Arduino của riêng tôi.

Vấn đề thực sự nằm ở sự kiểm soát thực tế của đèn. Mỗi nhóm đèn sẽ cần được điều khiển bởi hệ thống điều chỉnh độ sáng dựa trên công tắc. Sẽ đơn giản hơn nhiều nếu vi điều khiển là điểm kiểm soát duy nhất. Than ôi, đây không phải là trường hợp. Tôi giả sử tôi cần sử dụng một công tắc điều chỉnh độ sáng cho phép giao diện thiết bị bên ngoài với nó. Điều đó sẽ tránh được vấn đề hoàn toàn vì công tắc và Arduino có thể điều khiển cả đèn mà Arduino sẽ điều khiển đèn thông qua công tắc mờ.

Bất cứ ai cũng có thể đề xuất một giải pháp / cách tiếp cận tốt hơn hoặc đề xuất một công tắc điều chỉnh độ sáng có một loại giao diện điều khiển từ xa nào đó?

Cập nhật 3/1/2013: Cuối cùng tôi đã đi với một giải pháp dựa trên Insteon bằng cách sử dụng khiên tùy chỉnh từ Good Robot . Nó hoạt động tuyệt vời và có thể được sử dụng để kiểm soát mọi thứ Insteon, không chỉ ánh sáng. Tôi sẽ đăng câu trả lời ở đây khi tôi có cơ hội viết lên một cái gì đó hữu ích.

Tôi đã thiết lập toàn bộ ngôi nhà với X10 khoảng 10 năm trước, và trong khi nó hoạt động, nó có thể bị bong tróc. Nếu tôi định làm lại, tôi sẽ xem xét các sản phẩm hiện đại hơn như Insteon . Insteon được cho là sẽ giải quyết rất nhiều sự thiếu sót mà X10 có.

Tôi sẽ không cố gắng tự xây dựng các mô-đun điều khiển AC của thiết bị (bộ điều chỉnh độ sáng, công tắc từ xa, v.v.) vì làm việc với điện áp nguồn rất nguy hiểm trừ khi bạn thực sự biết bạn đang làm gì.

DMX512 được sử dụng rộng rãi để kiểm soát ánh sáng sân khấu. Vì nó sử dụng EIA-485, phần cứng và phần mềm nên khá dễ thực hiện trên Arduino với một lá chắn phù hợp. Đây là một dự án Arduino DMX.

Bộ điều khiển mờ DMX từ xa DIY giá rẻ có sẵn, đây là bộ điều khiển sử dụng ATmega8515 AVR, một thiết bị tương tự như được sử dụng trên Arduino. Tôi muốn sử dụng bộ điều khiển nhỏ hơn, rẻ hơn nhiều. Giao diện mờ cho đèn, "đơn vị năng lượng", cũng được mô tả. Đó là một dự án khá tốt đẹp.

Tôi đã chơi với X10 và Insteon - chúng hoạt động, nhưng kinh nghiệm của tôi về việc hack chúng là rất ấn tượng.

Vì vậy, tôi đang xây dựng hệ thống tự động hóa nhà của mình hoàn toàn bằng radio XBee. Các ZigBee Home Automation giữa các ý kiến cởi mở và khá dễ dàng để thực hiện (nếu bạn muốn để tương thích với HW hiện có). Nhưng bạn không cần phải đi theo con đường đó, bạn có thể triển khai giao thức của riêng mình (ví dụ với json nhị phân - đó là những gì tôi đang làm). Bộ đàm không rẻ (~ $ 25), nhưng theo tôi thì dễ sử dụng là rất đáng giá. Trong nhiều trường hợp, bạn thậm chí không cần một bộ vi điều khiển - XBee có I / O kỹ thuật số và tương tự của riêng họ. Cho đến nay tôi đã chế tạo một vài thiết bị với XBee - bộ điều chỉnh nhiệt, cảm biến chuyển động, cổng X10 và cảm biến hiện diện của nhà để xe / trợ lý đỗ xe. Bộ đàm ZigBee có thể tạo thành mạng lưới, do đó vùng phủ sóng và mức tiêu thụ điện là tuyệt vời.

Xây dựng bộ điều chỉnh độ sáng của riêng bạn sẽ rất tốn kém (mặc dù tùy chọn duy nhất tôi có thể tìm thấy là sử dụng mô-đun Velleman K8064 - ~ $ 35), vì vậy nếu bạn cần một bộ điều chỉnh độ sáng, tôi sẽ sử dụng Insteon hoặc X10. Tôi có một vài mô-đun đèn X10 trong nhà và để điều khiển chúng, tôi sử dụng giao diện X10 PRO nối tiếp PSC04 (với giá $ 10 rất khó đánh bại) được gắn vào Arduino ( thư viện X10 cho Arduino ).

Nếu sắp được lắp đặt hệ thống dây điện và đèn mới, tôi sẽ xem xét việc lắp đặt đèn LED. Bạn không chỉ tiết kiệm tiền trong thời gian dài do chi phí điện thấp hơn mà còn tiết kiệm tiền trong quá trình lắp đặt hệ thống dây điện. Bởi vì đèn LED sử dụng điện áp dưới 24 V, mã điện rất lỏng lẻo. Bạn không phải cài đặt dây đồng dày (đắt tiền) cho mỗi ổ cắm mà là dây AWG 20-18 rẻ hơn (tôi thậm chí đã sử dụng 23AWG trong cáp CAT6) Có nhiều tùy chọn để điều khiển đèn LED công suất cao từ arduino. Yêu thích của tôi sẽ là cái này. Lên đến 128 có thể được điều khiển từ một arduino duy nhất. Mã để kiểm soát chúng là rất dễ dàng. Sau khi bạn đã làm điều đó, thêm một lá chắn ethernet vào arduino và một số javascript cơ bản và sau đó điều khiển đèn của bạn sẽ đơn giản như truy cập một trang web trên máy tính hoặc điện thoại thông minh. Bạn thậm chí có thể chuyển tiếp các yêu cầu cổng 80 đến lá chắn và cho phép bạn kiểm soát nó trong khi bạn đi vắng (có lẽ để tránh kẻ gian). Ngoài ra, bạn sẽ có quyền kiểm soát mờ độc lập đối với mọi ánh sáng trong tầng hầm (ví dụ: nếu bạn đang xem phim, bạn chỉ có thể bật hai đèn ở phía sau và để chúng thực sự mờ).

Tôi đã từng làm việc cho một công ty có các nút điều khiển bằng nút nhấn. Bạn sẽ phải thay thế tất cả các công tắc trên tường bằng các nút ấn bằng một tiếp điểm KHÔNG (Thường mở). Ưu điểm là bạn có thể chỉ cần đặt song song tất cả các điểm điều khiển và cung cấp tín hiệu logic duy nhất cho vi điều khiển. Bạn có thể sử dụng điện áp cung cấp của vi điều khiển và điện trở kéo lên, nhưng đặc biệt là trên các dây dài, bạn sẽ thu được nhiều tiếng ồn và cũng có thể bị sụt điện áp. Tốt hơn nên chạy các nút ấn trên điện áp cao hơn (ví dụ: 24 V) và chia mức đó để phù hợp với vi điều khiển.

Một cách có thể hoạt động:
Nhấn nút trong một thời gian lâu hơn ví dụ nửa giây sẽ (bắt đầu lại) một chu kỳ mờ. Miễn là một nút được nhấn, bạn làm mờ ở một tốc độ nhất định, đợi một giây ở giá trị tối đa và bắt đầu giảm dần, cho đến khi tắt, sau đó chu kỳ khởi động lại. Bộ vi điều khiển phải ghi nhớ không chỉ mức hiện tại mà còn cả hành động cuối cùng là lên hay xuống.
Nhấn nhanh nút (chưa đến nửa giây) để chuyển giữa tắt và giá trị mờ cuối cùng.

Đây chỉ là một chức năng có thể. Bạn có thể thực hiện các biến thể cho điều này, chỉ cần lưu ý rằng bạn chỉ có một xung (độ dài thay đổi) làm tín hiệu.

Bạn có thể muốn xem X10 tôi đã không sử dụng nó trong một thời gian nhưng kể từ khi tôi sử dụng lần cuối, tôi biết rằng ít nhất có một giao diện cổng nối tiếp, thậm chí là không dây, do đó bạn không cần phải thực sự truy cập vào các đường dây điện với phần cứng của bạn. Có (đã) các mô-đun nơi bạn đóng rơle và có thể tắt tất cả hoặc tắt tất cả. Đối với mờ hoặc sáng, bạn sẽ cần kiểm soát nhiều hơn.