Arduino Home Light Dimming

Il muro a secco ha appena iniziato a salire nel progetto del seminterrato della mia famiglia. Ho cercato sistemi di controllo dell'illuminazione residenziale. Alcuni di quelli che ho visto sono stati un aumento di $ 2.000. Penso che sarebbe molto più divertente (ed economico!) Implementare il mio sistema basato su Arduino.

Il vero problema sta nel controllo effettivo delle luci. Ogni gruppo di luci dovrà essere controllato da un sistema dimmer basato su interruttore. Sarebbe molto più semplice se il microcontrollore fosse l'unico punto di controllo. Ahimè, non è così. Suppongo di dover utilizzare un dimmer che consenta a un dispositivo esterno di interfacciarsi con esso. Ciò eviterebbe completamente il problema poiché l'interruttore e Arduino potrebbero entrambi controllare le luci che Arduino controllerebbe le luci attraverso l'interruttore dimmer.

Qualcuno può consigliare una soluzione / approccio migliore o suggerire un interruttore dimmer che ha una sorta di interfaccia "remota"?

Aggiornamento del 03/03/2013: alla fine sono andato con una soluzione basata su Insteon usando uno scudo personalizzato di Good Robot . Funziona alla grande e può essere utilizzato per controllare qualsiasi cosa Insteon, non solo le luci. Pubblicherò una risposta qui quando avrò la possibilità di scrivere qualcosa di utile.

Ho installato un'intera casa con X10 circa 10 anni fa e, mentre funzionava, poteva essere un po 'traballante. Se avessi intenzione di farlo di nuovo, avrei cercato prodotti più moderni come Insteon . Si suppone che Insteon risolva gran parte delle imperfezioni di X10.

Non mi preoccuperei di provare a costruire i moduli di controllo CA del dispositivo (dimmer, interruttori remoti, ecc.) Poiché lavorare con le tensioni di rete è molto pericoloso a meno che tu non sappia davvero cosa stai facendo.

DMX512 è ampiamente utilizzato per il controllo dell'illuminazione del palcoscenico. Poiché utilizza EIA-485, l'hardware e il software dovrebbero essere abbastanza facili da implementare su un Arduino con uno scudo adeguato. Ecco un progetto Arduino DMX.

Sono disponibili controller dimmer DMX remoti fai-da-te economici, eccone uno che utilizza un AVR ATmega8515, un dispositivo simile a quello utilizzato su Arduino. Sarei propenso a usare un controller molto più piccolo ed economico. Viene anche descritta l'interfaccia dimmer per le lampade, la "power unit". È un progetto piuttosto carino.

Ho suonato con X10 e Insteon - funzionano, ma la mia esperienza di hackerarli è stata deludente.

Quindi sto costruendo il mio sistema domotico interamente con le radio XBee. Lo standard ZigBee Home Automation è aperto e abbastanza facile da implementare (se si desidera essere compatibili con HW esistente). Ma non devi seguire questa strada, puoi implementare il tuo protocollo (con json binario per esempio - è quello che sto facendo). Le radio non sono economiche (~ $ 25), ma la facilità d'uso ne vale la pena, secondo me. In molti casi non è nemmeno necessario un microcontrollore: gli XBee hanno un proprio I / O digitale e analogico. Finora ho realizzato alcuni dispositivi con XBee's: termostato, sensore di movimento, gateway X10 e assistente di parcheggio in garage / sensore di presenza auto. Le radio ZigBee possono formare reti mesh, quindi la copertura e il consumo energetico sono eccellenti.

Costruire i tuoi dimmer sarebbe costoso, però (l'unica opzione che ho potuto trovare era usare il modulo Velleman K8064 - ~ $ 35), quindi se hai bisogno di un dimmer, andrei con Insteon o X10. Ho un paio di moduli lampada X10 a casa mia e per controllarli, utilizzo l'interfaccia seriale X10 PRO PSC04 (per ~ $ 10 è difficile da battere) collegata ad Arduino ( libreria X10 per Arduino ).

Se dovessi installare comunque cablaggi e nuove luci, prenderei in considerazione l'installazione di apparecchi a LED. Non solo risparmierete denaro a lungo termine a causa dei minori costi dell'elettricità, ma risparmierete denaro nell'installazione sul cablaggio. Poiché i LED utilizzano tensioni inferiori a 24 V, il codice elettrico è molto lassista. Non è necessario installare cavi di rame spessi (costosi) su ciascuna presa, ma piuttosto un cablaggio 20-18 AWG molto più economico (ho persino usato 23 AWG in un cavo CAT6) Ci sono molte opzioni per i LED ad alta potenza che guidano da un arduino. Il mio preferito sarebbe questo. È possibile controllare fino a 128 da un singolo arduino. Il codice per controllarli è molto semplice. Dopo averlo fatto, aggiungi uno scudo Ethernet all'arduino e alcuni javascript di base e quindi controllare le tue luci sarà semplice come visitare una pagina web su un computer o smartphone. Potresti persino inoltrare le richieste della porta in arrivo 80 allo scudo e permetterti di controllarlo mentre sei assente (forse per spaventare i criminali). Inoltre avresti il ​​controllo indipendente della regolazione della luminosità su ogni luce nel seminterrato (quindi, ad esempio, se guardavi un film, potevi accendere solo due luci sul retro e lasciarle davvero fioche).

Lavoravo per un'azienda con dimmer a pulsante. Dovrai sostituire tutti gli interruttori a parete con pulsanti con un contatto NO (normalmente aperto). Il vantaggio è che puoi semplicemente posizionare tutti i punti di controllo in parallelo e inviare un singolo segnale logico al microcontrollore. È possibile utilizzare la tensione di alimentazione del microcontrollore e una resistenza di pull-up, ma soprattutto sui cavi lunghi si accumula molto rumore e si può verificare anche una caduta di tensione. Far funzionare meglio i pulsanti con una tensione più elevata (ad esempio 24 V) e dividere quel livello in modo che corrisponda al microcontrollore.

Un possibile modo di operare: la
pressione di un pulsante per un tempo superiore rispetto ad esempio a mezzo secondo (ri) avvia un ciclo di regolazione. Fintanto che si preme un pulsante, si attenua a una certa velocità, si attende un secondo al valore massimo e si inizia a scendere, fino a quando non viene spento, dopodiché il ciclo si riavvia. Il microcontrollore deve ricordare non solo il livello corrente, ma anche se l'ultima azione è stata su o giù.
Premendo brevemente il pulsante (meno di mezzo secondo) si passa da off all'ultimo valore oscurato.

Questa è solo una possibile funzionalità. Puoi apportare variazioni a questo, tieni presente che hai solo un impulso (di lunghezza variabile) come segnale.

Potresti voler guardare X10 che non l'ho usato per un po 'ma da quando l'ho usato per ultimo so che c'è stata almeno un'interfaccia per porta seriale, forse anche wireless, in modo da non dover effettivamente salire sulle linee elettriche con il tuo hardware. Ci sono (erano) moduli in cui hai chiuso un relè e potresti accenderlo o spegnerlo. Per la luce fioca o luminosa avrai bisogno di più controllo.