Думаю о I2C блоке реле 220В для умного дома.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 18/09/2017 - 12:59
Здравствуйте! Не електронщик. Но уна уже три года лежит без дела, всеми светодиодами перемигал, релюшками поклацал, яркость светодиодных лент тоже порегулировал.
Теперь хочу пустить уну в дело.
ТЗ. Большой дом. В каждой комнате минимум три розетки и два источника света. Комнат шесть, то-есть хотелось бы запилить около тридцати релейных модулей.
Денег мало, потому как делаю для себя и это хобби. Есть мечта сделать модульную систему на I2C шине, которую можно было бы легко расширять. То-есть сделал модуль на пять релюх, прицепил на ардуину сделал освещение в одной комнате. Сделал еще один модуль на пять релюх, подключил к старому модулю по I2C шине, подключил вторую комнату и так далее.
Юзал поиск по этому форуму, по гуглам тоже искал. В итоге:
- китайские релейные модули для меня отпадают. Причины: щелчек, через время могут залипать, нет поддержки I2C.
- китайские твердотельные релейные модули отпадают. Причины: слабый ток, в основном они на 2А, я хочу больше, нет поддержки I2C.
Наткнулся на очень простую и интересную реализацию. По моим прикидкам получается на порядок дешевле чем покупать готовые блоки реле.
Вопросы:
1. Есть ли смысл заморачиваться разработкой такого блока реле, может есть где-то готовые такие блоки, которых я не нашел в продаже?
2. Подскажите на каких чипах делают I2C устройства
3. Можно ли в Proteus разработать такое устройство, чтоб не морочиться сразу в железе?
UPD. Подскажите как на этом форуме прятать текст под спойлер.
- китайские твердотельные релейные модули отпадают. Причины: слабый ток, в основном они на 2А, я хочу больше, нет поддержки I2C.
По току - плохо искали. Например, вот на 5 ампер, а вот на 50А. Нахрена Вам нужно больше 2А для освещения я не понимаю, но если нужно - пожалуйста.
Про поддержку I2C, её проще на коленке сделать, чем искать готовый модуль на нужный ток и т.д.
Наткнулся на очень простую и интересную реализацию.
По сути - те же твёрдотельные реле и опять же без I2C.
Этого не знает никто, кроме Вас. Ваши цели и Ваши пристрастия знаете только Вы. Я, например, часто делаю что-то самодельное, тратя на это больше денег, что стоит аналогичный девайс готовый в магазине. Просто я получаю удовольствие от разработки. От чего получаете удовольствие Вы - откуда нам знать.
Да много на чём. Ну, на той же ардуине или на любом микроконтроллере (например ATtiny-45/85).
А почему нет? Если не выберите какие-то экзотически детали, которых для протеуса не найдёте, то делайте на здоровье.
Только толком работать оно всё равно вряд ли будет. I2C хороша для связи компонентов на одной плате, а Вы хотите её на десятки метров тянуть. Можно, конечно, нагородить костылей вроде PCA9515, но результат, боюсь, будет как всегда: "вроде, в принципе работает, но иногда глючит".
Вы же, судя по размеру дома, не нищий человек, так сделайте нормально. Если в доме есть wi-fi, то через него, если нет, то на каком-нибудь 485-ом интерфейсе или на радио-модулях с приличным, ошибкоустойчивым протоколом.
Вы меня немножко не правильно поняли. Будет стоять центральный электрощит, приблизительно посреди дома. К нему будут отводиться провода от каждой розетки и от каждой люстры. Уже в щите будет все это собираться и коммутироваться релюшками. Просто охота сделать под каждую комнату отдельный блок релюшек, чтоб если что можно было открыть щит и заменить модуль одной комнаты допустим.
PCF8575/PCF8574A/PCF8574A * N + SSR * K
Но, в целом, http://valvol.ru/topic1921.html
1. Возьмите обычную ардуину (№1) и научитесь с неё включать выключать реле
2. Возмьмите вторую ардуину (№2) соедините её с №1 по I2C и научитесь включать/выключать реле на ардуине №1 по командам с ардуины №2 через I2C
3. Замените ардуину №1 на дешёвую микросхему типа ATtiny45 (возможно потребуется намного поменять и программу, но к тому моменту, Вы уже будете это уметь)
Вы получили I2C реле на базе ATtiny45 которым сможете управлять с внешней ардуины.
Кстати, адруино нано (или там мини) стоит в районе 100-130 руб., так что, если позволяют габариты, вполне можно было и на пункте 2 остановиться, нафига париться с п.3 раз 30 рублей экономии, Вы же не в серию это запускаете.
Только толком работать оно всё равно вряд ли будет. I2C хороша для связи компонентов на одной плате, а Вы хотите её на десятки метров тянуть. Можно, конечно, нагородить костылей вроде PCA9515, но результат, боюсь, будет как всегда: "вроде, в принципе работает, но иногда глючит".
Поставил PCA9515 после нее кабель UTP 2х парный 25 метров, и датчик BME280. Получилось так как инаписал Евгений "вроде, в принципе работает, но иногда глючит".
Так как емкость кабеля гдето 1200pF то даже PCA9515 не спасает. Ну она вроде как не удлиннитель а больше согласователь, то есть с разными частотами можно устройства на одну шину вешать. Ну не суть. Все равно для вашей задачи I2C не подходит в принципе.
Я думаю будет достаточно сдвиговых регисторв 74hc595, и такого шилда если у вас все в одном шкафу.
Но сразу скажу релешки очень шумные, и 10 ампер на индуктивной нагрузке не потянут. Вот даташит сначала ознакомьтесь.
Вы меня немножко не правильно поняли. Будет стоять центральный электрощит, приблизительно посреди дома. К нему будут отводиться провода от каждой розетки и от каждой люстры. Уже в щите будет все это собираться и коммутироваться релюшками.
"провода от каждой розетки и от каждой люстры" в центральный щит - имхо, это плохая идея. А если придется добавить розетку или люстру в дальней комнате - потянете новые провода через весь дом?
ИМХО, управление должно быть либо вообще беспроводное, либо с минимумом проводки - для каждого помещения отдельный управляющий блок, соединенный одним кабелем(скорее всего эзернет) с центром, а от него уже управление по комнате проводное или беспроводное.
Поставил PCA9515 после нее кабель UTP 2х парный 25 метров, и датчик BME280. Получилось так как инаписал Евгений "вроде, в принципе работает, но иногда глючит".
Так как емкость кабеля гдето 1200pF то даже PCA9515 не спасает.
Витая пара -- не совсем подходящий тип кабеля для интерфейсов типа I2C. И дело здесь вовсе не в емкости. У филипсов есть апнота (AN444), где сравниваются разные типы кабелей для передачи I2C на большие расстояния c применением экстендера P82B715. Среди нескольких кабелей, которые участвовали в тестировании, витая пара показала самый худший результат -- работоспособность до 95 метров, при емкости линии 6.4nF. Для сравнения, экранированный аудио-кабель Belden 8723 в ходе проведения тестов обеспечил безошибочную передачу данных по I2C на длинах до 330 метров, при емкости линии 53nF. Так что не емкостью единой. Сами филипсы про витую пару для I2C говорят так: "Thus, although twisted pair cable is the most commonly available built in cable, it is not recommended for long I2C runs." Не рекомендует, в общем, разработчик стандарта I2C использовать витую пару для этого интерфейса. Не рекомендует прямо и недвусмысленно.
ЕвгенийП, кстати мне давно хотелось вопрос задать, про умные дома и т. п.
Беру ДМХ - там три провода. Читаю описание товара рс485 модуля - два. А, Б. Земли нету. Трансивер тот же. 75176.
ТАК ТРИ ИЛИ ДВА? Нужна земля или нет?
Не смотрели в сторону ds2406 или подобных?
Вы меня немножко не правильно поняли. Будет стоять центральный электрощит, приблизительно посреди дома. К нему будут отводиться провода от каждой розетки и от каждой люстры. Уже в щите будет все это собираться и коммутироваться релюшками. Просто охота сделать под каждую комнату отдельный блок релюшек, чтоб если что можно было открыть щит и заменить модуль одной комнаты допустим.
Вы, батенька, оптимист. У меня на 9 помещений идут провода только от разных автоматов (розетки, освещение, плита, теплый пол(нестаб)). Пучок проводов, на начале разводки, диаметром сантиметров в тридцать, и это раз в пять меньше, чем затеяли вы.
ИМХО, управление должно быть либо вообще беспроводное, либо с минимумом проводки - для каждого помещения отдельный управляющий блок, соединенный одним кабелем(скорее всего эзернет) с центром, а от него уже управление по комнате проводное или беспроводное.
Извините, но я сторонник централизированного управления.
Добавьте розетку у себя дома в любой комнате. Как Вы будете это делать? Найдете у себя распредкоробку, которая в советских квартирах-домах всегда заляпана, заклеяна обоями и тп. Маленькая, провода с неё, при открытии, вываливаются и с огромным трудом разберетесь кто там и от куда. Я прав?
Дальше, Вы возьмете штроборез и от этой коробки начнете вести линию к Вашей новой розетке. Или же штроборезом будете вести линию от уже существующей розетки. Я прав?
Где здесь разговор о том что розетку легко добавить?
Посмотрите, как в современных домах делают электрику. Есть централизованый щит, от которого отводятся группы на розетки, на люстры, на прочую электрику. Заходишь в дом открываешь щит, а там куча автоматов и на каждом надпись типа "свет кухня", "свет спальная", "розетки спальная", "бойлер". Я прав? И проводку от этого автомата ложат в гофру и на потолок. Потом это дело прикрывают гибсом.
Ну а перед этими автоматами будут стоять мои релюшки. Всё в одном месте. Если что-то и ломается, то его не нужно ходить искать по дому. И если что-то и подведет, то оно все перед глазами. И контролировать исправность тех-же релюшек проще в одном месте. Допустим, я догадываюсь что симисторы будут греться в моей схеме. Я возьму все эти тридцать симисторов посажу на один радиатор и на него положу датчик температуры. Как такое реализовать в Вашей схеме? Где им будет легче охлаждаться в просторном электрощите или в коробочке, где-то запрятаной под потолком?
Добавить розетку сложно в обоих случаях. Потому их при ремонте надо обдумать и уже ставить с запасом и где нужно.
Согласен, на каждую розетку это избыточно. Но дайте же помечтать! Помещений у меня не девять. Реализовываться будет так: Делается фальшстена из гибса, в которую монтируются большие щиты (или один большой) Это всё я позже просчитаю. В доме, над щитом, между стеной и гибсом делается "дыра" на чердак. И уже по чердаку разбрасываются провода в каждую комнату, теми же дырами...
В итоге в любой момент я могу со щита добросить еще нужное количество кабелей, дыры я могу бомбить в любом месте чердака, главное иметь дрель с длинным сверлом)))
Вы знаете, может на сдвиговом регистре и остановлюсь. Просто хотелось бы легкого расширения этой штуковины. У меня сейчас первостепенная задача воплотить симисторное реле.
Релюшки будут симисторные. И оказывается многоуважаемый мною ArduinoLab уже реализовал такое реле на симисторах, картинки и печатка на вконтакте.
А я вчера проколупался пол дня в Proteus'е, да так ничего и не засимулировал. Ошибка "[SPICE] TRAN: Timestep too small; timestep = 1.25e-019: trouble with node #00002."
Совсем я в нем новичек...
Ну, тогда берите ампер на 50 (я Вам давал ссылку), ибо уж больно не любят они индуктивных нагрузок (пылесоса, например или там, кухонного комайна).
Смотрите, что пишут в документации на SSR
Почитал вот это дело. В итоге получается что в протеусе нормально его не симитируешь. Что делать? Я думал это серьезная техника для проэктировки, а по факту юрунда какая-то получается...
Твердотельное реле, это ведь тоже симистор с оптроном, только в одном корпусе, верно?
По факту вам нужно будет кучку контакторов поставить, так как нагрузка у вас неизвестного характера.
Твердотельное реле, это ведь тоже симистор с оптроном, только в одном корпусе, верно?
Ну, да. Если реле переменного тока, то симистор с опторазвязкой.
Кстати, раз уж Вы взялись за такие реле. Вы в курсе. что у любого симистора утечка есть? И чем мощнее реле, тем больше утечка? Например, если Вы поставите SSR на 20-50 ампер и подключите к нему "энергосберегайку", то при "выключенном" реле она будет мерзко мигать?
Охх, да как же я рад!!! Получается что кроме классического механического реле, ничего более толкового не придумали???
А что делать с залипанием и обгоранием контактов???
Охх, да как же я рад!!! Получается что кроме классического механического реле, ничего более толкового не придумали???
А что делать с залипанием и обгоранием контактов???
индуктивная нагрузка коммутируется через контактор соответсвующей мощности. А сами контакторы можно включать хоть обычными реле, хоть SSR - там токи совсем другого порядка.
Преимущества
- контакторы, как правило, держат значительно большие токи, чем сами реле - они только начинаются обычно от 20-30А
- они рассчитаны на импульсные нагрузки
- их легко поменять при выходе из строя
минус - цена. хороший контактор ненамного дешевле мощных реле
и еще оне громко клацают, контакторы-то. У мня так все соседи разбежались.
Можно будет имперский марш играть на контакторах по утрам.
Для розеток контакторы на DIN-рейку, в щит без проблем монтируются и мощности соответствующие. У меня в "защите о дурочек" стоит токовое реле двухуровневое и через контакторы потребители по приоритету.
А что делать с залипанием и обгоранием контактов???
Ну, во-первых покупать реле от нормальных производителей, а не по по принципу "на рубль дешевле, значит лучше". Возможно, ртутные (ни дребезга, ни обгорания). Во-вторых, использовать сглаживающую защиту - варистор, конденсатор, резистор - не бином Ньютона, в общем.
А вообще, может подумать о промышленных решениях. Например, у меня на питании газового котла шестой год без нареканий работает система от VoltGuard. Управляется по RS232 (я правда, не особо управляю - не фанат умных домов), в дополнение к управляемости, стабилизирует выходное напряжение и обеспечивает функции бесперебойного источника питания. Последнее важно если зимой свет отключат - без отопления и горячей воды как-то не хочется оставаться, а так до 10 часов отключения он держит, а пока там ещё вода остынет, пока дом вымерзнет - в общем до суток могут отключать, я готов :)
Чтобы не клацало, не гудело, не шипело, всю инженерию выносить в отдельное помещение, у меня это прихожая, электрощит с общим стабом, котел газовый и твердотопливный, бойлер накопительный, насосная станция, водоподготовка, стиралка. В жилых помещениях только потребители. Звукового дискомфорта не испытываю в принципе.
Чтобы не клацало, не гудело, не шипело, всю инженерию выносить в отдельное помещение, у меня это прихожая, электрощит с общим стабом, котел газовый и твердотопливный, бойлер накопительный, насосная станция, водоподготовка, стиралка. В жилых помещениях только потребители. Звукового дискомфорта не испытываю в принципе.
А сколько путей эвакуации из ЖП?
А то так начнешь выбегать из дома при апокалипсисе, а тебе тут и током и кипятком и мокрыми трусами... ))
А сколько путей эвакуации из ЖП?
А то так начнешь выбегать из дома при апокалипсисе, а тебе тут и током и кипятком и мокрыми трусами... ))
Как основной отсекатель металлическая дверь в прихожую, при открытии почти полностью перекрывает место размещения отопительных котлов и электрощит. (прихожая разделена перегородкой). Остается насоска с водоподготовкой, но они не страшные. Ну и окна никто не отменял.))))
Расстроили вы все меня очень конкретно. Вся мечта разломилась. Контакторы - дорогое удовольствие, если ставить по пять на комнату...
Может найти какие-то мощные реле?
Не расстроили, а денег сэкономили. Надо быть оптимистом.
Расстроили вы все меня очень конкретно. Вся мечта разломилась. Контакторы - дорогое удовольствие, если ставить по пять на комнату...
Может найти какие-то мощные реле?
"Мощные реле" дешевле контакторов - слабо соотносится с реальностью. В пересчете на мощность контакторы дешевле.
Расстроили вы все меня очень конкретно. Вся мечта разломилась. Контакторы - дорогое удовольствие, если ставить по пять на комнату...
Вы бы лучше начали что-то делать. С одной лампочки бы начали и сделали бы её. По дороге опыта наберётесь, детали пощупаете и тогда уже будете принимать какие-то решения.
Расстроили вы все меня очень конкретно. Вся мечта разломилась. Контакторы - дорогое удовольствие, если ставить по пять на комнату...
Вы мечту попробуйте на бумаге нарисовать. Пять контакторов на комнату, зачем? Посчитайте, сколько у вас электроприборов требующих дистанционного включения? Определитесь с освещением: вкл-выкл, диммируемое, сценарии присутствия. И окажется, что вся затеянная кракозябра требует гораздо меньше ресурсов. ИМХО.
Еще в первом посте писал, нащупался я уже. Arduino Uno + блок китайских реле х4 + модуль времени + мосфеты (IRF540N) + ULN2003 + PCF8574 + тактовые кнопочки + резисторы + светодиоды...
На макетке уже было очень много всяких экспериментов. Где-то летит еще сетевой модуль (Ethernet) и фоторезисторы.
Ставить в щит китайский блок реле, чтоб поплавить их неохота. Хочется сделать реально надежное устройство. Но контакторы не потащу...
Вы читать не умеете? Причём тут макетка? Вы сделайте реально работающее в реальной среде изделие. Между макеткой и изделием дистанции такого размера, что мама не горюй.
и фоторезисторы.
А нафига Вам фоторезисторы? Неужели есть задачи, которые не под силу в 10-30 раз более дешёвым фототранзисторам?
Хочется сделать реально надежное устройство.
Тут самое время остановиться и о смысле жизни подумать... То есть, тьфу! - я хотел сказать о смысле всей этой затеи. Как уже высказывались другие в конфе, мне непонятен вообще принцип "умного дома".
Какая-та тупая железяка (ну пусть не тупая, а "умная" - но не умнее же хозяина?) - будет решать, когда вам включать и отключать свет, закрывать шторы, слушать иузыку или смотреть кино? Вам это нравится? Я такое последний раз пережил в пионерлагере - там "умный дом" назывался "вожатый отряда". ...
С интересом бы почитал РЕАЛЬНО ПОЛЕЗНЫЕ сценарии управления умного дома, ибо почти все. что предлагают профильные фирмы - имхо, развод богатеньких буратин на бабки :)
Вот читайте. Это моя мечта.
С интересом бы почитал РЕАЛЬНО ПОЛЕЗНЫЕ сценарии управления умного дома, ибо почти все. что предлагают профильные фирмы - имхо, развод богатеньких буратин на бабки :)
Так и есть. Покупатель умного дома платит не за полезные изделия, а за понты.
А в целом, не понял, что за еретические взгляды? Ну, вот какой же человек нахрен ардуинщик, если он не может у себя в сортире свет выключить через эти ваши интернеты? Вот, сами подумайте! :)
Вот читайте. Это моя мечта.
Ну, нравится человеку, он и сделал. Сделайте и Вы, кто ж не даёт.
Мне особенно контроль канализационной ёмкости понравился. Вспомнился бессмернтый этюд Галича "Говномер"
...
Не все напрасно в этом мире,
(Хотя и грош ему цена!),
Покуда существуют гири
И виден уровень говна!
На самом деле в этом этюде очень забавна история его создания. Почитайте, там немного букв :)
Вот читайте. Это моя мечта.
Управление газовым котлом, контроль протечек, "говномер" - это все понятно. Только я все равно не понял, к чему тут управление "каждой розеткой и каждой люстрой". Можете слвоими словами обьяснить - чего вы хотите добиться? Ну хотя бы описать пару тройку ситуаций, когда в комнате управлять освещением должен контроллер, а не человек? я таких ситуаций придумать не могу...
Спасибо, улыбнуло. Есть идея, может опять забросаете тапками. Есть автомобильные, пятиконтактные релюшки. Жигулевское реле по паспорту может 12В 30А. Сколько оно сможет если это будет 220В?
Во первых, если сделать плату под них, чтоб их было легко менять, то поменять сгоревшее реле будет проще чем лампочку. Во вторых их можно в любой деревне хоть ведро купить.
Что об этом думаете?
Ну дак это, что тут думать, монтировать надо. 220V/12V ~=19 релюшек на линию. Как раз ведро и уйдет. Можно еще сервомеханизм поставить и автомат дергать. Ну или, к примеру, посадить собаку, дать ей в зубы веревку...
Спасибо, улыбнуло. Есть идея, может опять забросаете тапками. Есть автомобильные, пятиконтактные релюшки. Жигулевское реле по паспорту может 12В 30А. Сколько оно сможет если это будет 220В?
Что об этом думаете?
Сможет то оно сможет, только изоляция на сетевое напряжение никогда не проверялась. Вместо вумного дома можно будет похороны себе устроить.
посадить собаку, дать ей в зубы веревку...
Это Вы говномер усоверсшенствуете? Собаку вместо гири?
Ну хотя бы описать пару тройку ситуаций, когда в комнате управлять освещением должен контроллер, а не человек? я таких ситуаций придумать не могу...
У меня в оранжерейке по таймеру включает, а по солнышку выключает))). Если конкретно в комнате, то когда рассаду выгоняем на подоконниках, там таймер ленту врубает, я правда в тех комнатах не сплю.)))