Создание умного выключателя света

Я хочу сделать систему домашней автоматизации, и мне нужны некоторые управляемые компьютером коммутаторы. Причина, по которой я не могу использовать реле, состоит в том, что мне также нужно, чтобы переключатели переключались вручную, а не программно (потому что я не хочу, чтобы свет застревал в любом состоянии, в котором он находится в тот момент, когда работает программа, управляющая переключателями). врезаться). Однако я не уверен, каков канонический способ сделать что-то подобное.

Варианты, о которых я думал до сих пор:

• Обычный выключатель с сервоприводом приклеен на спину
• Переключатель, подключенный к микроконтроллеру (например, Arduino), который инвертирует сигнал каждый раз при переключении переключателя
• Переключатель, который отправляет сообщения на подключенный к лампе микроконтроллер, сообщая ему об обратном состоянии выхода

Безусловно, самый простой способ - это купить существующий продукт, который достаточно открыт, чтобы вы могли использовать стандартный РЧ-модуль для управления им.

Это эквивалентно встроенному микроконтроллеру и коммутатору (что дает вам хорошую автономию), а также позволяет избежать проблем с внешним видом или сохранностью результата. Тогда вы, конечно, застряли в эфирном протоколе производителя, если не попробуете перепроектировать их прошивку на коммутаторах (которые, вероятно, будут сильно оптимизированы по стоимости).

Если вы используете переключатели LightWaveRF, все, что вам нужно, это передающий модуль за £ 1 433 МГц и Arduino или аналогичный для отправки протокола, описанного здесь . Эти переключатели обрабатывают всю сетевую изоляцию и обеспечивают емкостное сенсорное управление переключателем. Вы также можете использовать стандартный пульт дистанционного управления для подачи входных сигналов на концентратор управления, если вы используете приемный модуль. Поскольку доступно несколько каналов, вы можете использовать пульт дистанционного управления для ввода данных в концентратор и использовать концентратор для передачи команд на 2-й канал.

Модули 433 МГц легко перенастраивать, потому что протокол RF небезопасен. Все более сложное оставляет вас на произвол производителя, если прошивка не открыта

Если вам нужен полностью независимый коммутатор в случае сбоя микроконтроллера, вы можете подключить вентиль XOR к двум входам. Реле будет выключено, если оба входа одинаковы, и включено, если входы разные. Два входа:

1. Штатный выключатель для ручного управления.
2. Выход от MCU для автоматического или дистанционного управления.

Схема:

Обычно переключатель должен быть разомкнут (вход B низкий, как на изображении выше), а N-FET управляется контактом MCU. Когда на выводе MCU низкий уровень, выход XOR выводит низкий уровень, потому что входы совпадают (оба имеют низкий уровень), и реле будет выключено. Когда вывод MCU высокий, реле будет включено, потому что входы разные.

Теперь, если MCU дает сбой и его вывод застрял в состоянии, то есть два случая:

1. Вывод MCU застревает в высоком состоянии, и реле остается включенным. В этом случае переключатель даст вам возможность управлять реле следующим образом. Если переключатель разомкнут, то реле включается, а если переключатель замкнут, реле выключается.
2. Контакт MCU застрял в низком состоянии. В этом случае открытый выключатель выключит реле, а закрытый включит его.

Вот симуляция, чтобы вы могли проверить механизм самостоятельно. Выводом GPIO MCU можно управлять дистанционно через Bluetooth, WiFi или уже упомянутый модуль 433 МГц или другую подходящую технологию.

Обновление запрошено OP:

Список 2 входов XOR ворот, доступных на Farnell, например. Вот конкретный из Texas Instruments, также доступный в Farnell.

Несколько замечаний о безопасности . Если вы решите переключить сетевое напряжение, то рекомендуется переключать провод горячей сети, а не нейтраль.

Лучше всего использовать реле SPDT, чтобы удостовериться, а также включить горячий и нейтральный режим.

Вместо полевого МОП-транзистора вы можете использовать оптоизолятор, чтобы изолировать цифровую цепь и ручной выключатель от реле и сети.

Всегда используйте правильное уплотнение, не позволяйте открывать металлические поверхности. Имейте в виду, что работа с сетевым напряжением всегда очень опасна.

Я считаю, что ваше первоначальное утверждение может быть ошибочным.

Причина, по которой я не могу использовать реле, заключается в том, что мне также нужно, чтобы переключатели переключались вручную

Почему бы просто не получить реле с ручным управлением?

Вот один доступный от Honeywell .