Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PLC Fatek
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

"Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej.

Tomekddd 21 Lip 2015 20:27 6186 8
  • "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej.

    Witam wszystkich, w poniższym opisie zaprezentuję Wam „wspomagacz lenia”.
    Głównym celem opisanej konstrukcji jest umożliwienie użytkownikowi zdalnej lub automatycznej kontroli nad urządzeniami w danym pomieszczeniu, w uproszczeniu jest to prosty sterownik do automatyki domowej. Na wstępie uprzedzam że nie jest to uniwersalny projekt a przygotowany konkretnie pod mój pokój i do innych zastosowań będzie wymagał przeprojektowania dlatego też dodaję tylko plik hex do mikrokontrolera. Sterownik powstał kilka lat temu więc wygląda można powiedzieć dość nieprofesjonalnie i zapewniam że teraz zrobiłbym go lepiej, ale skoro działa to nie ruszam :D

    Funkcje sterownika to:
    - Kontrola ładowania akumulatorów i blokada niektórych funkcji w przypadku rozładowania
    - Włączanie / wyłączanie oświetlenia LED z pilota
    - Włączanie / wyłączanie oświetlenia LED z przycisku ściennego
    - Zmiana położenia rolety okiennej z pilota
    - Zmiana położenia rolety okiennej automatycznie (dzień/noc)
    - Włączanie / wyłączanie dwóch odbiorników 230V (router i sprzęt audio)
    - Włączanie / wyłączanie odbiornika 230V (router) z zamka szyfrowego na drzwiach
    - Otwieranie drzwi pokoju z pilota

    - Włączanie / wyłączanie oświetlenia LED RGB pokoju
    - Wyprowadzenie gniazd do ładowania urządzeń mobilnych
    - Włączanie / wyłączanie dwóch dowolnych odbiorników 12V 1A z pilota, w tym jedno wyjście może pracować automatycznie (dzień/noc) jako oświetlenie zewnętrzne domu.

    Podkreślone funkcje współpracują z zamkiem szyfrowym opisanym w tym artykule Link

    Instalacja fotowoltaiczna
    Dużo wcześniej przed powstaniem tego projektu miałem w pokoju zbudowaną prostą instalację fotowoltaiczną której jedynym odbiornikiem było oświetlenie LED pokoju i sporo energii było nie wykorzystane. Często bywało tak że w słoneczne dni kontroler ładowania przeładowywał akumulatory i musiałem ręcznie go odłączać. Niestety tak jest jak się kieruje głównie kosztem podzespołów. Instalacja solarna to panel 50W, kontroler ładowania oraz dwa akumulatory żelowe 12V 12Ah połączone równolegle.
    "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej.





    Mechanizm rolety
    Roleta którą posiadam jest duża i ciężka dlatego wymagała silnego mechanizmu napędowego. Nawet najmocniejsze serwomechanizmy z dodatkowymi przekładniami miały problem z podniesieniem jej gdy była maksymalnie rozwinięta, a dodatkowo brak hamulca komplikował wszystko.
    W końcu po kilkunastu próbach różnych napędów wykorzystałem silnik z samohamowną przekładnią ślimakową od szyberdachu jakiegoś samochodu. Silnik jest mocny i cichy a serwa potwornie piszczały. Po usunięciu fabrycznej elektroniki sterującej i wycięciu zbędnych części obudowy udało się go dopasować do mocowania.
    Mocowanie silnika jest trochę przesadzone ale chciałem mieć pewność że nic po czasie nie odpadnie, zwłaszcza że ściany mam strasznie kruche i żadne kołki nie chcą się tego pewnie trzymać.
    Przerobiłem też mocowanie samej rolety bo wisiała na kołku rozporowym i kawałku plastikowego uchwytu a naciąg sznurka spokojnie zerwał by ją ze ściany.
    Całość może wygląda strasznie ale jest ukryta za szafą i niczego nie widać.
    Położenie rolety sprawdzane jest tylko w dwóch pozycjach, maksymalnie zwinięta i maksymalnie rozwinięta. Kontrola położenia zrealizowana jest na dwóch kontaktronach zagipsowanych w ścianie, a na listwie rolety przyklejony jest magnes neodymowy.

    "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej. "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej.

    Na filmie widać jak całość pracuje z pilota. Roletę można zatrzymać dowolnie albo zaczekać aż dojedzie nad kontaktron i sama się zatrzyma. Światło które włączam z pilota to dwie żarówki LED.


    Sterownik
    Zbudowany został w oparciu o mikrokontroler Atmega8 pracujący z oprogramowaniem napisanym w BASCOM. Do kontroli poszczególnych funkcji wykorzystałem znaleziony pilot nadający w standardzie RC5.
    Co do zasady działania to nie ma tu za bardzo czego opisywać bo większość funkcji to po prostu włącz / wyłącz z pilota z wyjątkiem kilku funkcji automatycznych.
    Jedną z nich jest kontrola napięcia akumulatorów polegająca na okresowym pomiarze napięcia kanałem ADC przez odpowiedni dzielnik i wypadku przeładowania akumulatora 14,5V odłączenie panelu fotowoltaicznego. Przy spadku do 11V na akumulatorze panel ponownie jest włączany. Poniżej 11V następuje blokada wszystkich funkcji z wyjątkiem otwierania drzwi z pilota oraz włączania routera.
    Kolejna to pomiar pory dnia do sterowania roletą czy oświetleniem, a wykonałem go na dzielniku z fotorezystorem wystawionym za okno, następnie na sztywno określiłem progi dzień/noc więc zimą trochę się to nie trzyma realiów, ale i tak zwykle używam pilota ;)
    Wyjścia włączane są przez przekaźniki aby nie było problemów z każdym rodzajem obciążenia.
    Płytka z przekaźnikami załączającymi 230V została dla bezpieczeństwa wykonana jako osobny moduł i odsunięta od głównego sterownika. Dodatkowo do strony 230V połączone są gniazda z bezpiecznikami szybkimi 2A.
    Wspomniane na początku oświetlenie RGB zasilane jest przez moduł stabilizatora LDO Link ustawionego na 12V aby uniknąć uszkodzenia sterownika zbyt wysokim napięciem zasilania. Do taśmy kolorowej led zakupiłem tani i popularny kontroler.
    (Zdjęcie znalezione w sieci ponieważ mój kontroler jest zabudowany w ścianie i nie mam możliwości zrobienia fotografii)
    "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej.

    Cała elektronika została wciśnięta w pudełko po śledziach :P bo najbardziej pasowało mi wymiarami do wnęki pod biurkiem. Panel przedni to wydruk atramentowy zalaminowany. Puste okienko było wypełnione amperomierzem ale uszkodził się mechanicznie przy montażu i musiałem z niego zrezygnować. Większość przewodów wychodzących z kostek wpuściłem w giętki peszel i zabudowałem w ścianie więc nie ma takiego bałaganu jak w obudowie.

    "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej. "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej. "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej. "Wspomagacz lenia" czyli prosty sterownik automatyki domowej.

    Podsumowując wszystko działa tak jak planowałem już dobre trzy lata. W słoneczne dni energii mam aż nadmiar i panel w godzinach popołudniowych jest odłączany. Pobór mocy samego sterownika jest minimalny, największym prądożercą jest roleta (około 4A), później oświetlenie (około 1A). Gorzej jeśli słońca nie ma dwa dni wtedy ograniczam zużycie energii a czasem muszę podłączyć prostownik więc wniosek na przyszłość to dorobienie ładowarki sieciowej.

    Schemat (wiem tragicznie narysowany) i PCB zrobione w programie KiCAD.
    Budowałem to kilka lat temu więc jeśli czegoś zapomniałem opisać to śmiało proszę pytać.
    Pozdrawiam Tomek.


    Fajne!
  • Semicon
  • #2 21 Lip 2015 22:41
    landy13
    Poziom 29  

    Tomekddd napisał:
    nie jest to uniwersalny projekt a przygotowany konkretnie pod mój pokój i do innych zastosowań będzie wymagał przeprojektowania dlatego też dodaję tylko plik hex

    Toż to - jak mawia pewien Marek - czysty gwałt na logice. Gdyby sterownik był uniwersalny, to hex byłby wystarczający dla ewentualnych naśladowców. Natomiast jeśli: "do innych zastosowań będzie wymagał przeprojektowania", to hex nikomu do niczego się nie przyda.

  • Semicon
  • #3 22 Lip 2015 00:11
    Tomekddd
    Poziom 23  

    Właśnie dlatego trzeba będzie pisać nowy soft i wątpię żeby ktoś skorzystał z tego bałaganu w Bascomie który naskrobałem.

    Gdyby się ktoś podjął próby wykonania proszę się odezwać na PW na pewno udzielę wskazówek ;)

  • #4 22 Lip 2015 05:14
    sylwunia35
    Poziom 17  

    Kolega troszkę przesadził z tym silnikiem od wycieraczek przybitym do ściany osobiście ja zrobiłem napęd z przerobionego serwa którego oś bezpośrednio napędza roletę. Również układ wykrywania początku i końca zwijania wykonałem mierząc prąd silnika .

  • #6 22 Lip 2015 12:52
    Tomekddd
    Poziom 23  

    sylwunia35 napisał:
    Kolega troszkę przesadził z tym silnikiem od wycieraczek przybitym do ściany osobiście ja zrobiłem napęd z przerobionego serwa którego oś bezpośrednio napędza roletę. Również układ wykrywania początku i końca zwijania wykonałem mierząc prąd silnika .


    Tak jak pisałem w artykule serwo odpada z kilku powodów, a silnik jest od szyberdachu. Proszę doczytać dokładnie.
    Pomiar prądu silnika przy takiej mocy kompletnie odpada bo roleta nie jest w stanie zatrzymać silnika, a sam jej wpływ na prąd jest niewielki. Prędzej zerwało by roletę niż wykryło że dojechała do końca.

    Dodano po 2 [minuty]:

    nikus_v13 napisał:
    Witam, a nie lepiej koledze zamiast pilota używać smartphona albo PC ? W moim systemie sprawdza się to o wiele lepiej https://www.youtube.com/watch?v=QWu5HkAwDhY (silnik do napędu zasłon to też silnik z wycieraczek bo serwo było za słabe ) i jeszcze stary filmik z innego pokoju https://www.youtube.com/watch?v=NFQXi-j_5nY

    p.s ze smartphona i PC działa to o wiele szybciej.


    Oczywiście że można tylko po co? Nie będę włączał specjalnie komputera żeby roletę podnieść. Z telefonu to znowu dochodzi kombinowanie z bluetooth albo wi-fi i aplikacją na androida, rośnie koszt i pobór prądu. Pilot leżał w warsztacie i działa równie dobrze ;)

  • #7 22 Lip 2015 23:00
    nikus_v13
    Poziom 11  

    Ja robiłem bo rosną wtedy możliwości a i pilota nie trzeba szukać. Dodam też że mi właśnie komp robi jako pilot tzn z kompa wysyłane są sygnały przez podczerwień.

  • #8 23 Lip 2015 12:09
    trol.six
    Poziom 30  

    Całkiem sporo opcji sterujących.

    Tomekddd napisał:
    Instalacja solarna to panel 50W, kontroler ładowania oraz dwa akumulatory żelowe 12V 12Ah połączone równolegle.
    Tomekddd napisał:
    W słoneczne dni energii mam aż nadmiar i panel w godzinach popołudniowych jest odłączany ... Gorzej jeśli słońca nie ma dwa dni wtedy ograniczam zużycie energii a czasem muszę podłączyć prostownik więc wniosek na przyszłość to dorobienie ładowarki sieciowe

    Właśnie, magazynowanie energii, odwieczny problem energetyczny :) Czy jest sens dodania jeszcze jednego akumulatora?
    Dodatkowy akumulator miałby te zalete że rozładowanie większego pakietu byłoby mniejsze, co niby powinno przyczynić się do zwiększenia trwałości.

  • #9 23 Lip 2015 23:07
    Tomekddd
    Poziom 23  

    Całkiem możliwe, ale robiłem testy z kilkoma mniejszymi gdzie pojemność wychodziła około 2 razy większa niż to co teraz i zdarzało się że aku były nie doładowane więc i tak źle i tak nie dobrze.
    Trzeba by precyzyjnie dobrać pojemność do panelu albo dołożyć ładowarkę która uzupełni braki. W sumie i tak wszystko zależy od słońca a u nas to raczej loteria ;)