Как сделать контроллер умного дома своими руками?

0
1308
сделать контроллер умного дома

Повысить комфорт от использования бытовых приборов легко, если воспользоваться для этого современным оборудованием. Над улучшением процессов работают многие инженеры, которые связаны с автоматизацией современных зданий. Также проблема интересует интеграторов, обладающих большим опытом в этой сфере.

Сложным этапом выбора остается поиск контроллера, который будет отвечать заданному уровню производительности. Рынок предлагает большой выбор контроллеров, поэтому начинающим покупателям приходится оценивать предложенную продукцию тщательно. Статья поможет подобрать оборудование для умного дома, либо изготовить его своими руками.

Что собой представляет управляющий контроллер?

Данное устройство отвечает за работу каждого потребителя, а также руководит работой электроприборов, входящих в умный дом. Контроллер позволяет отправить сигнал владельцу о текущем состоянии разных модулей. Изделие программируется в соответствии с пожеланиями владельца, для выполнения заданных действий. Для большего удобства можно настроить определенный рабочий график. Устройство может действовать в автономном режиме, когда владельца нет в квартире. Для осуществления корректной работы используют:

  • смартфоны;
  • радиопередатчики;
  • компьютерные сети.

покупка контроллеров происходит в соответствии с выбранной архитектурой центра управления.

Принцип работы устройства

Популярные системы для управления электроприборами обязательно должны иметь собственный контроллер. Именно он отвечает за выполнение сценариев в автоматическом режиме. Настройка выполняется путем активации различных механизмов, призванных облегчить жизнь человека. С помощью устройства удается контролировать выполнение задач, которые были предустановлены для умного дома, либо установлены самим владельцем. Поэтому важным пунктом остается наличие обратной связи. Контроллер отвечает за датчики, установленные в помещении, которые связаны с ним аппаратно. Пользователю остается выбрать подходящий режим работы.

Польза сведений, передаваемых устройством, зависит от потребностей владельца. Некоторым обывателям часть опций просто не нужна, но более продвинутые пользователи обязательно оценят обширный функционал. В процессе настройки оборудования важно также решить вопрос о том, насколько автоматизированным будет сценарий работы. Далеко не всегда есть необходимость уточнить текущее давление воды или напряжение.

Входы и выходы контроллера

Каждое устройство оснащается функциональными разъемами. Так вход выступает в качестве шлюза для подключения различных модулей, отвечающих за отправку информации На него. Выходы выступают разъемами, позволяющими передавать сигналы С контроллера, чтобы выбранный модуль изменил свои текущие показатели. Эти разъемы могут относиться к дискретным или аналоговым. Первые отличаются двумя возможными положениями:

  • сигнал;
  • нет сигнала.
Читайте также:  В скором времени Siri сможет адаптировать свои ответы к человеку

В логическом эквиваленте это выглядит как 0 или 1. От объемных сенсоров поступает импульс на вход контроллера именно так, ведь движение либо есть, либо нет. После этого устройство генерирует обратный импульс в соответствии с заданным режимом работы.

Аналоговый тип входа позволяет различать не только текущий тип импульса, но и определяет значение. Поэтому такие разъемы используются для сенсоров влажности. Выход аналогового типа передает сигналы лампочкам, обеспечивая изменение освещенности в помещении.

Типы связи контроллеров

Контроллер позволяет построить оборудование для домашней автоматизации работы электроприборов. Для этого устройство принимает сигналы и транслирует импульсы на выбранные модули. Осуществить связь можно разными способами:

  • Удаленно;
  • Локально.

Также различие заключается в том, какой метод передачи используется – беспроводной или проводной. В первом случае локальная связь обеспечивается посредством:

  • Радиопередатчика;
  • Wi-Fi;

Настраивать текущее положение системы можно из любого помещения, а также находясь за пределами здания. В помещениях, где используются экранирующие элементы, дополнительно устанавливают радиоточки.

Удаленно поддерживать связь в беспроводном режиме удается при помощи подключения к интернету, а также посредством использования устройств расширения связи. Это позволяет гарантировать стабильный доступ к контроллеру. С этой целью применяются:

  • GSM/GPRS;
  • Мобильный интернет;

Даже в случае отсутствия подключения к глобальной сити, у пользователя сохраняется возможность отправить или получить сообщения на смартфон. Кроме последнего, для осуществления связи используют планшеты и ноутбуки.

Локальная связь проводного типа считается устаревшим способом, поэтому встречается редко. Такой вариант обладает превосходной надежностью. Для связи потребуется установленный кабель или проложенная ранее проводка. Такое подключение подходит для центральных и региональных элементов управления. Расширить функции удается путём включения коммутатора, создающего дополнительные ответвления.

Удаленная связь проводного типа сегодня остается дорогим методом, так как для установки потребуется проложить большой объем кабеля. Стоимость связи будет расти в зависимости от удаления блока управления от его контроллера. Метод используют государственные структуры, которые нуждаются в надежном управлении близлежащими территориями. В домашних условиях связь этого типа не используют.

Варианты конфигураций

Повышение производительности работы электроприборов и их автоматизации ведет к тому, что человек разрабатывает более совершенные механизмы, отвечающие за подобную функцию. Стремление связано с желанием уменьшить массу и размеры каждого устройства. Но функциональность контроллеров не должна от этого страдать. К устройствам управления современного типа устанавливают ряд требований:

  • Высокая автоматизация;
  • Самоконтроль за выполнением текущих задач;
  • Простота управления и четкое следование сценарию.
Читайте также:  Безопасен ли ваш дом для окружающей среды

Внедрение инновационного оборудования значительно упрощает многие процессы бытового уровня. Контроллеры принимают в этом непосредственное влияние. К ним можно подключить широкий диапазон модулей, среди которых:

  • Климатическое оборудование;
  • Регулировка освещения;
  • Сигнализация и безопасность;
  • Медиасистемы;
  • Водоснабжение и отопление.

Для обеспечения управления домом потребуется распределенная или центральная система. Первую еще называют шинной. Такое оборудование отличается широким применением. Изначально устройство изготавливалось для использования в умном доме. Известные производители:

  • BTicino;
  • Jung;

Среди преимуществ распределенного комплекта стоит отметить:

  • Расширяемость. Пользователю достаточно приобрести различные модули, которые включаются в шину и настраиваются без лишних усилий, чтобы повысить функциональность умного дома;
  • Рынок переполнен производителями и качественной продукцией, которая хорошо соотносится между собой;
  • Оборудование обладает высоким качеством, поэтому и система будет надежной. В случае отключения одного из элементов, остальное оборудование продолжит свою эксплуатацию.

Альтернативой выступает центральная система. Она отвечает за управление с помощью центрального контроллера. Поэтому все модули должны быть подключены к единому центру управления. Каждый сенсор подключается к контроллеру, поэтому от них должны исходить соответствующие провода.

Достоинства такой конфигурации в следующем:

  • Можно воспользоваться любыми выключателями и датчиками, что снижает стоимость умного дома;
  • Наличие минимальных навыков программирования позволит владельцу системы лично настроить ее работу. Поэтому нет необходимости приобретать новое ПО;
  • Для интеграции можно пользоваться различной техникой.

Создаем контроллер умного дома самостоятельно

Создание сети домашних электроприборов не требует особых умений и познаний. Поэтому пользуясь простой инструкцией можно будет подготовить рабочий контроллер, отвечающий за выполнение выбранного сценария. Рассмотрим создание на примере контроллера Z-5R.

Для работы потребуется использовать:

  • Замок;
  • Блок питания;
  • Считыватели;
  • Кнопка выхода.

Ток блока питания определяется от модели замка, которую планируется использовать. Так в случае с электромагнитными устройствами достаточно 1А, а для электромеханики не обойтись без блока на 3-4А. Уточнить уровень расхода энергии позволяет уточнить паспорт изделия, который должен идти в комплекте с любым качественным замком.

Для работы контроллера можно использовать нормальнооткрытые или нормальнозакрытые замки. Для соответствующего устройства потребуется и джампер, который крепится на плату контроллера.

В процессе работы применяются диоды 1N5400, 1N5408 или схожие представленным. Расположить диоды можно на контактах, но чем ближе к замку они находятся, тем более высоким будет уровень защиты.

Читайте также:  Что такое ONVIF протокол?

Контроллер должен иметь и кнопку выхода. Умный дом vera предполагает использование любой кнопки с Normally Open контактом. Продолжительность открывания замка не ограничивается. При использовании устройств SOKOL-ZS и LC у пользователя также будет возможность ограничивать сроки открывания с помощью программирования.

Считыватели подключаются к контроллеру при помощи витой пары. В данном случае выбор следует останавливать на устройствах с Dallas Touch Memory, так как именно этот протокол будет использоваться в процессе работы контроллера.

Вспомогательные элементы

Установить контроллер на avr не сложно, если в распоряжении пользователя есть необходимые конструктивные элементы. Так для создания системы защиты умного дома потребуется дверной сенсор, работающий с различными замками:

  • Электроригельными;
  • Электромеханическими;
  • Электрозащёлками.

С его помощью контроллер получает информацию о том, что дверь была открыта, что и снимает нагрузку с механизма.

Другим вспомогательным элементом выступает светодиод считывателя, который нужно подключить к ВНЕШ.СД и ЗЕМЛЯ. Данный тип контроллера не предусматривает наличие дополнительного резистора. Применение выносного зуммера позволяет дублировать звуковые сигналы контроллера. Использовать его нет необходимости, если хорошо слышен звук самого устройства.

Проходные схемы подключения

Пользоваться несколькими потребителями для одного контроллера выгодно в случае, когда задачей выступает проектирование освещения для лестницы или коридора. В такой ситуации можно будет воспользоваться единственным каналом, не задействуя прочие. Реализовать такое подключение можно при использовании импульсных или бытовых выключателей. Существует также возможность значительно упростить электрическую сеть в квартире. Стоит воспользоваться кнопочными выключателями импульсного типа. Эти элементы устанавливаются в определенном положении, и для монтажа потребуется использовать меньше проводов.

Использование современных промышленных контроллеров от arduino и других компаний позволяет обеспечить создание любой конфигурации. Этот замечательный набор для экспериментов сделает умный дом с контроллером простым в эксплуатации и не требовательным. Для его работы можно воспользоваться любым алгоритмом, что расширяет выбор сценариев работы.

При использовании готового контроллера удается получить универсальный умный дом. Не сложно подобрать подходящие модули, а также заменить датчики в процессе эксплуатации, либо сам контроллер более новой моделью. Даже программа в большинстве случаев переносится на новое устройство без доработки.

Самостоятельное изготовление контроллера позволит снизить расходы на создание умного дома. Такой вариант вызывает интерес у тех людей, которые обладают определенными навыками и знаниями в электротехнике. Полученный опыт позволит в дальнейшем провести ремонт в случае его необходимости.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here