Компания
39,48
рейтинг
25 сентября 2013 в 20:48

Разное → DIY-диммер «Умного дома» на тестовой плате

image

Порция свежих фото и видео для тех, кого я смог заинтересовать своим умнодомным начинанием. Проект мужает и уже реализован в тестовом железе, которое скоро (надеюсь) приедет ко мне из далекой страны Украины.

Что есть сейчас?


Разработался и воплотился в железе ранний комплект разработчика. Это собственно диммер, как на фото выше (кстати — кликабельное) и дополнительная платка на базе атмеги с реализованным программным алгоритмом диммирования, который мне самому предстоит перенести в МК NRF24LE1.

Текущие размеры платы диммера 50х50 мм. Релизная плата отличаться размерами не будет, разве что удастся немного срезать углы. По высоте суммарно все элементы диммера будут потреблять примерно 2см, что находится на самой границе свободного места за выключателем.

На плате на фото не распаян «мама»-разъем под NRF24LE1, так как на Украине не удалось найти нужных разъемов (с шагом 2,0мм). К слову у меня в Екатеринбурге их тоже днем с огнем не сыщешь. Поэтому они предварительно были заказаны из Китая и уже ждут на полке своего часа.

Обратная сторона диммера:

image

Атмеговская платка:

image

Эта платка актуальна только сейчас, она нужна а) для проверки правильной работы аппаратной части и б) как мануал мне по алгоритму работы диммера.

Видео работы тестового комплекта


При включении на полной яркости видно мерцание — это особенности используемой камеры. Визуально никакого мерцания не заметно.



Что дальше?


Дальше предстоят необычайные приключения с отправкой этого хозяйства через нашу замечательную границу. Делом это оказалось весьма нетривиальным. Совершенно неожиданно. Контора-доставщик спрашивает разрешение у таможенного брокера. Таможенный брокер просит предоставить кучу данных на обе стороны отправления. И ему (почему-то) не важно, что это просто частный груз между двумя физлицами. В числе затребованных бумажек числится документ, подтверждающий стоимость отправления… Короче сущий маразм. Но как-нибудь справимся.

А тем временем, на этой стороне границы потихоньку осваивается программирование NRF24LE1. Прилетел программатор. С китайским софтом, который слава богу удалось мало-мальски перевести на русский английский. Но об этом будет уже в другом моем посте в недалеком будущем. :)
Автор: @webself
COOLRF
рейтинг 39,48
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Комментарии (72)

  • 0
    Кстати, если у кого-то есть знакомые, летящие в ближайшее время из Киева в Екатеринбург, буду очень признателен за контакт (в личку). Чтобы подстраховаться на случай заморочек с таможней.
    • 0
      Человек найден! Хабр творит чудеса :)
  • 0
    По высоте суммарно все элементы диммера будут потреблять примерно 2см, что находится на самой границе свободного места за выключателем.

    А провода поместятся? Несколкьо сантиметров подводящего питание NYM, несколько сантиметров отводящего питание NYM, клемник, соединяющий ноль, клемник соединяющий землю и провода от выключателя к плате. Как отреагируют компонены на плате, когда я ей начну трамбовать в подрозетник пару медных проводов на 1.5?
    • 0
      Как это все поместится реально с проводами — тема следующих постов. Проект в разработке, все еще будет меняться. Текущая тестовая плата без корпуса конечно плохо отреагирует, если Вы по ней будете полторашку трамбовать. Продуктовая плата будет снабжена корпусом и я надеюсь на чудо в плане изменения ее толщины в меньшую сторону.
      • 0
        Я внимательно первые части не читал, может там этот вопрос обсуждался.
        Но что-то я сильно сомневаюсь, что квадрат 50х50 войдет в типовую коробку под выключатель…
        • 0
          Диаметр стенных коробок — 80мм. Можете сами попробовать вписать квадрат 50х50мм в круг 80мм — войдет с запасом. Кроме того, у итогового девайса углы будут срезаны, что даст еще немного свободы.
          • 0
            Если мы про подрозетники — то нет. 68 мм.
            www.gusi.ru/catalog/produktsiya/gusi/s3_standart/?page=2
            И это внешний диаметр.
          • +1
            Коробки бывают разные. Обычно все-таки 68мм. Например сегодня свои поделки монтировал, первая плата влазит отлично. А вторая уже впритык. Обе платы квадраты 50х50 со срезанными углами(на разное расстояние).
            imagewww.adslclub.ru/upload/img/2013-09/26-18060017059.jpg
        • 0
          Со скругленными краями войдет, стандартная коробка 65мм вроде, а для квадрата 50мм диагональ получается около 70. Края только убрать… или сильно пропихнуть.
          • 0
            С 80мм я не прав значит? Изменю на днях у себя в квартире, напишу. В любом случае итоговый девайс будет влезающим в стандартные коробки. А то, что сейчас плата 50х50 — она больше для настольных тестов.
            • 0
              Знаешь… стандарт это дело такое, где больше выдолбят где меньше… у кого-то вообще все выключатели и розетки ВНЕШНИЕ.
              Но пластиковые коробочки продаются под выключатели/розетки вроде бы 65мм.
              80мм это ширина наружной части розетки/выключателя, вроде так.
            • 0
              Да купи ты в магазине электрики пару коробок. Они рублей 10-12 стоят. Пока разрабатывал, всё время лежали на столе, вместе со штангелем. Да есть и побольше коробки, но они не всегда и не везде подходят.
              • 0
                Куплена у меня коробка и выключатель тестовый тоже куплен ) Однако размеры в инете смотрел. Такая вот особенность характера ))
  • 0
    Можно сократить высоту «завалив» стабилизатор (или что там в углу) и использовав более плоские конденсаторы.
    • 0
      Это симистор. На продуктовой плате он планируется в другом корпусе в лежачем состоянии. Более плоских конденсаторов пока не найдено. Если что-то конкретное сможете подсказать, буду очень благодарен. Самый большой конденсатор на плате — 450V 4.7 uF. Самый минимальный корпус под него найден с размерами 10х12.5 (сейчас на плате запаян 16-мм аналог).
      • 0
        во первых на бок. во вторых «утопить» в плоскость платы (прямоугольное отверстие). тогда размеры платы как раз в 10мм по толщине уложатся.
        • 0
          В середине платы вырез делать дорого будет имхо по технологии (плюс своими руками такие платы делать будет сложнее гораздо). Я предлагал сделать боковые выпилы под конденсаторы, но пока это не получается использовать. Может быть позже получится.
          • +2
            Дырки же сверлить умеют? Значит как-нибудь так. Нужны кусачки, небольшой напильник и две минуты работы. Для мелкой серии нормально.
            image
            • 0
              Спасибо за иллюстрации. На самом деле я здесь и публикуюсь, чтобы такую обратную связь собрать. Будем думать на основе ваших комментариев как все улучшить.
      • +2
        Вообще электролиты в такой схеме это очень плохо. Лет через 5 их придется менять, за это время схема забудется, конденсаторы будет не найти аналогичные и т.д.
        Зачем там нужен столь высоковольтный электролит? Может, можно будет обойтись лишь низковольтными которые можно заменить на SMD танталовые? Пусть себе работает источник питания на не сглаженной но выпрямленной синусоиде… конденсатора на низковольтной стороне вполне должно хватить для работы схемы. Можно немного поднять напряжение и использовать дополнительно линейный стабилизатор — хоть на конденсаторе и будет пила, стабилизатор её не пропустит но зато избавимся от высоковольтного электролита в пользу компактных танталовых в низковольтной части. Тогда и проблема необходимости техобслуживания каждые 5 лет уйдет…
        И опять же стоит вопрос обоснованности применения оптрона для управления симистором, когда схема и так не имеет гальванической развязки по питанию…

        Это я к чему про конденсаторы… совсем недавно вынужден был менять электролиты в мониторе которым пользуюсь с 2008 года, хоть и стояли там 125-градусные но они выработали свой ресурс, хотя внутренности едва нагревались до 60 градусов даже летом. И то я досихпор еще не нашел самый главный конденсатор на 400В — нигде нет такого именно нужных размеров, т.к. посадочное место рассчитано впритык +-2мм и конденсатор уже не впихнуть.
        Не хотелось бы чтобы диммеры эти через какие-то 3...5 лет внезапно повыходили из строя, когда и контакты с установщиком потеряны и все напрочь забыто.
        • 0
          Вынесите конденсатор на проводах в свободное место. Там не настолько высокочастотные схемы, чтобы это было критично.
          • 0
            Нет свободного места. Монитор плоский, компоновка блока питания довольно компактная и все это внутри металлического кожуха(сталь, 1мм).
            • 0
              Разбейте на два конденсатора, уж их-то точно можно впихнуть где-то в корпус. Вернее — один на место, один в корпус.
              • 0
                Мы один конденсатор вместить не можем, куда еще второй, что бы разбить на два, тем более габариты при том же напряжении что 4,7 что 2,2 мкФ практически одинаковы.
                • 0
                  Их вообще убрать, разменяв на большую емкость в низковольтной части. Или преобразователь стартует слишком долго после потери напряжения?
                  • 0
                    Ответ Александра (разработчика аппаратной части):

                    Во-первых, это требование к работе микросхемы, во-вторых мы включены в разрыв и без конденсатора, даже если микросхема запустится без сбоя, в нашем случае работа вообще не гарантируется. Плюс ко всему конденсаторов вообще должно быть два, это мы уже пошли на крайний минимум.

                    Если вы хорошо знакомы с этой микросхемой от Power Integrator — сможете запустить ее без входной емкости и дать гарантию бесперебойного питания с учетом того что мы включены в разрыв питания?
                    • 0
                      Если это простая микросхема, она будет работать. Короткое время за период но будет. Проблема возникнет если у нее есть цепь начального запуска, и тогда каждый полупериод она будет перезапускаться дольше чем длится импульс напряжения и тогда естественно ничего не выйдет.

                      собственно, какая микросхема? Схемы не было, какая там стоит микросхема мне неизвестно. Неужели она способна работать в сверхшироком диапазоне напряжений от 10 до 400В? Ведь когда симистор откроется полностью микросхеме достанется не больше 10В — тот кусочек синусоиды который пройдет от момент перехода через ноль и до открытия симистора.
                      Или схема специально пропускает 1 полупериод в секунду чтобы подпитать этот конденсатор?
                      • +1
                        схема пропускает часто каждого полупериода
                  • +1
                    Преобразователь стартует на очень короткое время и без высоковольтной емкости никак нельзя
        • 0
          Есть разумное решение. Купить брендовые конденсаторы, и не на рынке / ebay, а в серьезных магазинах типа маузера, компела, дигикея.
      • 0
        Есть т.н. «компьютерные» smd конденсаторы я не интиресовался, есть ли такие высоковольтные, но на низковольтных Вы бы хорошо сэкономили места.

        Кстати, симистор не греется? Какой максимальный ток может отработать диммер?
        • 0
          Это те самые танталовые. Высоковольтных таких не бывает, либо это крайняя редкость — тантал ограничивают напряжением до 50 вольт, а SMD-шные и того меньше — 35В, ибо смысл.
        • 0
          Про танталовые конденсаторы уже ответили. Включенная продолжительное время лампа 150Вт вызывает нагрев диммера в закрытом пластиковом корпусе на уровне 50 градусов цельсия.
  • +1
    Простите, а зачем подобный диммер нужен для умного дома? Насколько я понимаю, возможность таким образом регулировать яркость есть только для лампы накаливания? Их сейчас есть смысл использовать?
    • 0
      В предыдущей статье есть заявление и на энергосберегайки… посмотрим что получится в конце…
    • +1
      Обычные сберегайки будут только включаться-выключаться. С необычными диммируемыми есть ожидания, что будут регулироваться.
      • 0
        Необычные регулируются тоже не очень и при этом достаточно сильно жужжат.
        Зачем делать такой диммер, я так и не понял. Разве что завязать потом это все в сеть. А без сети есть давно готовые микросхемы, которые занимают меньше места, их сложнее сломать, могут управлять сенсором или ИК датчиком.
        • 0
          Естественно все это в сеть будет завязано. В этом и весь смысл радиомодуля на борту.
    • +2
      На неделе разбирался с диммированием светодиодных 12в ламп. Подпаиваешь один проводок (третий) и подаешь на него ШИМ сигнал с контроллера. Подробнее тут we.easyelectronics.ru/woddy/razgonyaem-lampochki.html ближе к концу.
      • 0
        Спасибо за ссылку. В этом проекте не применимо, но пригодится однозначно.
    • 0
      Помимо обычных ламп накаливания есть еще галогенки. Их много куда пихают т.к.
      1) Маленькие. Легко помещаются во всякие дизайнерские светильники a-la дерево с веточками и лампочки вместо листочков.
      2) Экономичнее обычных ламп накаливания. Запреты пока на них не распространяются.
      3) Дешевые по сравнению с люминисцентными и светодиодными.
      • 0
        А разве в части управления галогенки чем-то от обычных ламп отличаются? Для них кстати особо ценен будет эффект плавного включения. У меня дома люстра с такими лампами — мрут, как мухи.
        • 0
          неправильные галогенки или фиговые контакты. Первая партия ламп которая шла с люстрой сгорела месяца за 3, ну я закупил лампочек… вставил. год прошел(или уже два? чесно, не помню уже когда менял!), одна только сгорела пол года назад, так не доберусь её поменять. Теперь горсть лампочек лежит, похоже надолго.
        • 0
          Во первых рекомендуются 12в галогенки. Они ярче и долговечнее. Во вторых если ставить 12в лампы и трансформатор для них, то решаем проблему питания контроллера и ШИМим обычным мосфетом.
          И галогенки нельзя пальцами трогать. Если вас вдруг не предупредили.
    • 0
      Существуют регулируемые светодиодные.
      Сам не пользуюсь, стоят нерегулируемые светодиодные, но видел на ибее (Dimmable E14 LED, например)
  • 0
    так как на Украине не удалось найти нужных разъемов (с шагом 2,0мм).

    Чудеса просто. Полно этого добра.
    Вот как пример: www.hius.com.ua/index.php?str=cat&w=0&s=010401
    В Севастополе даже на рынке продаются, не поверю, что в Киеве нет.
    • 0
      Мне совершенно не сложно будет впаять эти гнезда здесь в Екатеринбурге :) На таком уровне паяльник я уже освоил :-D
  • +1
    диммер без обратной связи? спросить состояние у него можно?
    • 0
      С обратной связью конечно. В конечном этапе внедрения можно будет по интернету наблюдать, какие лампы в доме включены и управлять ими.
      • +1
        А диагностика проблем? замыкание в лампе, перегорание? Как бы это вполне естественно… А то ведь как получится, вроде диммер говорит что лампа на 100% а реально света нет потому что лампочку выкрутили или она перегорела. Моменты сгорания так же лучше всего фиксировать, чтобы потом по частоте сгорания диагностировать проблемы со светильником/патроном. Вроде как функция не требует особых затрат в реализации, а полезна.
  • 0
    На самом деле у этого диммера контроль работоспособности лампы является как-бы побочной фичей. Если лампа перегорает, диммер лишается питания и отваливается от сети. Если бы у нас было простое питание, а не в разрыве линии, такой фишки не было бы.
    • 0
      Можно было добавить измерение тока, тогда были бы красивые графики месячного расхода света в туалете + надежная обратная связь, а не просто отвалился/работает.
      • 0
        Пришлось бы проводку прокладывать до выключателей — это не круто. Модули с обычным питанием тоже будут. А график месячного расхода думаю делать за счет датчика около счетчика подключенного.
        • +1
          Это будет общий расход. А вероятно было бы интересно сколько лампочка в туалете сожрала, и сколько в зале отдельно. Но это фетиш… поскольку редко включаемые лампочки по сравнению с электрической плитой можно списать на погрешность измерения, а «главный свет» который горит большую часть времени можно и на калькуляторе прикинуть. Хотя контроль тока можно задействовать для диагностики перегорания ламп в люстрах с несколькими патронами.
          Хлобысь — нагрузка изменилась на треть, значит одна из 3-х лампочек в люстре перегорела.
    • 0
      В разрыв линии, а для чего тогда высоковольтный электролит? Кстати, если параллельно люстре зафигачить конденсатор, то схема диммера никогда не будет терять питание даже в случае перегорания лампы. Но в таком случае надо ограничить ток через симистор(можно последовательным резистором с тем конденсатором), ибо я хорошо знаю что с ними бывает при работе на чистый конденсатор…
  • +2
    Было бы здорово если бы автор добавил в пост полное описание проекта: схемы, платы, описание работы и т.д. Понимаю, что многим тут все очевидно и так, но уверен, начинающие с удовольствием почерпнули бы некоторые идеи, которые, возможно, были бы применены на практике. К примеру, до этого поста я не знал про существование микросхемы LNK304PN. Сам бы в таком случае городил бы «БП на конденсаторе» =)
    • 0
      вообще, LNK как бы устарели лет 5 назад, и собирать импульсные преобразователи на них уже не рекомендуют. Есть более современные преобразователи вплоть для применений на мощность 0.1Вт но цена их пока кусается, вероятно поэтому пока LNK в ходу у радиолюбителей. Не помню где, кажется в журналах РАДИО где-то за 2010 годы была реклама этих преобразователей в SMD-исполнении, дескать схема на 0.5см^2 обеспечивает DC-DC с 400В на мощность 0.2Вт(дежурка телека, или другого бытового устройства), это даже конденсаторному не под силу. Но куда эти м/с делись? почему о них не говорят на каждом углу, почему до сих пор используют TOPxxx и LNKxxx а иногда и TL494?
      • +1
        странно выглядит такой комментарий — и мощность указана и порядок известен (раз кусается), а вот конкретно сказать что за преобразователь или какая серия/производитель… вот тут почему то память подвела
        • 0
          Тогда когда я их видел, мне они были не нужны, думал лет через 5 они подешевеют и тогда их можно применять налево и направо. Но увы, повидимому их похоронили?
          Корпус у них был отличный — SMD SOT23-5 кажется. Это и запомнилось, а не название серии.
          • 0
            Знать бы…
            Такой корпус очень вкусно смотрелся бы) Хотя основной вопрос в обвязке
  • +1
    извините за прямолинейность, но пост в стиле «мама я покакал» — если вы рекламируете свой продукт — пишите в соответствующий хаб и показывайте там конечный продукт для покупки, а не поделки на коленке. Вы же позиционируете проект как открытый — так выложите схему — обсудим, а то не совсем понятна цель поста
    • 0
      Схему я наверно чуть позже выложу отдельным постом. Сейчас для этого смущает только то, что будет много вопросов по ней. У автора схемы нет здесь аккаунта, а глухие телефончики особо никогда удачными не оказывались. В том смысле, что я по обычным-то постам кое-как у него переспрашивать успеваю по техническим вопросам.
  • 0
    Мерцание — это не особенность камеры, а 50 герц в электрической сети.
    • 0
      все же скорее стробоскопический эффект от камеры в совокупности с мерцанием лампы
      • 0
        а лампа мерцает как раз из-за тех самых 50 герц. И камера тут ни при чем. Можете быстро помахать карандашом перед лампочкой и увидите, что она мерцает.
        • 0
          начнем с того, что лампочка будет мерцать с частотой 25 герц, частота камеры как правило 25-30 герц — то есть примерно близко — возникает ситуация, когда например камера снимает все 25 кадров, слабо горящей лампочки, потом разность фаз между частотой камеры и мерцания лампочки набегает и камера теперь снимает в основном кадры с сильно горящей лампочкой — соответственно это и видится как низкочастотное мерцание — мерцают не отдельные кадры, а целые пачки кадров — поэтому видно это только на съемке камерой. То есть мы 25 герцовый сигнал модулируем близкой частотой, а как известно — при амплитудной модуляции возникает 2 составляющих — суммарная и разностная — разностная может достигать как раз видимых на камере 2-3 герц. про карандашом помахать — улыбнули
          • 0
            Лампочка мерцает с частотой 50 герц, на камере это видно. Но первопричина — это переменный ток в сети, а особенности работы камеры — это просто особенности работы камеры. И лампочка не перестанет мерцать, если на видео с камеры, которая заточена под съемки лампочек, вы этого не увидите.
            • 0
              вообще — я чет прогнался — не 25 герц, а 100 герц частота мерцания лампочки, плюс у нее инертность большая — так что эти 100 герц довольно сглаженные получаются, плюс у глаза инертность большая — БЕЗ КАМЕРЫ МЕРЦАНИЯ ВЫ НЕ УВИДИТЕ — то что вы мерцание на съемке видите — как раз следствие модуляции частотой съемки камеры частоты мерцания лампочки. — 20 кадров попало в горб, еще 20 — между горбов яркости лампочки — вот это вы и видите мерцанием — когда смотрите глазом — он не может с такой скоростью снимать — новый горб приходит, когда рецептор еще засвечен предыдущим горбом — за счет этой инертности картинка сглаживается в глазу
              • 0
                Вообще для этого явления давно придумали словосочетание — стробоскопический эффект
                • 0
                  вы шутите? может посмотрите первый ответ мой к комменту?
                  • 0
                    Это я для тех кто читает ветку только вниз.
  • +1
    Классно вы тут про мерцание раздули :) А я всего то хотел своими словами отсечь комментарии в духе «фу, диммер то мерцание лампы вызывает». Некоторые камеры умеют бороться с этим эффектом. Та, какой велась съемка — не умеет видимо.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разное