Làm công tắc đèn thông minh

22

Tôi muốn tạo ra một hệ thống tự động hóa gia đình, và tôi cần một số công tắc điều khiển bằng máy tính. Lý do tôi không thể sử dụng rơle là vì tôi cũng cần các công tắc có thể chuyển đổi bằng tay và không lập trình (vì tôi không muốn đèn bị kẹt trong bất kỳ trạng thái nào vào lúc này khi chương trình điều khiển các công tắc đang hoạt động sụp đổ). Tuy nhiên, tôi không chắc chắn cách thức kinh điển để làm một cái gì đó như thế là gì.

Các tùy chọn tôi đã nghĩ đến cho đến nay:

Một công tắc thông thường với một ống dẫn servo được dán vào mặt sau
Một công tắc được kết nối với một vi điều khiển (như Arduino) để đảo ngược tín hiệu mỗi khi công tắc được bật
Một công tắc gửi tin nhắn đến vi điều khiển được kết nối với đèn báo cho nó đảo ngược trạng thái của đầu ra

smart-home hardware microcontrollers

— Danya02
nguồn

2

Tùy chọn đầu tiên dường như là tùy chọn tuyệt vời nhất.

— 10 câu trả lời

8

Cho đến nay, cách dễ nhất là mua một sản phẩm hiện tại ở đây đủ mở để bạn có thể sử dụng mô-đun RF tiêu chuẩn để điều khiển chúng.

Điều này tương đương với việc tích hợp MCU và chuyển đổi (do đó mang lại cho bạn quyền tự chủ tốt) và cũng tránh mọi vấn đề với sự xuất hiện hoặc an toàn của kết quả. Tất nhiên sau đó bạn bị mắc kẹt với giao thức trên không của nhà sản xuất trừ khi bạn thử và đảo ngược phần sụn của họ trên các công tắc (có lẽ sẽ được tối ưu hóa chi phí rất nhiều).

Nếu bạn sử dụng các công tắc LightWaveRF, tất cả những gì bạn cần là một mô-đun truyền 433 MHz £ 1 và một arduino hoặc tương tự để gửi giao thức được mô tả ở đây . Các công tắc này xử lý tất cả các cách ly nguồn điện và cung cấp các điều khiển cảm ứng điện dung trên công tắc. Bạn cũng có thể sử dụng điều khiển từ xa tiêu chuẩn để cung cấp đầu vào cho trung tâm điều khiển nếu bạn sử dụng mô-đun nhận. Vì có sẵn một số kênh, bạn có thể sử dụng điều khiển từ xa để cung cấp đầu vào cho hub và sử dụng hub để chuyển tiếp các lệnh trên kênh thứ 2.

Các mô-đun 433 MHz đơn giản để tái sử dụng vì giao thức RF không an toàn. Bất cứ điều gì tinh vi hơn đều khiến bạn phải chịu sự thương xót của nhà sản xuất trừ khi phần sụn được mở

— Sean Houlihane
nguồn

Đó là một ý tưởng tốt, nhưng tôi thích một cái gì đó với giao tiếp kép, để tôi có thể thay đổi theo chương trình và có được trạng thái của công tắc.

— Danya02

Tốt nhất là chỉnh sửa câu hỏi, điều đó hạn chế bạn khá nhiều với các thành phần hiện tại, tôi nghĩ vậy.

— Sean Houlihane

1

Suy nghĩ nhiều hơn, bạn có thể làm điều này nếu bạn thường gửi yêu cầu đến trung tâm và yêu cầu chuyển tiếp chúng. Chỉnh sửa câu trả lời (và tôi đã thấy điều này được thực hiện với R-pi)

— Sean Houlihane

7

Nếu bạn muốn chuyển đổi hoàn toàn độc lập trong trường hợp vi điều khiển bị lỗi, thì bạn có thể kết nối một cổng XOR cho hai đầu vào. Rơle sẽ tắt khi cả hai đầu vào giống nhau và bật nếu đầu vào khác nhau. Hai đầu vào là:

Công tắc thường xuyên để điều khiển bằng tay.
Đầu ra từ MCU cho điều khiển tự động hoặc từ xa.

Mạch:

Thông thường công tắc phải được mở (đầu vào B thấp giống như trên hình ảnh ở trên) và N-FET được điều khiển bởi chân MCU. Khi chân MCU ở mức thấp, thì cổng XOR sẽ xuất ra mức thấp do đầu vào khớp (cả mức thấp) và rơle sẽ bị tắt. Khi chân MCU ở mức cao, rơle sẽ được bật vì các đầu vào khác nhau.

Bây giờ nếu MCU gặp sự cố và pin của nó bị kẹt trong trạng thái, thì có hai trường hợp:

Chân MCU treo ở trạng thái cao và rơle vẫn được bật. Trong trường hợp này, công tắc sẽ cung cấp cho bạn khả năng điều khiển rơle như sau. Nếu công tắc mở thì rơle sẽ bật và nếu công tắc đóng thì rơle sẽ tắt.
Pin MCU treo ở trạng thái thấp. Trong trường hợp này, một công tắc mở sẽ tắt rơle và một công tắc đóng sẽ bật nó lên.

Dưới đây là một mô phỏng để bạn có thể tự kiểm tra cơ chế. Chân GPIO của MCU có thể được điều khiển từ xa thông qua Bluetooth, WiFi hoặc mô-đun 433 MHz đã được đề cập hoặc công nghệ phù hợp khác.

Cập nhật theo yêu cầu của OP:

Danh sách 2 cổng XOR đầu vào có sẵn tại Farnell chẳng hạn. Đây là một cái cụ thể từ Texas Cụ cũng có sẵn tại Farnell.

Một số nhận xét về an toàn . Nếu bạn quyết định chuyển đổi điện áp nguồn thì nên chuyển đổi dây điện nóng thay vì trung tính.

Tốt nhất là sử dụng rơle SPDT để đảm bảo và chuyển đổi nóng và trung tính.

Thay vì MOSFET, bạn có thể sử dụng bộ cách ly quang để cách ly mạch kỹ thuật số và công tắc thủ công khỏi rơle và nguồn điện.

Luôn luôn sử dụng niêm phong thích hợp, không để bề mặt kim loại trần. Hãy nhớ rằng việc đối phó với điện áp lưới điện luôn rất nguy hiểm.

— Bence Kaulics
nguồn

Tôi nghĩ rằng điều này có thể hoạt động, vì nó nhiều điện hơn và ít điện tử hơn. Tôi vẫn cần phải kiểm tra điều này, mặc dù. Đối với người mới bắt đầu, việc tìm ra nơi để có được một cổng XOR như một gói vật lý và không phải là một khái niệm ẩn dụ trong các chương trình CAD điện sẽ là tốt.

— Danya02

@ Danya02 Điểm hay, tôi đã cập nhật câu hỏi và thêm danh sách các cổng XOR từ Farnell. Ngoài ra tìm kiếm thông qua IC / cổng logic tại Digikey hoặc Mouser sẽ dẫn đến danh sách tương tự.

— Bence Kaulics

1

Vấn đề chính với mạch này là khả năng sử dụng. Công tắc cần phải chuyển đổi vật lý nhưng trạng thái điện của thiết bị không tuân theo vị trí vật lý. Vì vậy, đi vào một căn phòng tối, bạn có thể mong đợi bật công tắc "lên" để bật đèn lên, nhưng đó không phải là trường hợp ở đây. Đó là lý do tại sao các công tắc tự động hóa gia đình thường là các thiết bị tiếp xúc tạm thời và có các công tắc vị trí trở về trung tính vật lý. Leviton sử dụng sơ đồ bật tắt đẩy / đẩy, Jasco sử dụng rocker đẩy từ trên xuống / đẩy từ dưới lên, Lutron có bảng điều khiển phẳng đẩy từ trên xuống / đẩy xuống dưới, v.v.

— John Ngăn chặn

@John Deters Có đó là một nhược điểm, cũng là vấn đề tồn tại. Ví dụ, bạn có đèn chiếu sáng cầu thang, và có một công tắc ở phía dưới và ở trên cùng, bạn phải chuyển đổi. Ngoài ra, nó chỉ là một giải pháp đơn giản, nhiều compex và phức tạp hơn có thể được tạo ra nếu người ta mất thời gian.

— Bence Kaulics

3

Tôi tin rằng tuyên bố ban đầu của bạn có thể là thiếu sót.

Lý do tôi không thể sử dụng rơle là vì tôi cũng cần các công tắc để có thể chuyển đổi bằng tay

Tại sao không chỉ có một rơle với ghi đè thủ công?

Đây là một cái có sẵn từ honeywell .

— SeanJ
nguồn

Đây là ý tưởng ban đầu của tôi, nhưng tôi không thể tìm thấy bất kỳ ai ở gần tôi. Ngoài ra, tôi không muốn phải chuyển đổi thủ công chuyển sang chế độ tự động sau khi hoàn thành sử dụng thủ công.

— Danya02

1

Nhưng ghi đè thủ công sẽ vô hiệu hóa rơle hoàn toàn.

— leon.valencia

@ lynx0123 đó là chức năng mà OP đang tìm kiếm "rằng tôi cũng cần các công tắc có thể chuyển đổi thủ công và không lập trình (vì tôi không muốn đèn bị kẹt trong bất kỳ trạng thái nào vào lúc này khi chương trình điều khiển các công tắc sẽ sụp đổ) "Tôi sẽ đưa ra một số lựa chọn thay thế sau ngày hôm nay.

— SeanJ