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

Pi Cubes - kontroler systemów sanitarnych dla amatorów oparty o Raspberry Pi

ghost666 07 Paź 2015 23:52 2322 0
  • Pi Cubes - kontroler systemów sanitarnych dla amatorów oparty o Raspberry Pi
    System Pi Cubes jest amatorskim systemem automatyki domowej, skupiającym się na kontroli i monitorowaniu systemów z zakresu inżynierii sanitarnej (HVAC): ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją.

    Pi Cubes to modułowy system automatyki oparty o doskonale znany moduł Raspberry Pi. System zaprojektowany został podobnie jak komercyjnie dostępne profesjonalne systemu automatyki HVAC, jednakże szereg wykorzystanych rozwiązań i cena systemu dedykowane są rynkowi amatorów DIY i hobbystów.

    Pi Cubes zapewnia kompletny system pozwalający na kontrolę ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji w domu, niezależnie od stopnia ich skomplikowania. Z poziomu systemu kontrolować można między innymi piece, bojlery, nawilżacze powietrza, tłumiki, przepustnice i zawory. Oczywiście system nie jest ograniczony jedynie do takich zastosowań. Przy zastosowaniu innego zestawu modułów rozszerzających, możliwe jest sterowanie np. drzwiami garażowymi czy systemem nawadniania roślin w ogródku. Wszystko w domu można zautomatyzować, korzystając z Pi Cubes.

    Pi Cubes - kontroler systemów sanitarnych dla amatorów oparty o Raspberry Pi


    Programowanie systemu

    Raspberry Pi zapewnia szereg opcji, jeśli chodzi o programowanie. Dostępnych jest wiele środowisk, dzięki czemu kod pisać można w Pythonie, Node JS, C czy ++ wykorzystując do tego szereg rozmaitych frameworków. Jednym z takich frameworków, na którym szczególnie warto się skupić w tym kontekście jest Rex Control System.

    Node-RED jest oficjalnie wspieranym środowiskiem, do programowania systemów opartych o Pi Cubes. SDK dostarczane będzie poprzez Snappy Apps albo Ubuntu Core, po to żeby uczynić instalację go niezwykle prostą.

    Pi Cubes - kontroler systemów sanitarnych dla amatorów oparty o Raspberry Pi


    Płyta bazowa Pi Cubes

    Bazowym komponentem systemu Pi Cubes jest płytka wyposażona w złącze dla modułu Raspberry Pi i szereg podzespołów. Mikrokomputer wpinany jest do płyty głównej systemu i bezpiecznie do niej mocowany z wykorzystaniem dystansów i dedykowanych otworów.

    Płyta główna posiada zintegrowany system zasilania układów z napięcia 24 V. W płycie bazowej zintegrowano stabilizatory impulsowe, generujące napięcie zasilania dla RPi (5 V) i dla modułów I/O (15 V). Układ pobiera nie więcej niż 1,5 A (przy 24 V) zasilania. Wbudowane przetwornice są w stanie dostarczyć 1,2 A dla napięcia 5 V i 2,9 A dla napięcia 15 V.

    W module bazowym zintegrowano zegar czasu rzeczywistego z podtrzymaniem bateryjnym. Zegarem tym jest układ DS1337 firmy Maxim, podłączony do Raspberry Pi poprzez szynę 0 interfejsu I²C. Dane zapisane w układzie podtrzymywane są napięciem z akumulatorka litowego o pojemności 7 mAh. W pełni naładowany akumulator może podtrzymywać dane zegara do 3 miesięcy.

    Dodatkowo, do podtrzymywania funkcji całego systemu służy zespół superkondensatorów, kontrolowanych przez układ LTC3226 firmy Linear. Dwa kondensatory o pojemności 22 F każdy służą do podtrzymania zasilania dla Raspberry Pi umożliwiając mu bezpieczne wyłączenie się. Po przejściu w tryb zasilania awaryjnego moduł RPi informowany jest o tym fakcie, po odzyskaniu zasilania możliwe jest wybudzenie Raspberry Pi poprzez interfejs I²C.
    Zależnie od poboru prądu przez moduł podtrzymanie zasilania trwać może od 99 sekund do 20 sekund.

    Dodatkowo na płytce bazowej znajduje się gniazdo do podłączenia termostatu, komunikującego się z systemem z wykorzystaniem interfejsu RS485. Port ten pozwala na podłączenie do 4 termostatów. Kontrolerem interfejsu jest MAX13487, posiadający wiele wbudowanych funkcji. Jeśli w danym momencie nie wykorzystuje się portu do komunikacji poprze protokół Modbus RTU możliwa jest implementacja innych protokołów, korzystających z RS485.

    Moduły rozszerzeń

    Płytka główna posiada gniazdo dla modułów I/O komunikujących się z Raspberry Pi poprzez I²C. Moduły połączone są kaskadowo i są samoadresujące się, więc ich podłączenie i uruchomienie jest niezwykle proste. Raspberry Pi ma dostęp do wszystkich 6 podłączonych modułów.

    Więcej informacji zdobyć można, sięgając do pełnego opisu systemu, który znajduje się tutaj.

    Pi Cubes - kontroler systemów sanitarnych dla amatorów oparty o Raspberry Pi

    Poprzez wykorzystanie kaskadowo połączonych modułów rozszerzeń można do systemu dodać do 24 punkty I/O. Dzięki modułowej konstrukcji możliwe jest dopasowanie liczby i rodzaju I/O do własnych potrzeb. Aktualnie dostępne są moduły:

    * DO4 - zawiera cztery wyjścia przekaźnikowe, napięcie maksymalne 24 V, prąd 2 A.
    * UI4 - zawiera cztery wejścia uniwersalne: analogowe, oporowe lub cyfrowe.
    * UO4 - zawiera cztery wyjścia uniwersalne: analogowe lub cyfrowe.

    Szerszy opis modułów I/O odnaleźć można tutaj.

    Termostat Pi Cubes

    Termostat systemu Pi Cubes zapewnia profesjonalne rozwiązanie do sterowania systemem z poziomu pokoju. Może on funkcjonować jako termometr lub stabilizator temperatury w danym pomieszczeniu. Dzięki wbudowanemu ekranowi może wyświetlacz dowolne dane - czas, pogodę, stan systemu etc. Do czterech takich termostatów zintegrować można z systemem Pi Cubes. Podłączane są one poprzez kabel RJ45, zapewniający połączenia komunikacyjne i sygnałowe.

    Pi Cubes - kontroler systemów sanitarnych dla amatorów oparty o Raspberry Pi


    Termostatu używać można także z dowolnymi innymi systemami, wspierającymi protokół Modbus RTU z interfejsem RS485.

    Przykładowa aplikacja

    Jednym z przykładów zastosowania systemu jest kontrola pieca centralnego ogrzewania. Realizacja tego projektu opisana została na portalu hackster.io, tutaj.

    Źródło: Link

  • Metal Work Pneumatic
  Szukaj w 5mln produktów