Умный дом своими руками. Как управлять силовой нагрузкой?

Question

[DorBer]

Давно хотел сделать «систему умный» в квартире. Планирую ремонт и будет возможность осуществить прокладку всех необходимых проводов. Систему разрабатываю сам. Думал управлять модулями по 1wire, что, правда, на данный момент не имеет значения для текущего вопроса.

Управлять простой нагрузкой хочу с помощью реле. В этом случае будет два состояния: включено и выключено. А вот для плавного изменения яркости освещения ничего не могу придумать. Я по образованию инженер, но по элементной базе уже давно не в теме.

Подскажите, как и чем управлять нагрузкой при помощи низкоуровневого сигнала (управляющий модуль на микроконтроллере) в этом случае?

Answer 1

[YasonBy]

Алгоритм Брезенхема в тиристорных регуляторах мощности.
Микроконтроллер управляет оптотиристорами.

Answer 2

[GlukER]

У di_halt'a есть отличная статья easyelectronics.ru/upravlenie-moshhnoj-nagruzkoj-peremennogo-toka.html

Answer 3

[codecity]

Т.е. вы хотите сделать лампочку более тусклой? Но ведь это будет работать только с лампочкой накаливания. А что вы будете делать, если решите заменить лампы на ртутные или светодиодные (на счет светодиодных не уверен, может и можно управлять)?

Имхо, лучший вариант управления освещением — включать нужное вам количество ламп. Т.е. 1-на лампа — минимум света, 5 ламп — максимум света.

Comments

[codecity]

А да, по теме. Мне известно3 способа:

1. Тиристор. Уже его написали. Сигнал, который идет на лампу, нужно выпрямлять и сглаживать (там он особой формы получается, тиристор работает как ключ).
2. Магнитная катушка и сердечник. Если катушка без сердечника — сопротивление по переменному току низкое, лампа горит ярко, если с сердечником — сопротивление высокое, горит тускло. Но вам не подойдет — сердечник задвигают вручную.
3. Мощный транзистор.

[VBart]

Причем даже для лампы накаливания на нештатных режимах ее КПД (как отношение светового потока к потребляемой мощности) будет сильно снижаться.
www.osram-auto.ru/files/17.jpg
delta-grup.ru/bibliot/16/26_html_18e0440b.jpg

[GlukER]

На сколько я знаю, транзистор для переменного тока не подходит ввиду своей однонаправленности(будет только половину полупериодов пропускать)

Answer 4

[vinxru]

Я сейчас делаю такой же ремонт.

Вместо реле использую симисторы (плюс драйверы к ним). По 20 рублей за штуку. В отличии от реле, они более долговечные, бесшумные и позволяют плавно регулировать свет ламп накаливания.

Я использую микроконтроллеры и плавное регулирования света у меня осуществлено так. На паре транзисторов собрана схема, которая подает сигнал в микроконтроллер, когда сетевое напряжение проходит через 0. А микроконтроллер отсчитывает время (100-проценты)/10000 секунд от этого сигнала, и подает импульс на симистор. Симистор открывается, и пропускает ток, пока напряжение в сети не пройдет через 0.

Comments

[DorBer]

Это импульсное питание получается? А когда симистор закрыт утечки нет через него? В смысле совсем закрыт, цепь разомкнута? :)
А еще интересует ручное управление к этому делу как реализовывали? Ну я имею в виду на выключателе. Кнопками?

[vinxru]

Получается широтно импульсная модуляция.

Утечки через симистор нет (Но при превышении напряжения 400-1000 Вольт на симисторе, симистор откроется)

Я все провода от выключателей и от ламп завел в специальный ящик. В этом ящике стоит ряд выключателей. В одном положении, лампы соединяются с выключателями и все работает как обычно. В другом положении, выключатели подключаются к МК, а лампы к Симисторам. А дальше, программа читает состояние выключателей и упрвляет лампами, как её вздумается. Например можно выключить весь свет дома с выключателя у входной двери. Либо свет в ванной выключается сам, после 4-х часов.

Еще к этому микроконтроллеру подключен приемник ПДУ, сигналы с датчиков движения, датчиков утечки воды, датчиков температуры, датчиков освещения, и RS-232 с компьютера. Я планирую установить на компьютер программу распознавания жестов и голоса.

[vinxru]

А вот они, симисторы.

[TyShkan]

А можно поподробнее как устроена схема? Может ли она резать задний фронт синусоиды как это делают диммеры для емкостных нагрузок?

[Eddy_Em]

Только на симисторы нужно еще обязательно LC-фильтры вешать, иначе при «приглушенном» свете музыку вы не послушаете…

Answer 5

[Igor_Sib]

Собираюсь тоже сделать «Умный дом», но хочу использовать ZWave. Для технологии ZWave для такой задачи диммеры выпускает фирма Duwi. Для X10 (сигнал по электропроводке) тоже есть, даже отечесвенного производства (с обратной связью). Может есть возможность их как-то приспособить?

А почему именно 1Wire? Почему не беспроводное или передача данных по эл. проводам? Я что-то как представил сколько надо штробить чтобы спрятать этот wire для управления, склонился к другим вариантам.

Comments

[DorBer]

Мне все равно проводку менять, заодно в штробу управляющий кабель положу. Х10 исключил из-за множества недостатков, беспроводные технологии дороги. Да и вообще готовые решения дороги, поэтому решил делать сам, — руки как надо растут.

[nekufa]

Вредно их в одну штробу класть.
Хотя, если общая сеть из устройств небольшая — проблем, наверное не будет.
Но лучше 1wire отдельно.

А что в качестве мастера собираетесь использовать, если не секрет — комп?

[DorBer]

Да, комп в качестве сервера. А дальше уже доступ с любых устройств.

[nekufa]

Может, напишите статью?

Answer 6

[Wott]

Если память не изменяет это штука в народе зовется диммером :)

Comments

[DorBer]

Насколько я понял диммер — готовое устройство. Посмотрел в инете, заинтересовался симистороной схемой. Буду ковырять в эту сторону, наверное.