Автономный релейный модуль

Автоматизированный дом, который выполняет команды владельца, предугадывает желания и исполняет их, управляет всей или почти всей электроникой в доме – это умный дом. Умный дом – очень сложная структура, состоящая из множества кирпичиков, которые подчиняются единому центру. Эти кирпичики могут: как полностью подчиняться центру, а могут быть и самостоятельными модулями, со связью с центром.
Одному из таких кирпичиков умного дома посвящена данная статья, а этот кирпичик – релейный выключатель на 3 переключающихся реле и 2 кнопки с подсветкой для управления ими. Подсветка кнопок зависит от состояния включения реле. Также модуль оснащён интерфейсом для подключения к единой сети умного дома, в качестве которого выбран RS-485, с протоколом управления всем этим хозяйством.

Автономный релейный модуль Автономный релейный модуль, вид сзади

Кучу перемычек вокруг микросхемы ключа (ULN2803) вызвало нечаянное удаление дорожек под микросхемой, всего на плате 4 перемычки.

Две кнопки позволяют одним нажатием управлять закреплёнными за ней реле, третье реле управляется длительным нажатием на вторую кнопку (порядка 2-3 секунд, при переходе управления кнопкой от 2-го реле к 3-тьему индикатор кнопки мигнёт). Каждому реле присвоен адрес, в данном случае за ним закреплена английская буква, а состояние управляется/определяется регистром буквы: большая – реле включено, а если маленькая – реле выключено, соответственно меняется и статус индикатора (подсветки кнопки) закреплённого за реле. Статусов индикатора два: устройство выключено – горит, иначе не горит (у третьего реле индикатора работы нет).

Команды релейного выключателя:

  • S – запрос состояния модуля;
  • R – перезагрузка модуля;
  • A,B,C – включить/включено 1, 2, 3 реле модуля;
  • a,b,c – выключить/выключено 1, 2, 3 реле модуля;

Пока адрес модуля задаётся на этапе программирования, в следующих версиях прошивок – адрес у модуля будет задаваться базовым модулем при первом включении модуля в сеть умного дома.

У модуля имеется светодиод, который кратковременно загорается при передачах на линии и длительно загорается при обращении к данному модулю. Также этот светодиод при включении модуля мигнет, если всё в порядке и модуль готов к работе.

Автономный релейный модуль, схема

Схема

Автономный релейный модуль назван автономным – т.к. он не зависит от сети умного дома, которая содержит линии низковольтного питания (12В) для большинства модулей системы – он содержит свой трансформаторный блок питания. Трансформаторный источник питания был выбран как наиболее надёжный блок питания, т.к. он имеет гальваническую развязку от сети 220 вольт и является наиболее простым. Также автономным данный модуль делает то – что при отсутствии связи с базовым модулем он продолжает работу, выполняя функции обычного выключателя.

Следует обратить внимание, что модуль не связан с линией умного дома по линии питания +12 вольт.

В качестве микроконтроллера был выбран PIC16F628A. PIC – потому что они для меня более предпочтительны, а PIC16F628A являются наиболее дешевыми и доступным, а также содержит аппаратный UART. max1483 – преобразователь интерфейса UART <-> Rs-485. ULN2803AG – микросхема, содержит ключи для управления реле и заменяет множество транзисторов с обвязкой. VD2-VD5 – диоды шотки, по-моему MBR0540T1, выполняют роль терминаторов на линии умного дома, борются с помехами. Диоды шотки – дорогой, но наиболее эффективный способ согласования, их можно заменить любым другим способом согласования или если линия не очень длинная и проходит вдали от сетевых проводов – вообще не использовать методов согласования линии. Реле были выбраны Bestar BS-115C т.к. они на 12В, позволяют коммутировать нагрузку до 10А и достаточно компактны. Трансформатор был использован HAHN BVEI 303 2031 (посмотреть трансформаторы на сайте промэлектроники) , можно поставить любой другой трансформатор с выходным напряжением 9В и током от 200мА. Конденсатор C1 поместился на 680 мкФ. Кнопки были выбраны IGT-3 и IGT-2, каждая такая кнопка содержит 2Вт лампочку, которые были заменены белыми светодиодами. Кнопки такие, как пишут, предназначены для игровых автоматов, они глубокие – из-за этого их не везде можно применить, также у них кусается цена (целесообразнее их можно заменить любыми обычными кнопками, а светодиоды прикрепить рядом).

Автономный релейный модуль, плата

Плата

Из-за большой плотности монтажа на плате получилось разместить только 2 монтажных отверстия. Клеммы применены с шагом 7,5мм. На печатной плате возле отверстий для разъёма линии умного дома предусмотрены дополнительные отверстия для установки компонентов согласования линии другим способом.

Полевые испытания

Полевые испытания.

Полевые испытания автономного релейного модуля с ещё 2мя модулями умного дома прошли успешно. В качестве главного модуля был использован компьютер.

Установленный модуль Установленный модуль

Установленный модуль.

Архив содержит:

  • Прошивку модуля с адресом 5
  • Печатную плату в формате *.lay
  • Схему

Скачать

Печатная плата была обновлена 25 декабря 2010 года

13 комментариев »

Alex_EXE | 08.02.2010 | Умный дом | 17 148 просмотров

13 комментариев на « Автономный релейный модуль»

  1. Александр пишет 19.11.2014 в 17:49 #

    Уважаемий Romanst82 хочу повторить проэкт с несколькими такими устройствами можно получить Ваш вариант схемы и прошивку?

  2. GGP пишет 29.01.2015 в 04:47 #

    Добрый день, Алекс!
    Просил помощи на форуме по Raspberry Pi, но не смогли помочь- наверное не смог корректно объяснить чего хотел. Постараюсь изложить детально — может Вы поможете: Хочу в подъезде корпуса установить электро замок с открытием от мобильного телефона (обычные ключи имеется для всех соседей). Сразу отмечу — домофон дорогое удовольствие (так как все покупаю я один), также готовое решение напр. «GSM Open», стоит 180 $, но девайс поддерживает только 50 номеров. В подъезде понадобится 3 шт. то ест в сумме потянет на 800 — 1000 $ все вместе. Ест простое решение на Raspberry Pi, к которому подключается GSM модуль (UBlox NEO-6M). GSM модуль получает входящий звонок, определяет номер и передает Raspberry (а может Raspberry сам определяет номер), который сравнивает номер с заранее записанной базой номеров жильцов (мобильных или домашних), и если находить совпадение, дает сигнал на открытие замка через GPIO. На словах просто, но реализовать без помощи не смогу — готовый скрипт пока не существует, я всего лишь любитель и при том «чайник». Может вы тоже заинтересуетесь и займетесь решением данного вопроса!
    С уважением GGP и спасибо если дочитали все это до конца!

  3. Alex_EXE пишет 08.02.2015 в 05:20 #

    Подобные сообщения лучше писать через обратную связь.
    Хоть планы на малинку у меня и есть, правда не знаю, дойдут ли до неё руки, но помочь по ней ни чем не смогу, т.к. в ней пока полный 0. Если есть вопросы по технической части — то обращайтесь, может быть смогу что-нибудь подсказать.

Комментарии RSS

Оставьте отзыв