Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Sterownik automatyki budynkowej

ditomek 06 Jun 2014 16:43 30654 32
Optex
  • Sterownik automatyki budynkowej

    Witam.
    To mój pierwszy post w tej kategorii więc proszę o wyrozumiałość.

    Chciałbym przedstawić mój uniwersalny sterownik oparty na mikrokontrolerze Atmega8/328.
    Sterownik będzie podstawą mojej instalacji w domku jednorodzinnym.
    Konstrukcja jest prosta: mikrokontroler steruje pracą 8 przekaźników poprzez nieśmiertelny ULN. Wszystkie złącza (styki NO i NC) przekaźnika są wyprowadzone na zaciski ARK. Od strony wejściowej mamy do dyspozycji 10 wejść 12V z galwaniczną (optyczną) separacją. Wejścia zorganizowane są w dwie grupy 2 i 8 wejść. Używa się ich jak standardowych wejść w sterownikach PLC. Wszystkie wejścia i wyjścia mają odpowiadające im LEDY na panelu czołowym urządzenia.

    Moduł może się komunikować z otoczeniem za pomocą RS232 (złącze RJ45) lub RS485 (ARK).
    Sygnalizacja nadawania za pomocą LEDa umieszczonej przy terminalu RS485.
    Wybór sygnału RX odbywa się przez zworkę natomiast sygnał TX mikrokontrolera jest obecny na dwóch złączach zawsze.
    Ostatnia wolna linia zasila LED na panelu który miganiem sygnalizuje pracę układu oraz transmisje danych. Istnieje możliwość wykorzystania go do np. podłączenia magistrali 1Wire.

    I w ten sposób wykorzystałem wszystkie porty w mikrokontrolerze. Korzystam z wewnętrznego zegara RC 8Mz. Transmisja 9600 działa bez problemu.
    Jak widać urządzenie to elektrycznie żaden majstersztyk. Celowo zastosowałem obudowy DIL. Miejsca w środku jest i tak sporo poza tym jak coś się spali (a w czasie testów przez własną nieuwagę spaliłem to i owo) można łatwo wymienić

    Sterownik jak na razie posiada 3 rodzaje funkcjonalności:

    1. Sterownik oświetlenia.
    Praca każdego przekaźnika sterowana jest przez przełącznik dzwonkowy. Dodatkowe dwa wejścia pozwalają na wyłączenie i załączenie wszystkich na raz. Można wybierać tryb „schodowy” dla każdego z wyjść (do 500 minut z 2 minutową rozdzielczością).

    2. Sterownik żaluzji.
    Sterowanie praca 4 standardowych napędów 230V. Nadal korzystam z wyłączników dzwonkowych ale do obsługi jednego silnika służą dwa przekaźniki.
    Zastosowałem nietypowe rozwiązanie polegające na tym że pierwszy przekaźnik stykiem NO podaje napięcie do drugiego, a dopiero drugi podaje przez NO/NC prąd do silnika rolety.
    Dzięki temu nie jest możliwe jednoczesne podanie napięcia na dwa wyprowadzenia silnika. Nawet po sklejeniu styków.
    Z pierwszego przekaźnika (NC) można zasilać klasyczny przełącznik roletowe.
    Ponadto oprogramowanie pozwala na wpisanie długości cyklu pracy dla każdej z rolet i zapewnia sekwencyjne wyłączanie (najpierw wyłączany jest przekaźnik podający napięcie a po 100ms wyłączany jest przekaźnik kierunkowy.

    3. Moduł I/O
    Można odczytać stan wejść i ustawić wyjścia.

    Konfiguracja odbywa się przez niewielki programik napisany w Delphi. Oprócz zmiany parametrów można symulować wciskanie przycisków. Komendy sterujące rozpisałem na 3 kategorie.
    Zmiana stanu na przeciwny, ustawienie stanu, reset stanu. W zależności od tego na jaki adres w przestrzeni rejestrowej sterownika zostanie wysłana komenda taki rodzaj akcji się wykona.

    Każdy ze sterowników posiada swój adres ustawiany z poziomu PC oraz odpowiada na adresie rozgłoszeniowym. Format transmisji jest bardzo zbliżony do Modbusa. Zrezygnowałem z liczenia sum kontrolnych, przesyłając inne dane kontrolne (np. powtórzone jakieś pole, lub różnica jakichś pól).
    Dzięki takiej „układance” mogę wysłać jedną komendę do kilku urządzeń oraz sterować każdym z osobna
    Do sterowania użyłem także odpowiedniego skryptu php, krasnala i Moxy 5150.
    Użycie Moxy załatwia sprawę bo w sieci lokalnej pojawia się adres IP i port do którego można pisać jak do portu szeregowego. Docelowo jednak chciałbym to zrobić na Raspberry Pi bo Moxa to spory wydatek.

    Płytka mojego projektu została wykonana w firmie w najtańszej opcji (jedynie wiercenie i cynowanie). Obudowa jest robiona na kuchennym stole (brak prawdziwego warsztatu). Złącze IDC pozwala na szybkie wgranie nowego softu.
    Soft na mikrokontrolery powstaje w Bascomie.

    Obecnie pracuję nad nowymi funkcjami i kolejnymi modułami do mojej domowej sieci.

    Pozdrawiam
    Sterownik automatyki budynkowej Sterownik automatyki budynkowej Sterownik automatyki budynkowej Sterownik automatyki budynkowej
    Sterownik automatyki budynkowej

    Poprawiłem post dodając zdjęcie na początku. Proszę zapoznać się z regulaminem działu DIY Konstrukcje. Dziękuję.
    /Faces/

    Cool? Ranking DIY
    Do you have a problem with Raspberry? Ask question. Visit our forum Raspberry.
    About Author
    ditomek
    Level 21  
    Offline 
    ditomek wrote 568 posts with rating 204, helped 24 times. Been with us since 2004 year.
  • Optex
  • #2
    rekinisko
    Level 22  
    Soft na PC mieszanka polskiego z angielskim :) w czym zrobiony jest soft?
  • #3
    filokolo1
    Level 17  
    @UP Myślę, że to w celu oszcędzenia miejsca w oknie programu. :-)
  • #5
    Szopler
    Level 21  
    On - Wł.
    Off - Wył.

    ewentualnie

    On - Zał.
    Off - Wył.

    Angielskie rzeczywiście krótsze :D

    W dzisiejszych czasach 100% po angielsku to nie grzech.
  • #7
    tehaceole

    Level 28  
    Całkiem fajnie Ci to wyszło. Kilka moich uwag:
    - jakoś tak cięty jestem na THT w tego typu konstrukcjach. Zobacz ile laminatu marnujesz a wszystko to można było upchać na jednej płytce używając SMD, a tylko na miniaturowej wyciągnąć diody itp.
    - OLEJ TE TANDETNE OBUDOWY i przerzuć się na obudowy serii DMxG dostępne np. w Piekarzu. Obudowy składane bez użycia ani jednego wkrętu, w pełni zatrzaskowo. Dużo lepszej jakości, tańsze.
    - czemu tylko M8 na pokładzie? Za pół roku stwierdzisz, że jednak płytę bazową wykorzystasz do czegoś więcej niż banalne 8 przekaźników ( dodatkowo jakieś 1Wire itp duperele) i będziesz się wkurzał, że 8kB to trochu mało na kolejne pomysły.
    - złącza: olej badziewne ARK i przerzuć się na STL rozłączne. Idealnie wkomponowują się w zaproponowane obudowy DMxG, dużo pewniejsze i dużo wygodniejsze.

    Tu masz przydatne linki:
    http://www.piekarz.pl/?item=34031
    http://www.piekarz.pl/?q=stl
  • #8
    logusa
    Level 2  
    Witam
    fajny projekt można prosić o kod programu na PC oraz część kodu w Atmedze odpowiadający za komunikacje z PC
  • #9
    ditomek
    Level 21  
    @tehaceole, Dzięki:-)
    obudowy znam, ale są droższe od tych użytych przeze mnie :-)
    Kompatybilna elektryczne z atmega8 jest także atmega328 (korzystam zamiennie z obu),
    Faktycznie złącza ARK to spory problem i następną wersję wykonam na innych złączach.
    W szufladzie mam nawet zapas EDG ale niestety raster...
    @logusa,
    bascoma i delphi nauczyłem się między innymi z elektrody,
    Możesz mi wierzyć lub nie ale używając przycisku szukaj jesteś w stanie powtórzyć mój "wyczyn" bez proszenia się o gotowy kod.
    Trzymam kciuki.
  • Optex
  • #10
    tehaceole

    Level 28  
    ditomek wrote:
    @techaceole
    Samo "h" :)

    A pomyśl jeszcze o dorzuceniu do tego tych paneli:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/artykuly.php?p=2761186
    Ja w tej chwili poczyniłem na nich dość zaawansowany wizualnie projekt, ale póki co nie mogę jeszcze publicznie zdradzać żadnych szczegółów (umowa handlowa). Ale szczerze mogę je polecić.
  • #11
    RazieR
    Level 11  
    Witam. Bardzo fajny sterownik.
    Udało mi się popełnić coś podobnego i steruje całym domem jednorodzinnym bez problemu od jakiegoś czasu.
    Co do funkcjonalności to tak jak autor napisał:
    oświetlenie
    rolety + rolety dachowe na 24V
    brama garażowa + w przyszłości wjazdowa
    sterowanie zaworami podłogówki
    sterowanie elektrozaworem odłączającym wodę w budynku
    sterowanie stycznikami odłączającymi niepotrzebne gniazda podczas nieobecności
    symulacja obecności domowników
    wszystko spięte z integrą 128 wrl w celu wykorzystania pilotów satela nie tylko do alarmu
    do tego serwer www na openwrt, prosta strona w php i wszystkim moża sterować każdym urządzeniem z przeglądarką.

    wszystko w dipach ponieważ jak autor tematu wspomniał łatwiej coś było wymienić podczas prób

    wszystkie moduły komunikują się po rs485
    każdy przełącznik w domu połączony tylko skrętką

    w planach jeszcze sterowanie podlewaniem ogrodu, kiedy takowy powstanie :)

    "konstruktywni komentatorzy" niech darują sobie docinki, że na płycie osb, że przewody nie ułożone prawidłowo, że tht i wogóle beznadzieja.
    Piszę ponieważ popieram autora tematu w pełni w jego staraniach.
    Można za małe pieniądze zautomatyzować cały dom.
  • #12
    RFTiTONSIL
    Level 18  
    Fajna sprawa takie sterowanie ale myślę że jednak zawór od wody powinien być ręcznie obsługiwany,bo jednak z elektroniką nigdy nie wiadomo.
  • #13
    ditomek
    Level 21  
    @RazieR, dzięki za dobre słowo :)
    Masz tam kilka kabelków :-)
    Oczami wyobraźni staram się widzieć nie tylko sam sterownik ale także sposób prowadzenia okablowania, zarówno w rozdzielnicy jak i w puszkach. Plan zakłada prowadzenie wszędzie gdzie to możliwe skrętki. Jest fajna ale wprowadzanie cienkich drucików do złączy może być powodem bałaganu
    Sterownik automatyki budynkowej
    dlatego wszystkie kable mam zamiar zakańczać złączem RJ45 a do podłączenia w rozdzielnicy i puszkach czegoś takiego.
    Sterownik automatyki budynkowej
  • #14
    RazieR
    Level 11  
    Może zdjęcia nie oddają do końca koncepcji jaką przyjąłem w swoim projekcie ale wygląda to tak:
    Z każdego odbiornika tj. każdej pojedynczej żarówki w domu, każdej rolety, grup gniazdek, i wszystkiego innego co potrzebuje 230V mam pociągnięte przewody 1,5mm i 2,5mm do rozdzielnicy. W sumie około 130 kabli schodzi do jednego punktu.

    Druga rzecz to przełączniki. Do nich tylko skrętka i to z zapasem żył na ewentualne czujniki temperatury schowane właśnie w ramkach przełączników, ewentualnie jakieś buzzery w odpowiednich miejscach mające na celu sygnalizację mającego nastąpić automatycznego zamknięcia rolet.

    Skrętka jest praktycznie wszędzie. Tutaj znowu około 70 kabli utp schodzi się w jedno miejsce.

    Mam to po prostu podzielone tak jakby na część 230V i 12V.
    ULNy sterują przekaźnikami po kablu, że tak powiem, a nie jak u Ciebie na jednej płytce.

    Fajną rzeczą są też kontaktrony na oknach. Ja akurat wykorzystuję jeden do okna tarasowego, który nie pozwala zamknąć się automatycznie rolecie przy otwartym oknie. Zamknięcie okna powoduje automatyczne opuszczenie rolety jeśli pozostałe już się zamknęły.
    Mam też kilka gniazdek w salonie w puszkach firmy simet model SE2x60, a w nich przekaźniki do sterowania lampami podłączanymi do gniazdek, w celu wykorzystania tych lamp w scenach świetlnych.

    A co do zaworu wody to zamyka się zawsze po uzbrojeniu alarmu.
    Po prostu jak nie ma nikogo w domu to woda jest odcięta. Nie bawiłem się w żadne czujniki zalania.
  • #15
    ditomek
    Level 21  
    A mógłbyś zapodać zdjęcia całej całości?

    @tehaceole,
    dziękuje za link. Panel rzeczywiście fajny i naprawdę w dobrej cenie.

    Jak wcześniej pisałem projekt jest na etapie działającego serwera www spinającego większą ilość sterowników. Na razie można zrobić to co z mojego prostego programu konfiguracyjnego, czyli odczytać stan wyjść, zadać akcję (tak jak przyciski fizyczne)

    Wtedy jako panel posłuży najtańszy model tableta.

    Do budowy automatyki (potrzebny albo większy soft na PC lub innym Raspberry) albo sterownik Master.

    Chyba pójdę w stronę sterownika Mastera.
    Master będzie odpytywał sterowniki o statusy wyjść po to żeby system wizualizacji www miał skąd wziąć dane. Następnie będzie sterował parametrami czasowymi, udostępni dodatkowe wejścia (np dla makr dostępnych z przełączników w ścianach) przejmie funkcje kontrolne (zamknięcie okien itp) I tu zagości atmega128 lub nawet 255 + ekspandery na I2C lub rejestry.
    Piszę tyle o planach bo prezentowany sterownik jest tak naprawdę najmniejszym elementem układanki. Niemniej jednak będzie ich stanowczo najwięcej w instalacji.

    A tak przy okazji zapytam.
    Planuję konstrukcje urządzenia do sterowania DMX (mastera).
    urządzenie będzie miało kilkanaście wejść do przełączników astabilnych (znowu izolacja galwaniczna), RS485 i wejście na pilota RC5 do wybierania zdefiniowanych scen (bez wodotrysków związanych z dynamicznym ich zmienianiem).
    Parametry scen wrzucane przez PC.
    Widział ktoś coś podobnego?

    Pozdrawiam

    Proszę używać opcji edycji zamiast pisać post pod postem.
    [Popak]
  • #16
    tatanka
    Level 20  
    RazieR wrote:
    W sumie około 130 kabli schodzi do jednego punktu.
    RazieR wrote:
    Tutaj znowu około 70 kabli utp schodzi się w jedno miejsce


    Nie lepiej zrobić system rozproszony :?:
    Dowolna zmiana to prucie ścian i dokładanie kabli.
  • #17
    bartods
    Level 16  
    Pogratulować konstrukcji, ale kolego wyrzuć jak najszybciej te przekaźniki. Nie wróżę im długiego życia, w swoim sterowniku użyłem tych samych i jakie było moje ździwienie gdy przy 4 A (DC) zaczęły topić się obudowy przekaźników i popaliły się styki, a w jednym zgrzały ze sobą. Dużo nie brakowało a mogło skończyć się pożarem, na szczęście poczułem smród plastyku. Pozdrawiam
  • #20
    ditomek
    Level 21  
    czytałem sporo postów na elektrodzie, o padających triakach sterujących żaluzjami. Dlatego postawiłem na przekaźniki. Trochę kłopot teraz to zmieniać bo mam jeszcze kilka kompletów PCB za które zapłaciłem.
  • #21
    Popak
    Moderator on vacation ...
    Witam
    Przekaźniki jako wykonawcze mogą być ale trzeba zastosować jakościowo lepsze i odpowiedniej mocy.
    Co do układu przedstawionego wyżej ma zalety i wady. Zaletą może być to że nie słychać klapania styków ale za to może się na nim wydzielać ciepło. W schemacie przedstawionym wyżej brakuje jeszcze filtra na wyjściu. Koszt budowy poprawnego układu na triaku będzie podobny do przekaźnika. Ja bym zastosował przekaźnik bo łatwiejszy w montażu i mniej elementów do zepsucia ;)
  • #23
    daroslav15
    Level 15  
    Przekaźnik też ma wady - np. styki mogą mu się skleić, z czasem mogą ulec wypaleniu przy załączaniu obciążenia indukcyjnego.
    Dlaczego rezygnujesz z triaka? Pomyśl o jakimś gasiku i powinien przeżyć.
  • #24
    ditomek
    Level 21  
    Już za późno. Płytki są gotowe.
    Jedyne co mogę zrobić to użyć lepszych przekaźników.
    Czy G5LE Omroną są warte uwagi?
    Do tej pory w moich projektach zawsze wykorzystywałem ten typ przekaźników (obudowa) do załączania 230V (producent nieznany ;-) ). Jak na razie wszystkie działają. Ale skoro uważacie, że można lepiej to chętnie wezmę pod uwagę wasze rady.

    Pozdrawiam
  • #25
    Popak
    Moderator on vacation ...
    daroslav15 wrote:
    Przekaźnik też ma wady - np. styki mogą mu się skleić, z czasem mogą ulec wypaleniu przy załączaniu obciążenia indukcyjnego.
    Dlaczego rezygnujesz z triaka? Pomyśl o jakimś gasiku i powinien przeżyć.


    Triak również może się uszkodzić nie tylko od temperatury. Do tego dochodzi możliwość usterki optotriaka.

    Polecam przekaźniki Findera, Relpol RM85 styk na 16A
  • #26
    przemek1680
    Level 10  
    Witam. Projekt bardzo fajny i ciekawy, w tekście pomyliłeś 2 złącza, RS232 to nie jest RJ45 ;)
  • #27
    Freddy
    Level 43  
    przemek1680 wrote:
    Witam. Projekt bardzo fajny i ciekawy, w tekście pomyliłeś 2 złącza, RS232 to nie jest RJ45 ;)

    Kto tak powiedział ?
    RJ45, to tylko nazwa gniazda i są również złącza RS232 na tym gnieździe !
  • #28
    scooba
    Level 15  
    Za wlasną inwencję twórczą oczywiscie plus. Pytanie po co dłubać i rzeźbić skoro teraz może to wszystko w domu robić alarm i jego dodatkowe moduły.
  • #29
    ditomek
    Level 21  
    Bo jak robisz samemu to koszt niewielki. Jeszcze tylko raspbery pi i mam wszystko na www.
    Za kilkaset pln.

    Poza tym większość konstrukcji z tego forum można nabyć w zwykłym sklepie.

    Ale wracając do tematu: na jakim alarmie będzie taniej?
  • #30
    RazieR
    Level 11  
    Na żadnym ditomek, na żadnym :) Popieram Twój projekt w 100%.
    Ja kupiłem integrę 128 wrl po to żeby mieć niby kombajn z powiadamianiem i abaxem, a prawda jest taka, że wystarczyłaby zwykła versa15 a całą resztę można dołożyć samemu za śmieszne pieniądze. Poza tym rozbudowywanie centrali o ekspandery wejść/wyjść to strata pieniędzy w porównaniu do kosztów rozszerzenia własnego projektu.
    Mając powiadamianie sms na starym sony ericssonie czy siemensie w połączeniu z atmegą162 (tx0/rx0 na rs485 do komunikacji z domem, tx1/rx1 na komunikacje z telefonem) zrobisz wszystko co chcesz.