Membuat saklar lampu pintar

22

Saya ingin membuat sistem otomasi rumah, dan saya memerlukan beberapa sakelar yang dapat dikendalikan oleh komputer. Alasan saya tidak dapat menggunakan relay adalah karena saya juga membutuhkan sakelar untuk dapat dipindah secara manual dan tidak secara terprogram (karena saya tidak ingin lampu macet dalam status apa pun yang ada di dalamnya saat program pengendali sakelar berjalan menabrak). Namun, saya tidak yakin apa cara kanonik untuk membuat sesuatu seperti itu.

Opsi yang saya pikirkan sejauh ini:

  • Saklar biasa dengan servo-duct ditempelkan ke belakang
  • Sakelar yang terhubung ke mikrokontroler (seperti Arduino) yang membalikkan sinyal setiap kali sakelar dimatikan
  • Sakelar yang mengirim pesan ke mikrokontroler yang terhubung ke lampu, memerintahkannya untuk membalikkan keadaan output
smart-home hardware microcontrollers Danya02
sumber
2
Opsi pertama tampaknya menjadi opsi paling keren.
10 Balasan

Jawaban:

8

Sejauh ini, rute termudah adalah dengan membeli produk yang ada di sini yang cukup terbuka sehingga Anda dapat menggunakan modul RF standar untuk mengendalikannya.

Ini setara dengan memiliki MCU dan switch terintegrasi (sehingga memberi Anda otonomi yang baik) dan juga menghindari masalah dengan penampilan atau keamanan hasilnya. Anda tentu saja kemudian terjebak dengan protokol on-air pabrikan kecuali Anda mencoba dan merekayasa balik firmware mereka pada sakelar (yang mungkin akan sangat dioptimalkan biaya).

Jika Anda menggunakan sakelar LightWaveRF, yang Anda butuhkan hanyalah modul transmisi £ 1 433 MHz, dan arduino atau sejenisnya untuk mengirim protokol yang dijelaskan di sini . Sakelar ini menangani semua isolasi induk, dan menyediakan kontrol sentuh kapasitif pada sakelar. Anda juga dapat menggunakan remote control standar untuk memberikan input ke hub kontrol Anda jika Anda menggunakan modul terima. Karena ada beberapa saluran yang tersedia, Anda dapat menggunakan remote untuk memberikan input ke hub, dan menggunakan hub untuk menyampaikan perintah pada saluran ke-2.

Modul 433 MHz mudah digunakan kembali karena protokol RF tidak aman. Apa pun yang lebih canggih membuat Anda berada di bawah kekuasaan pabrikan kecuali jika firmware terbuka

Sean Houlihane
sumber
Itu ide yang bagus, tapi saya lebih suka sesuatu dengan komunikasi ganda, sehingga saya bisa mengubah dan mendapatkan status saklar secara terprogram .
Danya02
Lebih baik mengedit pertanyaan, itu cukup membatasi Anda dengan komponen saat ini, saya pikir.
Sean Houlihane
1
Berpikir lebih banyak, Anda bisa melakukan ini jika umumnya mengirim permintaan ke hub, dan minta itu menyampaikannya. Mengedit jawabannya (dan saya telah melihat ini dilakukan dengan R-pi)
Sean Houlihane
7

Jika Anda ingin sakelar yang benar-benar independen jika mikrokontroler gagal, maka Anda dapat memasang gerbang XOR untuk dua input. Relai akan mati ketika kedua input sama, dan aktif jika input berbeda. Dua input tersebut adalah:

  1. Saklar reguler untuk kontrol manual.
  2. Output dari MCU untuk kontrol otomatis atau jarak jauh.

Sirkuit:

masukkan deskripsi gambar di sini

Biasanya saklar harus terbuka (input B rendah seperti pada gambar di atas) dan N-FET digerakkan oleh pin MCU. Ketika pin MCU rendah, maka gerbang XOR menghasilkan rendah karena input cocok (keduanya rendah) dan relai akan dimatikan. Ketika pin MCU tinggi, relai akan dihidupkan karena input berbeda.

Sekarang jika MCU macet dan pinnya macet dalam keadaan, maka ada dua kasus:

  1. Pin MCU macet dalam kondisi tinggi dan relai tetap dihidupkan. Dalam hal ini sakelar akan memberi Anda kemampuan untuk mengontrol relai sebagai berikut. Jika sakelar terbuka maka relai akan dihidupkan, dan jika sakelar ditutup relai akan dimatikan.
  2. Pin MCU macet dalam kondisi rendah. Dalam hal ini sakelar terbuka akan mematikan relai dan yang tertutup akan menyalakannya.

Ini adalah simulasi sehingga Anda dapat memeriksa mekanismenya sendiri. Pin GPIO dari MCU dapat dikontrol dari jarak jauh melalui Bluetooth, WiFi atau modul 433 MHz yang sudah disebutkan atau teknologi lain yang sesuai.

Pembaruan yang diminta oleh OP:

Daftar 2 input gerbang XOR yang tersedia di Farnell misalnya. Ini adalah salah satu dari Texas Instruments yang juga tersedia di Farnell.

Beberapa komentar tentang keamanan . Jika Anda memutuskan untuk mengganti tegangan listrik, maka disarankan untuk mengganti kabel listrik panas daripada netral.

Yang terbaik adalah menggunakan relai SPDT untuk memastikan dan beralih panas dan netral juga.

masukkan deskripsi gambar di sini

Alih-alih MOSFET Anda bisa menggunakan opto-isolator untuk mengisolasi sirkuit digital dan saklar manual dari relay dan listrik.

Selalu gunakan penyegelan yang benar, jangan biarkan permukaan logam terbuka. Perlu saya yang berurusan dengan tegangan listrik selalu sangat berbahaya.

Bence Kaulics
sumber
Saya pikir ini mungkin berhasil, karena lebih listrik dan kurang elektronik. Saya masih perlu menguji ini. Sebagai permulaan, mencari tahu di mana mendapatkan gerbang XOR sebagai paket fisik dan bukan sebagai konsep metaforis dalam program CAD listrik akan menyenangkan.
Danya02
@ Danya02 Poin bagus, saya telah memperbarui pertanyaan dan menambahkan daftar gerbang XOR dari Farnell. Juga mencari melalui IC logika / gerbang di Digikey atau Mouser akan menghasilkan daftar yang serupa.
Bence Kaulics
1
Masalah utama dengan sirkuit ini adalah kegunaan. Saklar harus berupa sakelar fisik tetapi keadaan listrik perangkat tidak mengikuti posisi fisik. Jadi saat memasuki ruangan yang gelap, Anda mungkin berharap untuk membalik sakelar "ke atas" untuk menyalakan lampu, tetapi bukan itu masalahnya. Itu sebabnya sakelar otomatisasi rumah biasanya merupakan perangkat kontak sesaat, dan memiliki sakelar fisik kembali ke posisi netral. Leviton menggunakan skema sakelar push-on / push-off, Jasco menggunakan rocker push-top-on / push-bottom-off, Lutron memiliki panel datar push-on-on / push-bottom-off, dll.
John Deters
@ John Deters Ya itu adalah kelemahan, juga masalahnya ada. Misalnya Anda memiliki pencahayaan tangga, dan ada saklar di bagian bawah dan di atas, Anda harus beralih. Selain itu, ini hanyalah solusi sederhana, yang lebih rumit dan canggih dapat dibuat jika diperlukan waktu.
Bence Kaulics
3

Saya percaya pernyataan asli Anda mungkin salah.

Alasan saya tidak dapat menggunakan relay adalah karena saya juga membutuhkan sakelar untuk dapat dialihkan secara manual

Mengapa tidak mendapatkan relai dengan penggantian manual?

Ini ada satu dari honeywell .

SeanJ
sumber
Ini adalah ide asli saya, tetapi saya tidak dapat menemukan orang-orang di dekat saya. Juga, saya tidak ingin harus secara manual beralih relay ke mode otomatis setelah selesai menggunakan yang manual.
Danya02
1
Namun pengesampingan manual menonaktifkan relai sama sekali.
leon.valencia
@ lynx0123 itulah fungsi yang dicari OP "bahwa saya juga memerlukan sakelar untuk dapat dipindah secara manual dan tidak secara terprogram (karena saya tidak ingin lampu terjebak dalam status apa pun saat ini ketika program mengendalikan sakelar akan crash) "Saya akan datang dengan beberapa alternatif hari ini.
SeanJ