Arduino Home Light Затемнение

Гипсокартон только начинает расти в подвальном проекте моей семьи. Я искал в жилых системах управления освещением. Некоторые из тех, что я видел, стоили более 2000 долларов. Я думаю, что было бы гораздо веселее (и экономически эффективнее!) Реализовать мою собственную систему на основе Arduino.

Настоящая проблема заключается в фактическом управлении огнями. Каждая группа источников света должна управляться системой диммера на основе переключателя. Было бы намного проще, если бы микроконтроллер был единственной точкой контроля. Увы, это не тот случай. Я предполагаю, что мне нужно использовать диммер, который позволяет внешнему устройству взаимодействовать с ним. Это позволит полностью избежать этой проблемы, так как выключатель и Arduino могут одновременно управлять светом, Arduino будет управлять светом через диммер.

Кто-нибудь может порекомендовать лучшее решение / подход или предложить диммер, который имеет своего рода «удаленный» интерфейс?

Обновление 3/1/2013: я в конечном итоге выбрал решение на основе Insteon, используя собственный щит от Good Robot . Он отлично работает и может быть использован для управления всем, что угодно, а не только подсветкой. Я опубликую ответ здесь, когда у меня будет возможность написать что-нибудь полезное.

Я установил целый дом с X10 около 10 лет назад, и, хотя он работал, он мог быть не очень удачным. Если бы я собирался сделать это снова, я бы посмотрел на более современные продукты, такие как Insteon . Предполагается, что Insteon решит многие проблемы, которые есть у X10.

Я не стал бы пытаться создавать модули управления переменным током устройства (диммеры, дистанционные переключатели и т. Д.) Самостоятельно, поскольку работа с сетевым напряжением очень опасна, если вы действительно не знаете, что делаете.

DMX512 широко используется для управления сценическим освещением. Поскольку он использует EIA-485, аппаратное и программное обеспечение должно быть довольно легко реализовано на Arduino с подходящим экраном. Вот проект Arduino DMX.

Доступны недорогие саморегулируемые контроллеры DMX с диммером, вот тот, который использует ATmega8515 AVR, устройство, подобное используемому на Arduino. Я был бы склонен использовать намного меньший, более дешевый контроллер. Интерфейс диммера с лампами, «блок питания», также описан. Это довольно хороший проект.

Я играл с X10 и Insteon - они работают, но мой опыт взлома их не впечатлил.

Поэтому я полностью строю свою систему домашней автоматизации с радиоприемниками XBee. Стандарт ZigBee Home Automation открыт и довольно прост в реализации (если вы хотите быть совместимым с существующим HW). Но вам не нужно идти по этому пути, вы можете развернуть свой собственный протокол (например, с двоичным json - это то, что я делаю). Радиоприемники не дешевые (~ 25 долларов), но простота использования, на мой взгляд, того стоит. Во многих случаях вам даже не нужен микроконтроллер - у XBee есть собственный цифровой и аналоговый ввод / вывод. До сих пор я построил несколько устройств с XBee - термостат, датчик движения, шлюз X10 и помощник по парковке в гараже / датчик присутствия автомобиля. Радиостанции ZigBee могут образовывать ячеистые сети, поэтому покрытие и энергопотребление превосходны.

Однако создание собственных диммеров было бы дорогостоящим (единственный вариант, который я смог найти, это использовать модуль Velleman K8064 - ~ $ 35), поэтому, если вам нужен диммер, я бы выбрал либо Insteon, либо X10. У меня есть несколько ламповых модулей X10 в моем доме, и для управления ими я использую последовательный интерфейс X10 PRO PSC04 (за ~ 10 долларов, который трудно победить), подключенный к Arduino ( библиотека X10 для Arduino ).

В любом случае, если вы собираетесь устанавливать проводку и новые светильники, я бы подумал об установке светодиодных светильников. Вы не только сэкономите деньги в долгосрочной перспективе благодаря более низким затратам на электроэнергию, но вы также сэкономите деньги при установке на проводку. Поскольку светодиоды используют напряжение ниже 24 В, электрический кодекс очень слабый. Вам не нужно устанавливать толстые (дорогие) медные провода к каждой розетке, но гораздо дешевле проводку 20-18 AWG (я даже использовал 23AWG в кабеле CAT6) Существует много вариантов для вождения мощных светодиодов от Arduino. Мой любимый был бы этот, До 128 могут управляться с одного Arduino. Код для управления ими очень прост. После того, как вы это сделаете, добавьте сетевой щит в arduino и немного базового javascript, а затем управлять своими источниками света будет так же просто, как посещение веб-страницы на компьютере или смартфоне. Вы можете даже перенаправлять входящие запросы порта 80 на щит и позволять вам контролировать его, пока вас нет (возможно, чтобы отпугнуть мошенников). Кроме того, у вас будет независимый контроль затемнения каждого источника света в подвале (например, если вы смотрите фильм, вы можете включить только два источника света сзади и оставить их действительно тусклыми).

Раньше я работал в компании, в которой были диммеры с кнопочным управлением. Вам придется заменить все настенные выключатели кнопками с НО (нормально разомкнутым) контактом. Преимущество состоит в том, что вы можете просто расположить все контрольные точки параллельно и подавать один логический сигнал в микроконтроллер. Вы можете использовать напряжение питания микроконтроллера и подтягивающий резистор, но особенно на длинных проводах вы заметите много шума, а также может иметь падение напряжения. Лучше нажимайте кнопки с более высоким напряжением (например, 24 В) и делите этот уровень в соответствии с микроконтроллером.

Один из возможных способов работы:
нажатие кнопки на время, превышающее, например, полсекунды, запустит (повторно) цикл диммирования. Пока нажата кнопка, вы уменьшаете яркость с определенной скоростью, ждете секунду при максимальном значении и начинаете уменьшаться, пока не выключите, после чего цикл возобновляется. Микроконтроллер должен помнить не только текущий уровень, но и то, было ли последнее действие вверх или вниз.
Кратковременное нажатие кнопки (менее полсекунды) переключает между выключением и последним затемненным значением.

Это просто возможный функционал. Вы можете внести изменения в это, просто имейте в виду, что у вас есть только (переменная длина) импульс в качестве сигнала.

Возможно, вы захотите взглянуть на X10. Я не использовал его некоторое время, но, поскольку я использовал его в последний раз, я знаю, что, по крайней мере, был интерфейс последовательного порта, возможно, даже беспроводной, так что вам не нужно фактически подключаться к линиям электропередачи. с вашим оборудованием Существуют (были) модули, в которых вы закрыли реле и могли включить или выключить все. Для тусклого или яркого вам понадобится больше контроля.