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

Budowa inteligentnego domu od podstaw - DIY

03 Paź 2018 03:20 1062 4
  • Poziom 8  
    Witam, już od prawie roku interesuję się automatyką budynków, głownie rozwiązania DIY. Nadarzyła się okazja, abym mógł zastosować ją u siebie. Jakiś czas temu zacząłem gruntowny remont mieszkania (stary poniemiecki budynek). Na chwilę obecną zależy mi głównie na pociągnięciu odpowiednich przewodów w odpowiednie miejsca, tak abym w przyszłości mógł po kolei wdrażać poszczególne systemy. Chciałbym jak najwięcej zrealizować po przewodach, rozwiązania bezprzewodowe (np. ESP8266) chciałbym używać w ostateczności. Oczywiście chcę mieć możliwość sterowania wszystkim przez domoticza, a później także poprzez homekita. "Sercem" instalacji na początku będzie Raspberry Pi 3, później możę zmienię na coś bardziej stabilnego.
    To byłyby takie fundamentalne założenia. Poniżej przedstawiam bardziej szczegółowy opis tego co chcę uzyskać. Oczywiście nie ma tutaj wszystkiego co chciałbym zaimplementować.

    1. Wszystkie obwody gniazdkowe realizuję za pomocą przewodu YDYp 3x2,5mm². Robię trochę dedykowanych obwodów, tak abym miał możliwość sterowania nimi, albo w przypadku braku prądu w sieci przełączeniu tylko wybranych obwodów (np. lodówki lub szafy rack) na zasilanie awaryjne. Oczywiście odbiorniki o dużej mocy także mają osobne obwody. W przypadku braku osobnego obwodu przy gniazdku, którym chciałbym sterować, mam zamiar zastosować przekaźnik wraz z mikrokontrolerem bezpośrednio w puszce. Sposób komunikacji opiszę niżej.

    2. Chyba największym problemem dla mnie jest realizacja oświetlenia. Teoretycznie powinienem z rozdzielnicy prowadzić do każdego punktu oddzielny przewód. Pomyślałem, że jeśli w danym pomieszczeniu mam 3 punkty świetlne to poprowadzę przewód YDY 5x1,5mm² i już w samym pomieszczeniu zastosuję puszkę i podzielę na 3 przewody YDY 3x1,5mm². Z kolei wszystkie łączniki dzwonkowe były by połączone za pomocą przewodu YTDY i sprowadzone do rozdzielnicy. Dzięki temu mogę za pomocą przekaźników sterować każdym punktem świetlnym w domu. Jednak problem pojawia się gdy chciałbym mieć możliwość sterowania jasnością każdego punktu świetlnego z osobna. Oczywiście za pomocą zwykłych łączników mógłbym sterować jedynie włącz/wyłącz, a jasnością chciałbym sterować na przykład z telefonu. Nie do końca wiem jak to zrealizować. Powyższe rozwiązanie dotyczy jedynie oświetlenia zasilanego z 230V, a mam zamiar zastosować również oświtlenie zasilane z 5V i 12V, głównie wszelakie taśmy led - na 5V z diodami WS2812b (lub innymi adresowalnymi), a 12V zwykłe białe taśmy led. W każdym przypadku chcę mieć możliwość sterowania jasnością. W przypadku diod adresowalnych sprawa wygląda w miarę prosto, nie potrzebuję żadnego dodatkowego układu do sterowania jasnością, wystarczy zwykły zasilacz 5V o odpowiedniej wydajności prądowej zlokalizowany blisko samej taśmy, aby ograniczyć spadki napięć i sterowanie realizowane za pomocą jednej lini danych, którą muszę podłączyć do jakiegoś uC, jeśli pierwsza dioda taśmy znajduje się blisko rozdzielnicy (powiedzmy do 5m), to myślę, że mogę ją poprowadzić bezpośrednio do rozdzielnicy głównej, jeśli odległość byłaby większa to myślę, że musiałbym zastosować jakiś mikrokontroler bezpośrendio przy pierwszym ledzie taśmy i dopiero wtedy w jakiś sposób komunikować się z rozdzielnicą. Co do zwykłych taśm na 12V to znalazłem taki sterownik (dimmer), którym steruje sie za pomocą przebiegu PWM, jest to tak jakby wzmacniacz sygnału. Wydaje się dobrym rozwiązaniem, ale nad tym jeszcze się będę zastanawiać.

    3. Czujniki ruchu w każdym pomieszczeniu, do każdej czujki prowadzę przewód YTDY 6x0,5 z rozdzielnicy. Jeszcze nie przemyślałem jaką rolę miałyby dokładnie spełniać, ale myśle, że na przykład sprawdzały by obecność osób w pomieszczeniu i po dłuższej nieobecności wyłączały zapalone światło.

    4. Elektrycznie sterowane rolety wewnętrzne, do każdej rolety ciągne z rozdzielnicy YDY 5x1,5mm², jeszcze dokładnie nie wiem jakie to będą rolety, dlatego taki wybór. Przy każdym oknie na którym będą rolety będzie łącznik żaluzjowy (zwykły podwójny łącznik dzwonkowy) i do niego z rozdzielnicy idzie YTDY 6x0,5 (teoretycznie wystarczą 4 żyły, ale wolę mieć pewien zapas).

    5. W łazience na oknie chciałbym zrobić taką folię, która po podaniu napięcia jest normalna przezroczysta, a gdy się odłączy napięcie staje się mleczna. Gdzieś w pobliżu zwykły łącznik dzwonkowy i do niego tak samo doprowadzony przewód YTDY. Niestety, z tego co wyczytałem, cena za m² jest bardzo wysoka - powyżej 1000 zł, dlatego nad tym pomysłem jeszcze się zastanowie.

    6. Ogrzewanie zrealizowane jest z pomocą pieca gazowego. Na każdym grzejniku mam zamiar zamontować siłownik termoelektryczny na napięcie 230V, a w łazience na napięcie 24V. Pobór mocy przez taki siłownik jest bardzo mały, te które chcę zastosować pobierają ok. 2W. W związku z tym nie do końca wiem jaki przewód zastosować, teoretycznie nie można stosować cieńszych niż 1,5mm² przy napieciu 230V, a tutaj starczyło by nawet 0,5mm².

    7. Każdy czujnik otwarcia okien czy drzwi będzie połączony za pomocą przewodu YTDY 2x0,5. Są to zwykłe kontaktrony, więc tu sprawa wydaje się prosta.

    8. Czytając różne tematy napotkałem się na pomysł oświetlenia nocnego, które było by zapalane od zmierzchu do północy, a poźniej po północy załączane za pomocą czujników ruchu. Myślałem aby użyć diód WS2812b i zamontować je w listwach przypodłogowych co jakieś pół metra. Zastosowanie tych diod wydaje mi się dobrym pomysłem, ponieważ za pomocą jednej lini danych mógłbym sterować wszystkimi diodami w domu (ewentualnie użyłbym dwóch lini na poszczególne piętra).

    9. Sieć LAN - tutaj nie będe się rozpisywał, chyba większość już wiem. Przewody U/UTP cat. 6 ciągne wszędzie gdzie się da.

    10. Instalacja RTV-SAT - niewiele ma wspólnego z całą resztą, ale wolałem wspomnieć. Tutaj także się wystarczająco dużo poczytałem i chyba sobie poradzę.

    11. W całej instalacji będzie wiele różnych czujników (temperatury, wilgotności, natężenia oświetlenia itp.), wyświetlaczy, przekaźników w gniazdach (opcjonalnie, wspominałem w pierwszym punkcie) i innych elementów elektronicznych. Każdy z nich komunikuje się na swój sposób: I2C, 1wire itp.. Ponadto wszystkie sposoby transmisji działają na małych odległościach. Jedynym sensownym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie uC przy każdym czujniku, lub grupie czyjników i komunikowanie się poprzez RS485. Ewentualnie prostszym rozwiązaniem jest ESP.

    12. Jeżeli RS485 okazałby się dobrym pomysłem to jaki przewód zastosować i w jakiej topolg go układać? Myślę, że zwykła skrętka U/UTP cat. 5e powinna wystarczyć i powinna być ułożona w topologii liniowej, czyli od rozdzielnicy do pierwszego uC, nastepnie od pierwszego uC do drugiego uC, następnie od drugiego do trzeciego itd.

    Jeśli już miałbym zastosować gdzieś ESP to sprawa wygląda bardzo prosto, wystarczy dostarczyć zasilanie, czy to 230V i zasilacz, czy np. 24V i przetwornica.

    Trochę się rozpisałem, na pewno zapomniałem jeszcze o kilku sprawach. Starałem się wszystko jasno opisać.
    Będę wdzięczny za wszelkie sugestie i wskazanie błedów, a także za zaproponowanie całkiem nowych pomysłów.
  • Relpol przekaźniki
  • Poziom 25  
    Masz szeroki i bardzo ambitny plan. Pochłonie sporo kasy i jeszcze więcej pracy. Jestem ciekaw, co z tego wyjdzie.
    Mogę pomóc w wyborze kabli : mają spełniać wymaganą wytrzymałość napięciową. Dla napięcia sieci 230V mają być kable na 750V. Zalecenia, co do przekroju też są ważne, jednak, jeśli wiesz jak odpowiednio zabezpieczyć dany obwód, to możesz przekrój zmniejszyć - chodzi o prąd zwarciowy, jaki może nastąpić i reakcję przewodu i jego izolacji na to. Chodzi też o wytrzymałość mechaniczną - wielokrotnie rozbieranie włącznika spowoduje ułąmanie przewodu.
    Przewody w suficie podwieszanym proponuję wieszać na hakach i odzielnie prądowe 230V i sygnałowe - z 10cm.Przy takiej ilości instalacji prądowych i sygnałowych możesz mieć problem z zakłóceniami. Staraj się stosować tę regułę gdzie się da.
    Uchwyty USMP są dobre, jak masz kila kabli, jak całe sterty to nie wiem.... Pewno przy rozdzielni będziesz miał zajętą całą ścianę.
  • Relpol przekaźniki
  • Poziom 8  
    Dzięki za odpowiedź. Z doborem odpowiednich przewodów i zabezpieczeń raczej nie będe mieć problemów. Przewody 230V w ścianach będe prowadzić głównie na wysokości 30cm od podłogi, z kolei przewody do wszystkich pozostałych instalacji (LAN, RTV-SAT, przewody sygnałowe do łączników i czujników) o kolejne 30cm wyżej, czyli na 60cm od podłogi. Oczywiście w pionie jak i w suficie też będę zachowywać jak największe odległości. Mógłbys powiedzieć o jakie dokładnie haki Ci chodzi? Już jakiś czas temu liczyłem sobie z ciekawości ile mniej więcej przewodów będzie przychodzić do rozdzielnicy i wyszło niewiele poniżej 100, a wtedy jeszcze nie uwzględniłem wielu, o których jeszcze wtedy nie myślałem.
  • Poziom 15  
    Cześć. Mam taki "inteligentny" dom DIY na RPI 3 i nie polecam tego rozwiązania, co ok 6 miesięcy pada karta w RPI i system dostaje przysłowiowego świra.
    Pomaga wymiana karty i wgranie backup'a.
    Problem jest ten znany i szeroko opisywany w necie.
    Obecnie będę odchodził w stronę fabrycznych pewniejszych rozwiązań.
  • Poziom 21  
    Uruchamiam instalację w domu i tak:
    1. wszystkie wyłączniki (rolety i światło) skrętką lecą do rozdzielni "logicznej"
    2. Dlatego że uzywam skrętki to jest ona zarobiona z dwóch stron normalnym wtykiem rj45.
    3. W puszkach mam nieduże płytki z gniazdem rj i terminalami ARK do podłączenia grubszych kabli które łączą standardowe łączniki.
    4. W rodzielni "logicznej" zbudowałem coś co na pierwszy rzut oka wygląda jak switch lub patchpanel ale w środku są atmegi128 i izolacja galwaniczna na każdym wejściu. Całość jest tak skonfigurowana ze jedno złącze rj45 dostarcza 4 lub 2 wejścia DI. Staram się wszędzie używać łączników podwójnych (żaluzjowych). Urządzenie na wyświetlaczu pokazuje nr wejścia którre zostało pobudzone, reaguje na zbocza i pilnuje drgań zestyków. Informacja o przyciśniętym przycisku jest wysyłana do sterownika Master.
    5. Sterownik master (Arduino Mega) sterują pracą wszystkich urządzeń czyli na chwilę obecną rolet i oświetlenia. W środku realizowane są proste algorytmy pilnujące wyłączenia odbiorników po zadanym czasie i reguł związanych z grupowym sterowaniem rolet. Wyświetlacz i klawiatura umożliwia zmiany parametrów czasowych. Przyjąłem jakiś tam protokół sterowania i teraz już nie muszę rozbudowywać tego oprogramowania bo mam dostęp z zewnątrz (port szeregowy) i mogę uruchomić dowolną żaluzje i oświetlenie z zewnętrznego systemu. Np jeden typ komend służy do załączania wybranych wyjść, inny do wyłączania, a jeszcze inny do przełączania w stan przeciwny.
    6. Master ma port sieciowy i odpowiada na protokole UDP. TCP z webserwerem za mocno obciąża Arduino Mega więc interface webowy jest osobny.
    7. Wszystkie odbiorniki 230V (w sumie nie mam innych) są podłączone w rozdzielni "siłowej" za pomocą przekaźników. Wykonałem płytki z 8 przekaźnikami, izolacja galwaniczną, modułem Arduino Nano i wyświetlaczem LED. Moduły sa sterowane z Mastera przez RS485. Całość jest tak wykonana, że master wystawia paczkę z danymi co 500ms oraz za każdym razem kiedy zmienia się stan jakiegokolwiek wyjścia. Jeśli moduły nie otrzymując danych dłużej niż sekundę ich wyjścia są wyłączane a na wyświetlaczu pojawia się komunikat o braku komunikacji. Dodatkowo dzięki przyciskom moduł można konfigurować.
    8. Moduł internetowy to osobna sprawa i biorąc pod uwagę moje złe doświadczenia z Rpi (padająca karta) będę szukał czegoś innego, na razie w tej roli mam kolejne Arduino Mega gadające z masterem przez RS485.
    9. Arduino Mega ma sporo wyjść i w sumie wszystkie moje odbiorniki (przekazniki) mogłyby być sterowane bezpośrednio z niego. Nadal testuje moduły przekaźnikowe które generalnie sprawują się dobrze ale dochodzi czasem do krótkich zakłóceń. Pożyjemy, zobaczymy.

    To co najlepsze w takiej instalacji to fakt ze wciśniecie dowolnego przycisku w ścianie generuje komunikat na porcie szeregowym a wszystkie odbiorniki są sterowane także z portu szeregowego. W tej sytuacji i takiej topologii jako mastera można użyć naprawdę wielu rzeczy. Może to być RPi albo jakikolwiek inny komp, stary laptop, inny mikrokontroler. Planowałem także w to miejsce ESP. ESP ma sporo mocy aby udostępnić niezbędna logikę i wsparcie przez www jednocześnie.