Домашнє світлове затемнення Arduino

Гіпсокартон тільки починає з'являтися в проекті підвалу моєї родини. Я розглядав житлові системи управління світлом. Деякі з тих, кого я бачив, отримали більше 2000 доларів. Я думаю, що було б набагато веселіше (і економічно вигідніше!) Реалізувати власну систему на базі Ардуїно.

Справжня проблема полягає у фактичному контролі вогнів. Кожну групу вогнів потрібно контролювати диммерною системою на основі комутаторів. Було б набагато простіше, якби мікроконтролер був єдиним пунктом управління. На жаль, це не так. Я припускаю, що мені потрібно використовувати перемикач затемнення, який дозволяє використовувати зовнішній інтерфейс пристрою. Це повністю уникне проблеми, оскільки вимикач і Arduino могли б керувати вогнями, Arduino контролюватиме світло через диммер.

Хто-небудь може порекомендувати краще рішення / підхід або запропонувати диммерний комутатор, який має якийсь "віддалений" інтерфейс?

Оновлення 3.01.2013: Я врешті-решт розробив рішення на базі Insteon, використовуючи користувацький щит від Good Robot . Він чудово працює і може використовуватися для управління будь-яким Інстаоном, а не лише світлами. Тут я опублікую відповідь, коли отримаю можливість написати щось корисне.

Я встановив цілий будинок з X10 близько 10 років тому, і, поки він працював, він може бути дещо лускатим. Якби я збирався це зробити ще раз, я би розглядав такі сучасні продукти, як Insteon . Передбачається, що Insteon дозволить вирішити багато крихкостей, які має X10.

Я б не переймався намаганням самостійно створити модулі управління змінного струму пристрою (диммери, дистанційні комутатори тощо), оскільки робота з мережевими напругами дуже небезпечна, якщо ви дійсно не знаєте, що ви робите.

DMX512 широко використовується для контролю освітлення сцени. Оскільки він використовує EIA-485, апаратне та програмне забезпечення повинно бути досить простим у впровадженні на Arduino з відповідним екраном. Ось проект Arduino DMX.

Доступні низькодоступні дистанційні контролери диммерів DMX, ось такий, який використовує ATmega8515 AVR, подібний пристрій, який використовується на Arduino. Я схильний би використовувати набагато менший, дешевший контролер. Також описаний диммерний інтерфейс до ламп, "блок живлення". Це досить приємний проект.

Я грав з X10 та Insteon - вони працюють, але мій досвід зламати їх був непосильним.

Тому я будую свою систему домашньої автоматизації повністю з радіостанціями XBee. Стандарт ZigBee Home Automation відкритий і досить простий у виконанні (якщо ви хочете бути сумісним з існуючими HW). Але вам не потрібно йти цим маршрутом, ви можете розгорнути власний протокол (наприклад, з двійковим json - ось що я роблю). Радіоприймачі коштують недешево (~ 25 доларів), але простота використання, на мою думку, варто того. У багатьох випадках вам навіть не потрібен мікроконтролер - у XBee є свій цифровий та аналоговий введення / виведення. Поки що я побудував декілька пристроїв із XBee - термостат, датчик руху, шлюз X10 та датчик присутності в гаражі. Радіоприймачі ZigBee можуть утворювати сітчасті мережі, тому покриття та енергоспоживання чудові.

Хоча побудова власних диммерів буде дорогою (єдиний варіант, який я міг знайти, - це використовувати модуль Velleman K8064 - ~ 35 доларів), тож якщо вам потрібен диммер, я б пішов з Insteon або X10. У мене вдома є кілька модулів ламп X10, і для їх управління я використовую послідовний інтерфейс X10 PRO PSC04 (за $ 10 важко перемогти), приєднаний до Arduino ( бібліотека X10 для Arduino ).

Якщо ви все одно будете встановлювати електропроводку та нові світильники, я б подумав про встановлення світлодіодних світильників. Ви не тільки заощадите гроші в довгостроковій перспективі через менші витрати на електроенергію, але і заощадите гроші на установці на електропроводці. Оскільки світлодіоди використовують напруги менше 24 В, електричний код дуже слабкий. Вам не доведеться встановлювати товсті (дорогі) мідні дроти до кожної розетки, але набагато дешевше 20-18 AWG проводка (я навіть використовував 23AWG в кабелі CAT6) Існує багато варіантів для управління світлодіодною потужністю великої потужності від ардуїно. Мій улюблений був би цей. До 128 можна керувати з одного ардуїно. Код для управління ними дуже простий. Після того, як ви зробите це, додайте до ардуїно і деякий базовий javascript ethernet-щит, а потім керування вашими світлами буде таким же простим, як відвідування веб-сторінки на комп’ютері чи смартфоні. Ви навіть можете переслати 80 запитів вхідного порту на щит і дозволити вам керувати ним, поки ви не знаходитесь (можливо, щоб відлякати шахраїв). Крім того, ви мали б незалежний контроль затемнення над кожним світлом у підвалі (так, наприклад, якщо ви дивились фільм, ви могли увімкнути лише два світильники ззаду і залишити їх справді тьмяними).

Раніше я працював у компанії, яка мала диммери, керовані кнопкою. Вам доведеться замінити всі настінні вимикачі кнопковими контактами NO (звичайно відкритим). Перевага полягає в тому, що ви можете просто розмістити всі контрольні точки паралельно і подати єдиний логічний сигнал в мікроконтролер. Ви можете використовувати напругу живлення мікроконтролера та резистор, що підтягується, але особливо на довгих проводах ви піднімаєте багато шуму, а також може бути падіння напруги. Краще запустіть кнопки на більш високій напрузі (наприклад, 24 В) і розділіть цей рівень, щоб відповідати мікроконтролеру.

Один з можливих способів роботи:
Натискання кнопки на час довший, ніж, наприклад, на півсекунди, (повторно) запустить цикл затемнення. Поки натиснута кнопка, ви тьмянієте з певною швидкістю, дочекаєтесь секунди з максимальним значенням, а початок тьмяніє до тих пір, поки не вимкнеться, після чого цикл перезапуститься. Мікроконтролер повинен пам’ятати не тільки поточний рівень, але й те, чи була остання дія вгору чи вниз.
Коротке натискання кнопки (менше ніж на півсекунди) перемикається між останнім і затемненим значенням.

Це лише можливий функціонал. Ви можете змінювати це, лише майте на увазі, що у вас є лише сигнал (змінної довжини) як сигнал.

Ви можете поглянути на X10, я не використовував його деякий час, але, оскільки я останнім часом його використовував, я знаю, що був принаймні інтерфейс послідовного порту, можливо, навіть бездротовий, так що вам не доведеться насправді потрапляти на лінії електропередач зі своїм обладнанням. Є (були) модулі, в яких ви закрили реле і могли увімкнути або вимкнути все. Для тьмяного або яскравого кольору вам знадобиться більше контролю.