Мой проект умного дома "iHouse"
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Здравствуйте дорогие читатели.
Последние несколько месяцев в свободное время я интенсивно работал над проектом автоматизации жилища. Представляю вашему вниманию мой проект скромно названный мною «iHouse».
Принцип работы в двух словах:
Система будет состоять из всего двух принципиально разных физически и функционально устройств:
а) Базовый модуль — будет предназначен для установки в щиток на DIN рейку. База будет представлять с собой модуль состоящий из сервера, выходов для уравления силовыми реле, входами для измерения напряжения и силы тока домашних потребителей, блоком мобильной связи для предупреждения и управления посредством GSM сети, проводным сетевым интерфейсом и беспроводными модулями связи с периферией на радио модулях 433Мгц. Думаю этого достаточно для управления любого рода домашней техники.
Блок построен на плате Ардуино MEGA2560.
http://www.voltrans.az/wp-content/uploads/ori-module-arduino-nano-3-0-12... 400w, http://www.voltrans.az/wp-content/uploads/ori-module-arduino-nano-3-0-12... 256w, http://www.voltrans.az/wp-content/uploads/ori-module-arduino-nano-3-0-12... 500w" style="margin: 4px 24px 12px 0px; padding: 1px; border: 1px solid rgb(30, 200, 187); font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; font-family: inherit; box-shadow: rgb(204, 204, 204) 0px 0px 5px; height: auto; max-width: 100%; box-sizing: border-box; display: inline; float: left; opacity: 0.99; transition: all 0.3s ease-in-out;" width="296" />б) Универсальный беспроводной модуль управления периферией. В модуль будет интегрирован всего лишь беспроводной радиоузел, датчик света и температуры. Остальное будет подсоединяться к его интерфейсу ввода/вывода. Блок построен на плате Ардуино Nano либо Pro Mini
Базовая станция собрана из модулей:
- Arduino MEGA 2560
- Ethernet shield w5100
- SIM800 GPRS module
- 433.92Mhz transmitter and Receiver
Скриншоты и видео в работе:
Bидео:
Так будет работать запуск резервного генератора:
Первый старт:
Интеграция в мебель:
Ниже представлена ознакомительная версия исходники и даже печатная плата устройства, которая включает в себя все компоненты умного дома.
Что включает в себя версия 1.5.6b и что умеет система умного дома:
- Показывать и управлять датчиками на расстоянии более 300метров! коими могут быть датчики:
- Иммитировать присутствие людей,
- Управлять нагрузками дома для оптимального потребления электроэнергии,
- Показывать текущее напряжение сети, потребляемый ток и расчетную потребляемую мощность в КВА
- Погоды во дворе,
- Управления гидрофора, системы водоснабжения дома и уровнем емкости с водой.
- Внешнего освещения
- Поливки растений и деревьев
- Уровня и температуры бассейна а также его освещения
- Охранной системы — датчиков движения, утечки газа и дыма, датчиков дверей и окон и так далее
- Управление резервной системы энергоснабжения
- Управления воротами и входной дверью
- Управление шторами\занавесями и жалюзей
- Управление системы канализации и водоочистки
- Управления климатом в каждом из помещений
- Управление холодильной установкой
- Кормежка домашних питомцев
- Управление полностью с веб интерфейса как 2Д страничек, так и 3Д версия с любых устройств в которых есть интернет браузер будь это планшет, либо смартфон, либо ПК
- Показ камер наружного и внутреннего наблюдения.
- Доступ из интернета*
итак чем нужно запастись для реализации этих функций:
- Терпением, я не шучу, так как разработать и обединить все нижеприведенные компоненты у меня ушло более 2х лет! и не все может пойти как надо
- Платой Ардуино Мега 2560
- Ethernet платой ENC28J60
- Платой микро конвертером напряжения MP1584
- Кучей терминалов с шагом 5мм
- Резисторами поверхностного монтажа формата 1206 на 22, 10, 1 и 2.2кОм
- Танталовыми емкостями на 10 и 22мкФ формата 1206
- Емкостями на 560мкФ 5ю6В с шагом 2.54мм (я снял их со старой материнки)
- Само восстанавливающийся предохранитель на 3А
- Стабилизаторы серии 1117 два на 3.3 и один на 5В
- Хедерами маил и фимейл
- Радио приемопередатчиками HC12 (один на каждое устройство!)
- Радиопередатчиками XT-5 и приемниками RBX12 на 433.92Мгц
- ТФТ экранчиками со встроенным кардридером на 1.8 дюймов
- Модулями реле на 10 и 30 ампер, я все сделал для тех, что включаются при низком уровне логического сигнала, хотя неважно программно можно сделать и для других
- Ультразвуковой датчик приближения HC-SR01
- Солнечные панельки на 6В
- Литий-ионные батареи и платы защщиты и зарядки
- Модуль GSM SIM800L
Испугались уже? Не бойтесь, это еще не полный список деталек, которые вам нужно для реализации проекта iHouse )))))
Еще вам понадобится тачмонитор, ненужный и достаточно мощный компьютер, который не жалко встроить в шкаф и цех по резке МДФ и ДСП…..не волнуйтесь можно и без этого обойтись — просто компом на столе… ))))
Ниже я приаттачил папку, содержимое которой вам нужно закинуть на чистую СД (или микроСД с переходником) карту — это файлы вашего будущего вебсервера:
Далее соединяете все вот по этой схеме:
СД карточка и Эзернет модуль абсолютная необходимость, без них сервер не запустится даже и будет жалобно пищать (конечно при наличии баззера)
Скетч для заливки одним файлом с нужными библиотеками:
Вот плата материнской платы для изготовления промышленным способом (ЛУТ тут не пойдет, наверное…):
Ну пока что все…
Обсуждение тут и ниже в комментариях…
или статья целиком:
http://www.voltrans.az/?p=1720
Элик
Интересный проект. Положу в закладки
Сложный проект, но это оправдывается его возможностями.
Скетч и пара фоток проекта:
Дуина скетч:
https://yadi.sk/d/hWB1_ReBzhnaH
Будущая печатная плата устройства:
обновленный интерфейс:
То, что надо поместить на микро СД карту:
https://yadi.sk/d/vSiarx3bzcaK6
разархивируйте содержимое на СД карточку!
Используйте последнюю версию софта ардуино, я использую 1.6.12!
вот нужные библиотеки:
https://yadi.sk/d/dPxoTHCdzcbpU
Ниже представлена ознакомительная версия исходники и даже печатная плата устройства, которая включает в себя все компоненты умного дома.
Здравствуйте. Хотелось бы уточнить. Ознакомительная версия предполагает что выкладывается какая то урезанная версия проекта и какая то информация будет платной, или проект не предназначен для зарабатывания денег?
И вот такая проблемка:
Вам нужена библиотека timelib...
Сейчас обновлю...
Нет, проект полностью открыт, ознакомительная означает, что можете ознакомиться и пользоваться для себя в некоммерческих целях и что это не окончательный вариант.
Сейчас готовлю релиз версии с шифрованием посылок и исправленной версией кода для шилда эзернет. Мне удалось сократить загрузку 3Д версии до десяти секунд, а 2Д вообще грузится за доли секунд :)
Проверьте сайт и скачайте обновленные библиотеки, должно заработать...
Спасибо. Проверить смогу только к концу недели. В командировку еду. Может кто другой заинтересованный будет. Что то движения в теме не много.
Вопросов много, но буду задавать их постепенно).
ЛУТом и не такие платы делают, к тому же, у вас не такая и сложная.
Забавно, у меня тольо управление котельной (отопление +ГВС) полностью съело все входы выходы меги. (остался ровно 1). А тут столько.
В тексте есть отсылка на принципиальную схему, но её не видно.
И чертежи печатных плат (в сплане или в чем у вас сделано), было бы неплохо. Делать буду ЛУТом, корректировать надо будет.
И по замене элементов неплохо бы обсудить. Например, есть у меня вот такой экранчик ТФТ с гнездом под SD карту. Может пойдет? (че то сильно дороже стал).
Вот такие приемники и передатчики можно будет применить? Или вот такие уже с кварцами. Модуля GSM SIM800L у меня тоже нет, но есть вот такой M590.
Также указаны даже резисторы, но не указано чем погоду, токи и напряжения измерять.
Ну как то так - вопросы для начала))). Кстати, как программист я никакой. Могу только слегка поправить хорошо откомментированный скетч, но в электронике разбираюсь отлично (хочется так думать).
Это потому что вся периферия у меня собрана на отдельных ардуинах, в начале статьи об этом написано, на меге только управление 32мя реле, считывание напряжения сети и 15и датчиков тока.
Всем остальным управляет логика дуины через радио протокол "iHouse", который поддерживает шифрование по аналогии с протоколом keeloq в последней версии.
В тексте есть отсылка на принципиальную схему, но её не видно.
И чертежи печатных плат (в сплане или в чем у вас сделано), было бы неплохо. Делать буду ЛУТом, корректировать надо будет.
И по замене элементов неплохо бы обсудить. Например, есть у меня вот такой экранчик ТФТ с гнездом под SD карту. Может пойдет? (че то сильно дороже стал).
Вот такие приемники и передатчики можно будет применить? Или вот такие уже с кварцами. Модуля GSM SIM800L у меня тоже нет, но есть вот такой M590.
Также указаны даже резисторы, но не указано чем погоду, токи и напряжения измерять.
Ну как то так - вопросы для начала))). Кстати, как программист я никакой. Могу только слегка поправить хорошо откомментированный скетч, но в электронике разбираюсь отлично (хочется так думать).
Экран можно и не ставить, он имеет чисто локальную функциональность оповещения и вывода информации, так как дуина у меня в шкафу за ТФТ экраном в 24 дюйма.
Можно использовать и тот, что по линку, но надо будет переписывать код...
По поводу радио передатчиков, те, что по вашему первому линку - мусор! Второй подойдет, главное иметь гетеродин с хорошей чувствительностью.
По поводу принципиальной схемы пока не торопитесь, так как я все переписываю для эзернет на чипе w5100, на нем все грузится в 5 раз быстрее чем на чипе enc28j60
Блин, у меня именно на ENC28J60. Придется много чего дозаказывать((.
Ну, в общем тогда делитесь ссылками где чего докупать надо)
Блин, у меня именно на ENC28J60. Придется много чего дозаказывать((.
Ну, в общем тогда делитесь ссылками где чего докупать надо)
может позже вернусь к ENC, но пока что продолжаю с эзернет шилдом...
Звуковое оповещение.
https://youtu.be/aHEutPeUjv4
Скетч в мегу залился с некоторыми предупреждениями на дублирующиеся библиотеки, светодиод мигает, видимо программа крутится. Как бы теперь заполучить принципиальную схему что куда подключать? Буду пока типа макета собирать. С платой попозже.
Вы приобрели эзернет шилд на чипе W5100? Последняя версия скетча расчитана на нее, отправьте мне месседж через тот сайт, я отправлю вам тестовый скетч и файлы.
На счет схемы подключения: пока что неготова, я все собрал на куске макетной платы, в скором времени буду готовить плату - мегашилд с узлом радиосвязи и 16ти канальным реле по 30А на канал.
А пока можете просто вставить эзернет шилд в мегу и протестировать скетч.
Вам надо будет приобрести радио трансиверы HC-12, купите для начала 2-3 штуки, один нужен для базы, другие для периферийных устройств. Я купил штук 20, так как разрабатываю параллельно периферию.
Если вы всеже используете то, что есть, то есть отдельно кардридер и шилд подключаются к шине SPI, ресеты подключаются к ресету меги, а CS - чип селект пины подключаются к пинам, описанным в скетче, вот и вся схема....
Шилд на чипе W5100 пока не заказывал (заказываю все на али, у нас в городе такое не продают). Жалко, что они только шилдом, а нет на маленькой плате как ENC28J60. Картридер для SD карточки буду наверно использовать который на экран припаян. Кстати, разобраться бы как к этому проекту прикрутить мой экран. Он вот такой. Может распишете как ваш экран подключен? И что на него выводится?
И вот ещё вопрос. Трансиверы довольно дорогие (а с учетом что их будет много, вообще накладно выходит). Возможно из за мощности/дальности связи? мне большая дальность не нужна. Все это будет монтироваться в квартире, и я думаю дальности метров 50 мне будет достаточно. Какие вообще к трансиверам требования? RX-TX, вроде и самые дешевые передают. Или там обязательно со своими мозгами нужны?
К меге зуммер, кстати, прицепил. Пикает)))
Я экспериментировал с этим экраном, правда мой 3ю2 дюйма, но логика таже, в сети есть пара форумов как его прикрутить к меге, так как тот расчитан на уно. Проблемы с ним, он не отпускает SPI, и мешает другим устройствам коммуникировать, выкиньте его в дальний ящик пока, я так и сделал.
Трансиверы стоят на ибее по 4.3 доллара за штуку, они очень удобны, все в одном + управление частотой, то есть можно совмесно с шифрованной посылкой сделать плавающую частоту, в дальнейшем можно и апдейт платы сделать дистанционным, что бы не бегать по квартире и не обновлять все датчики и управляющие платы по очереди. Стоят своих денег! + куча других приэмуществ в числе которых немаловажна устойчивая связь, помехозащищенность и дистанция.
То что у вас - копеечные OOK модули я выкинул сразу в мусорку, они не то, что бьют на максимум 10 метров, но и частоты бегают в сильной зависимости от длины и формы антенны. Намучился я с ними...Их качественная замена - я уже писал выше....гетеродинные приемники и передатчики, с ними легко и просто пробить пару капитальных стен, но все равно не дотянуться до устройства в 50и метров в сарае к примеру.
Есть модули на минимальных платах с чипом W5100, но они стоят дороже, чем шилд, оэтому лучше, легче всего купите готовый эзернет шилд. Когда будете брать свяжитесь с продавцом и узнайте модифицирован ли шилд, так как почти на каждой китайской копии проблемы с терминирующими резисторами и зачастую они не пашут вовсе. Пусть подтвердит, что модули проверены им лично и все в рабочем состоянии, стоят они на ибее гдето в раене 5-6 у.е.
Мега у вас есть, так что осталось докупить пару деталек.
По поводу монитора, самым оптимальным является тот, что я указал, он также подсоединяется к SPI шине. там все легко и просто SPI, ресет, одна ножка на ШИМ, и одна на управляющий цифровой выход дуины вот и все, все просто, SD card reader на экране лучше не использовать, там согласование логических уровней построено на резистивных делителях напряжений, не самый удачный вариант - бывают проблемы со стабильностью и скоростью считывания - записи информации в карточку, используйте тот, что на эзернет шилде.
Ясно. Значит заказываю шилд на W5100, 3 трансивера XC-12, SIM900L, экран (нужна более подробная информация какой у вас). Это ко мне придет примерно через месяц((.
А для чего используется XT-5 и приемник RBX12? А ультразвуковой датчик?
трансивер HC-12!
xt-5 rbx-12 - для приема сигнала брелков с фиксированным кодом, датчиков открытия окон и дверей, датчиков движения и посылки комманд на устройства, принимающие только фиксированные посылки, иначе говоря для совместимости с устройствами на 433.92 мегагерц, мало ли что может еще какието готовые блоки есть, где нет нужды в шифровании (у меня есть - реле 4х канальный для включения внешнего освещения).
Экранчик 1.8 дюймов на красной печатной плате, коих много и в али и на ибее....
ультрозвук для датчика уровня резервуара с водой, резервуара канализации - это дистанционные датчики, попозже выложу и их, если сами не разберетесь как и что...
Еще посоветую, приобрести модули реле на 30А и на 10А для управления нагрузками, они есть по разной цене и мастей, есть 1, 2,4,8и канальные.....что бы потом не ждать еще столькоже.... + пару датчиков тока ACS758 на 50 ампер - для замера потребляемой мощности ( у меня такие на каждый канал будут стоять... + сервы на металлических шестеренках для автоматических занавесей 995 либо аналоги
Когда прибудет можете уже начать встраивать все это в щиток и наслаждаться управлением через веб интерфейс.
Кажется начинает доходить. XC-12 трансивер с изменяемой частотой. Будет применяться для связи основных модулей (ардуин) между собой. А XT-5 и rbx-12 для связи со всякими брелками, люстрами, розетками, управляемыми через радиоканал 433 МГц.
Реле я скорее всего буду применять просто дискретные (не модули). Датчики тока что то дорогие. Я склоняюсь к трансформаторам тока (возможно самодельным)). Все равно аналоговые входы использовать.
Буду стараться уложиться в минимальный ценник хотя бы на начальном этапе, так как траты на данный проект не запланированы семейным бюджетом)).
Экран такой?
xt-5 rbx-12 не могу найти на али. Нужны подробности.
Кстати, атмега же еще нужна) Такая нужна? или такой достаточно?
Да этот дисплей именно тот, по поводу дуин - можно любой, но для того второго надо будет отдельно приобретать мостик TTL
Да этот дисплей именно тот, по поводу дуин - можно любой, но для того второго надо будет отдельно приобретать мостик TTL
Вы имеете в виду преобразователь USD-TTL232 для программирования ардуин? Он у меня есть.
А вот как у вас организовано питание периферийных ардуин? у каждой свой источник? А ардуины 3.3 или 5 вольт берете? бесперебойное питание?
А что у вас отображает дисплей ТФТ?
Да, у каждого свое питание, те, что дальше от розетки во дворе - солнечная батарея и литий-ионная + спящий режим - работа десятилетиями (пока не сдохнет литий) Те, кто близко к розетке - любая зарядка для мобильников 5и вольтовая.
На дисплей выводится критическая информация, пока что на каком айпи сервер, как стартовала система, какая охранная зона сработала, какая команда получилась с брелка, можно вывести все что угодно и полезно от напряжения сети до полученных смс сообщений с модуля сотовой и уровня сигнала....все, что угодно.....
Экран иметь не обязательно, все работает прекрасно и без него, да и вообще скетч очень большой и сжирает уже все ресурсы меги, надо оптимизировать для добавления новых фишек и оптимизации системы.
Вливайтесь!
xt-5, rbx-12 не могу найти ни на али, ни в яндексе.
Да, специалистам это видимо неинтересно, а я и ничем не смогу помочь в программировании - пока практически полный ноль. Если только по схемотехнике. Здесь я получше разбираюсь
xt-5, rbx-12 не могу найти ни на али, ни в яндексе.
Да, специалистам это видимо неинтересно, а я и ничем не смогу помочь в программировании - пока практически полный ноль. Если только по схемотехнике. Здесь я получше разбираюсь
Поищите в ибее, там есть...
http://m.ebay.com/sch/i.html?_nkw=rxb12&isNewKw=1&mfs=GOCLK&acimp=0&_trk...
Нашел. Буквы были переставлены)).
Показывать текущее напряжение сети, потребляемый ток и расчетную потребляемую мощность в КВА. Как реализованно.
А на чем вы разрабатывали ПО сервера (файлы нв флешке)?
Стабильность работы ENC плат меня абсолютно не устроила. Непрерывная работа 5-30 минут, потом необходимость общего ресета.
W5100. (в тч и миниатюрном исполнении ) работает устойчиво годами.
Стабильность работы ENC плат меня абсолютно не устроила. Непрерывная работа 5-30 минут, потом необходимость общего ресета.
W5100. (в тч и миниатюрном исполнении ) работает устойчиво годами.
что бы работало стабильно не используййте софтсериал, прикручивайте все SPİ устройства к Hardwire SPI и используйте вотчдог таймер, который сам будет следить за зависаниями!
220 переменный ток - трансформатор - выпрямитель - резисторный делитель - аналоговая нога дуины - вычисление напряжения сети
датчик тока - аналоговая нога дуины - вычисление тока
перемножение - мощность - просто? можно брать семплы и по сложной схеме вычислять вплоть до кос фи!
интересный проект, меня больше интересует кто возмется его переделать под мои условия??? есть желающие? порадовала схема 3D но как вижу она требует интерент - частично грузит вид с интеренета, а хотелось бы полный офлайн и связь с устройствами через витю пару RS485
А кто сказал она требует интернет?
интересный проект, меня больше интересует кто возмется его переделать под мои условия??? есть желающие? порадовала схема 3D но как вижу она требует интерент - частично грузит вид с интеренета, а хотелось бы полный офлайн и связь с устройствами через витю пару RS485
Система полностью автономная, единмтвенно что она грузит - это карты гугл и погоду. С какими конкретно устройствами?
устройства на ардуино, управление скважиной (обогрев, включение и выключение насоса по давлению, температура,), септик(управление аэрацией, температура), погреб(влажность, температура, управление вентилятором), Гараж(управление светом, управление воротаами)
устройства на ардуино, управление скважиной (обогрев, включение и выключение насоса по давлению, температура,), септик(управление аэрацией, температура), погреб(влажность, температура, управление вентилятором), Гараж(управление светом, управление воротаами)
Легко, обращайтесь через сайт, указанный вначале темы.
Да, проект можно спокойно продавать) Я лично, использую терморегуляцию в помещениях в доме, чтобы она автоматически изменялась во время смены погоды. В вашем случае, я могу посоветовать обратится в компанию http://www.2ae.ru/oborudovanie/pribory-izmerenija-kontrolja-monitoringa-temperatury/termostaty.html , которая вам и поставит именно тот терморегуляторы, который наиболее подойдет к вашей недвижимости. Я вот, решил как следует вложится и оснастил свой дом всем необходимым. Обслуживанием я очень доволен, даже как-то чувствуется перебор, но ничего не в коем случае не навязывается. Вот еще номер телефона 8-495-988-92-57, если надо.
Работа с интерактивными графиками:
https://youtu.be/2Z--WGQzFak
Да, проект можно спокойно продавать) Я лично, использую терморегуляцию в помещениях в доме, чтобы она автоматически изменялась во время смены погоды. В вашем случае, я могу посоветовать обратится в компанию http://www.2ae.ru/oborudovanie/pribory-izmerenija-kontrolja-monitoringa-temperatury/termostaty.html , которая вам и поставит именно тот терморегуляторы, который наиболее подойдет к вашей недвижимости. Я вот, решил как следует вложится и оснастил свой дом всем необходимым. Обслуживанием я очень доволен, даже как-то чувствуется перебор, но ничего не в коем случае не навязывается. Вот еще номер телефона 8-495-988-92-57, если надо.
Зачем мне это? температурный контроль встроен в мою систему в самом начале разработки...)
Ну я же об этом не знал, так просто совет на будущее значит
Пришел вчера экранчик из китая.
Попробовал подключить. Изображение есть, а вот SD карточку не смог подцепить. Какие пины куда цеплять?
SD_CS--?
SD_MOSI--?
SD_MISO--?
SD_SCK--?
Есть какие то тонкости в форматировании карты памяти? FAT-32?
Файлы просто в корень флешки?
И, я так понял к аналоговому пину А13 подключена клавиатура? Какие номиналы резисторов?
И, я так понял к аналоговому пину А13 подключена клавиатура? Какие номиналы резисторов?
Я ведь говорил экран совершенно не главная штука, но если все же приспичет, то цепляйте только экран, а его СД карта совершенно не работоспособна!
Эзернет шилд заказали? вот он действительно нужен, так как имеет аппаратную поддержку стека до 4х одновременных подключений и полноценный кардридер, чем я и пользуюсь.
uk.r
Эзернет шилд заказан и где то идет. Просто экран первым пришел, хотел побаловаться пока))