Як зібрати розумний будинок



Всім привіт, з вами команда Wiren Board!

Нас часто справшивают: «Що можна підключати до вашого контролеру? Як на ньому зібрати «розумний будинок»?"
Щоб трохи прояснити це питання, ми покажемо стенд, де до Wiren Board 4 підключені периферійні пристрої. На його прикладі розповімо про типові варіанти підключення пристроїв і датчиків.

На стенд можна подивитися на нього через онлайн-трансляцію і зайти в демонстраційний веб-інтерфейс.


Короткий список устаткування, що підключається:

Лічильники

На стенді встановлені імпульсні лічильники електроенергії і води. Крім них можна підключати електролічильники «Меркурій» по RS-485 і CAN, але вони великі, і на стенд вирішили не ставити.
В імпульсних лічильниках принцип роботи такий — на кожні N одиниць (вказано на пристрої) відбувається замикання контактів. У водосчетчиках використовують геркони, електролічильника — оптрони.



Підключати лічильник потрібно до входів типу «сухий контакт». В конфігураційному файлі вказується тип лічильника і константа (імпульсів на одиницю). Після цього у веб-інтерфейсі відображається загальна сума показань і швидкість їх зміни (потужність у ватах, літри в секунду і т. д.)


Датчики
Для збору інформації можна підключати такі типи датчиків:

Бездротові погодні датчики Oregon Scientific

Працюють на частоті 433.92 МГц, в інтерфейсі контролера з'являються автоматично — контролер показує всі спіймані датчики.

З недоліків — маленька антена в передавачі датчика, тому вже через пару стін може не ловитися. Хоча на хабре була стаття про те, як збільшити дальність.

Датчики температури і вологості, що підключаються по RS-485

і працюють по протоколу Modbus. Вони підключаються до загальної шині RS-485 спільно з іншими пристроями. Щоб з'явилися у веб-інтерфейсі, потрібно вказати тип та адреса датчика в конфігураційному файлі.

Датчики температури 1-Wire

Недорогі. При підключенні відразу з'являються у веб-інтерфейсі.


Детектор руху

Більшість детекторів роблять відразу для комутації навантаження 220В, такі вельми проблематично підключати до контролера. Але є моделі з релейним виходом і живленням 12В — саме така підключена на стенді.

Резистивні датчики

Опору 1-50кОм, перед застосуванням потрібно калібрування з конкретним Wiren Board. Для домашніх застосувань великого сенсу в них немає. Але може бути корисно. На стенді підключений датчик якості повітря MQ-135 і термістор 10k.

Датчики диму, вогню, газу, витік води та ін

Таких пристроїв на ринку багато, для зручного підключення треба брати з релейними виходами, нормально замкнутими. Тоді на один провід можна послідовно підключати кілька штук. При спрацьовуванні одного датчика він розірве загальну ланцюг, і сигнал надійде на контролер. На стенді немає, але підключення аналогічно детектору руху.

Зовнішні кнопки

Кнопки — це не зовсім датчики, але теж зручні для організації сценаріїв. Їх можна підключати безпосередньо до цифрових входів контролера, так і до зовнішніх модулів на Modbus.


Управління світлом
Хтось каже, що управління світлом не потрібно, інші вважають його основною функцією «розумного будинку». Тому сьогодні приділимо світла побільше уваги.

Керування світлодіодними стрічками

Світлодіодні стрічки бувають двох основних типів: з мінливим кольором (RGB) і одноколірні. Кольорові стрічки можна використовувати вдома для декоративного підсвічування, а одноколірні білі і як основне освітлення.
Щоб включити стрічку, потрібно підключити її до джерела напруги 12В (або 24В) через диммер для стрічок. Тоді за допомогою диммера ви зможете управляти кольором RGB-стрічок і регулювати яскравість одноколірних.
На стенді встановлені диммери WB-MRGB нашого виробництва і диммери виробництва Uniel і «Розумний Будинок». Всі вони підключені по шині RS-485.

Крім них, по радіоканалу 433 МГц підключений RGB-диммер nooLite. Але так як монтаж світлодіодних стрічок сам по собі передбачає велику роботу по монтажу самих стрічок, проводів, додаткових блоків живлення, то ми б радили б і керуючі пристрої використовувати дротові. Тоді ви одержите надійну роботу при низькій ціні модулів, а радіоканал 433 МГц все-таки не застрахований від перешкод.

Діммірованіе ламп 220В

Контролер підтримує диммери від Uniel, що підключаються по RS-485. Якщо лампи потрібно просто вмикати/вимикати, то можуть знадобитися релейні блоки (підтримуються наші власні, компаній ICP-DAS, Розумний Будинок, Uniel, etc.).

Новачки (такі часто зустрічаються і серед розробників) часто думають так — от запилю собі управління лампочками з айфончика і буде щастя. Більш досвідчені розуміють, що управління необхідно дублювати настінними вимикачами (або панеллю управління). Звичайно, ходити в туалет з айфоном — це інноваційно, але приїхала з села бабусі доведеться довго пояснювати, як цим всім користуватися.
Варіанти вирішення проблеми:
  • настінні панелі управління — красиво, зручно, дорого
  • звичайний вимикач. Сигнал з нього заводиться або безпосередньо в контролер, або підключається по RS-485 модуль цифрових входів. А ось релейному і диммерном модулях нашого виробництва є входи для двох зовнішніх кнопок управління. Це дозволяє модулям працювати повністю автономно — натиснув кнопку, включився світло — і при цьому залишатися керованими з контролера. В цілому це підвищує надійність всієї системи: при відмові центрального контролера, обриві шини RS-485 і при інших екстрених випадках, освітлення і настінні вимикачі продовжують нормально працювати.



«Класична» схема монтажу передбачає встановлення всього керуючого обладнання на DIN-рейку всередину електрощитків. Це зручно, але розплата за це — десятки метрів проводів від кожної лампочки і вимикача до щитка. Але цього можна уникнути, якщо мати керуючі модулі ближче до ламп і вимикачів — тоді всі лампи живляться від загальної проводки 220В, а керуючі пристрої підключаються однією шиною RS-485. Для зручності монтажу за такою схемою ми розробили — компактний релейний блок на два канали по 5А, він поміщається навіть у стандартному подрозетнике.


Інше навантаження
Потужну силову навантаження — насоси, теплові гармати, групи розеток — слід переривати через контактори. Керуючі котушки у них зазвичай на 220В (рідко бувають і на 12/24В), так що для управління контактором доведеться використовувати релейний вихід.


Приклади інших пристроїв на стенді:
  • невеликий нагрівач на 12В підключений безпосередньо до релейного виходу контролера
  • вентилятор 12В включається виходом «відкритий колектор»
  • водяний насос 220В управляється через зовнішній релейний блок по RS-485
Насос при цьому також управляється фізичної кнопкою, підключеної до релейного блоку.

Для імітації сценарію на підтримання певної температури зібрана міні установка з нагрівача, вентилятора, термодатчика і великого радіатора. При цьому, деталі розташовані так, що б виявлялася затримка між показаннями датчика і роботою нагрівача.
Така ситуація часто спостерігається на практиці — спочатку котел гріє воду в трубах, і лише потім тепло передається в повітря. Для підтримки постійної температури на вбудованому в Wiren Board движку сценаріїв написано правило для термостата.

Висновок

Повну схему нашого стенду, де показано підключення всіх пристроїв, дивіться тут.

Якщо у вас з'явилися якісь питання по пристроям статті або підключення інших пристроїв, будемо раді вам відповісти в коментарях. Там же будемо раді історій про ваш досвід побудови розумних будинків та іншої автоматизації.

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.