Це, скажімо так, друга ітерація контролера для управління освітленням в моєму розумному будинку моєї розумної квартирі і сподіваюся остання. За 1.5 року використання попереднього контролера, який робився в основному як тимчасове рішення, нарікань не виникло. У новому контролері зробив більше входів і виходів, що б покрити всі групи освітлення використовується в квартирі. Ad debug output

The ad is not displayed on the page
current post: Контролер освітлення для розумного будинку (друга версія), ID: 657
Ad: в статтях (1695)
Placement: Content 2 (content_2)
Find solutions in the manual

Трохи про начинку контролера.

16 опторазвязанних входів для підключення до вимикачів, вимикачі використовуються самі звичайні від фірми Schneider Electric. серії Unica, без переробки і без установки в них пружинки, що б вдіяти не фіксуються, хоча такий варіант теж буде працювати після невеликого доопрацювання програми в мікроконтролері. На входи подається позитивна напруга 12 вольт.

Вихід переключається при зміні стану вимикача, тобто якщо припустимо вимикач був включений, а світло не горіло, то вимкнувши вимикач світло загориться, при цьому якщо світло вимкнути за допомогою голосових команд, або іншим доступним способом, але не вимикачем то якщо тепер ми включимо вимикач то світло загориться. Проблема даного підходу в тому, що положення не дає нам однозначної відповіді включено світло чи ні. Це не особливо представляє проблему на одиночному вимикачі і одній групі освітлення в кімнаті, але коли в кімнаті груп освітлення більше однієї, що досить часто, наприклад люстра розділена на дві групи, яка заведена на подвійний вимикач і допустимо в даний момент горить одна з них, то по положенню вимикачів неможливо визначити за яку групу освітлення відповідає вимикач, якщо вони при цьому обидва вимкнені. Для подолання цього конфузу я зробив підсвічування кожного вимикача керованої через контролер по CAN шині. Підсвічування виконана на RGB светодиоде, таким чином можна задати будь-який колір на кожному вимикачі окремо або ж одночасно на всіх, наприклад для візуалізації будь то події, при цьому червоний буде сигналізувати про деякі виниклі проблеми в системі розумний будинок. Так само можна на ніч виставляти приглушену червоне підсвічування, а до ранку міняти її на синию, що позитивно складається на режимі сну і пробудження.

Виходи виконані на трьох мікросхемах ULN2003 представляє з себе збірку потужних транзисторів Дарлінгтона, з вихідним напругою до 50 Вольт і струмом до 500 мА на один канал.

Додатково є входи для підключення ІЧ світлодіода і фототранзистор для автоматизації підсвічування в шафі з розсувними дверцятами. Фотодатчик стоїть за кожною з двох стулок і працює на віддзеркалення від зворотного боку стулки шафи. Таким чином при відкритті будь-якої з них, автоматично включається світлодіодне освітлення шафи, якщо стулку не закривати довгий час, то освітлення відключиться по таймаут.

Так само на контролері організовано 9 виходів на польових транзисторах, вихід на яких управляється за допомогою ШІМ мікроконтролера. На ці виходи підключається світлодіодне підсвічування, в тому числі і RGB.

Решта порти введення виведення мікроконтролера виведені на термінали для можливості підключення інших датчиків і модулів розширення.

Контролер управляється і віддає стану виходів і входів на сервер розумного будинку по протоколу MQTT. Ethernet на контролері виконаний на дуже поширеною мікросхемі W5100. Як мозку використовується мікроконтролер фірми Atmel - Atmega2560, в який залитий бутлоадер від Arduino Mega2560 для можливості програмування контролера через перехідник USB-UART. Входи вимикачів після опторазвязкі йдуть на мікросхему MCP23017, що представляє із себе 16-бітний розширювач порту введення / виведення з послідовним інтерфейсом I2C через який і зчитується стан входів.

Для живлення контроллера використовується DC-DC Step-down або понижуючий ШІМ перетворювач виконаний на розповсюдженний мікросхемі MC34063. Яка допускає вхідна напруга до 40 Вольт.

CAN інтерфейс виконаний на мікросхемі TJA1040. Так само є можливість замість CAN використовувати RS485 запаявши на плату відповідну мікросхему MAX485.

Код контролера можна подивитися на моїй сторінці GitHub.

Схема підключення реле: