Spkb-optics.ru

СПКБ Оптик
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатели системы управления светом

Концепция умного дома подразумевает управление устройствами голосом или через единое приложение на смартфоне и создание сценариев автоматизации. Все это справедливо и для умного света. Сам по себе умный свет — это:

  • лампы — устанавливаются в цоколь, например, E27;
  • локальные светильники — включаются в розетку;
  • встраиваемые светильники — питаются напрямую от электрической сети, при этом подключение к ней скрыто в потолке или стене. Простейший пример — потолочный светильник;
  • светодиодные ленты — работают через адаптеры питания, которые в свою очередь подключаются к розетке.

Обратите внимание на типы подключения к электросети, это важно для понимания множества вариантов работы. Каждый из приборов может быть обычным или умным. Чтобы прибор «поумнел», его снабжают модулем беспроводной передачи данных. Большинство работают по Wi-Fi, Bluetooth или ZigBee.

Устройства применяемые для автоматизации управления освещением

Дабы разобраться с вопросом автоматического управления, давайте сначала рассмотрим, а чем отличается централизованная система управления от установки обычных датчиков. И какие, собственно говоря, датчики для этого могут применяться?

Для ответа на этот вопрос давайте возьмем шкаф управления наружным освещением с централизованной системой, и посмотрим, что к нему подключено. Вы удивитесь, но это обычные датчики освещенности, движения, присутствия, таймеры и концевые выключатели открывания дверей.

Сам процесс управления осуществляется только за счет этих датчиков. А централизованная система лишь обеспечивает их координацию, изменение режимов работы и удобный интерфейс пользователя для настройки и управления.

  • То есть, мы вполне можем своими руками создать подобную систему управления, которая только что и будет не столь удобна в эксплуатации.
  • Но столь ли часто нам необходимо изменять настройки? Может быть раз-два в год – да и то, только на отдельных реле.
  • Это вполне можно сделать и вручную, а не через WEB-интерфейс. Зато стоимость такой системы будет в разы ниже.
  • Что нам для этого необходимо? В первую очередь сами датчики. Поэтому давайте остановимся на них подробнее.

По сути это обычные кнопки, которые монтируются в дверь и фиксируют ее положение.

Они могут быть выполнены по разнообразным технологиям, из-за чего цена на устройство может достаточно сильно отличаться.

Важные детали

Система интеллектуального освещения помимо исполнительных механизмов (осветительных приборов, электроприводов штор и т. д.) включает в себя центральный блок управления (переносная либо настенная панель), комплект устройств, подающих на него сигналы (датчики, детекторы), и набор контроллеров, которые приводят в действие исполнительные механизмы. К таким устройствам относятся диммеры, актуаторы для управления шторами и жалюзи, контроллеры для элементов систем отопления и кондиционирования, активизирующие фанкойлы, вентиляторы, отопительные котлы и др.

Контроллер «умного дома» Loxone Miniserver (восемь цифровых выходов)

Все контроллеры различаются по количеству каналов, то есть устройств, которые можно к ним подключить. Скажем, для систем освещения часто применяют двух- и четырёхканальные диммеры. Цена варьируется в зависимости от количества каналов, используемого алгоритма обмена данных (протокола управления), возможности подключения по проводной или беспроводной связи и наличия дополнительных функций. Например, в диммер может быть встроен секвенсор (переключатель) световых сцен, позволяющий реализовывать сложнейшие сценарии освещения. Для некоторых моделей требуется отдельный блок питания. Поскольку каждый многоканальный контроллер стоит до нескольких десятков тысяч руб­лей, то имеет смысл поручить их подбор специалистам.

Четырёхклавишная панель управления KNX HDL со светодиодной подсветкой

Читать еще:  Перемычки у выключателя света

Протокол. Для обмена данными между элементами «умного дома» используются определённый компьютерный алгоритм и метод кодирования сообщений. Существуют десятки вариантов кодирования, среди который наибольшее распространение в Европе получил протокол KNX, в России очень популярен протокол Modbus. Лучше всего подбирать такие компоненты системы, которые поддерживают тот или иной протокол. Если такой возможности нет (например, вы хотите интегрировать в систему уже установленный кондиционер, однако он поддерживает, допустим, протокол LON), то для коммутации практически всех распространённых протоколов применяют дополнительные устройства — шлюзы.

Беспроводная или кабельная система? Сегодня оба варианта доступны и стоят примерно одинаково. Кабельная система, конечно, гораздо сложнее для монтажа и практически не даёт права на ошибку. Её необходимо предусмотреть на самых ранних стадиях строительства или проектирования. Если же вы задумались об интеллектуальной системе освещения уже после окончания строительных работ, то практичнее выбрать беспроводной вариант.

Noolite SB111-150

Это более совершенное устройство уже хотя бы потому, что оно включается по двухпроводной схеме, в разрыв цепи питания.

В результате, к нему не нужны дополнительные провода, не надо переделывать электропроводку, а просто подключить его разрыв питающего провода, расположив в месте установки обычного выключателя.

Про двупроводное питание я уже писал, в статье про датчики.

SB111-150, внешний вид. Рядом – конденсатор, который рекомендуется подключать параллельно нагрузке.

SB111-150, внешний вид

К белым проводам подключаются провода, которые раньше шли к штатному выключателю. Черные – подключаются к старому выключателю.

Перемычки нужны для выбора режимов работы. Выбор типа нагрузки – диммируемая или нет. То есть, реагирует ли нагрузка адекватно на обрезание части синусоиды, которое делает диммер.

Выбор выключателя – тут интереснее. Можно оставить обычный выключатель, и не трогать перемычку. Тогда включение и выключение будет происходить, как обычно. А если выключить нагрузку с пульта при включенном выключателе, то для включения надо его сначала выключить, а потом снова включить. Что немного неудобно.

Если же перерезать перемычку, то можно поставить вместо выключателя кнопку. И управлять нагрузкой в одно касание. Не только включать-выключать, но и менять яркость для диммируемых ламп!

Электронная плата SB111-150 Ноотехника

Тут используется не симистор, а пара полевых транзисторов P14NK50-ZFP. Снизу виден ещё транзистор – D3NK5. Микросхема радиоканала та же – RF022 YMFS12.

К транзистору через термопасту касается термодатчик, который спасёт схему в случае перегрева.

Переворачиваем, видим высокотехнологичный монтаж:

Электронная плата SB111-150. Вид с обратной стороны

Тут мы видим сервисную кнопку, контроллер DD1 PIC16LF1508 и ещё аналоговую микросхему DA1 L6984. Назначение её – видимо, или управление полевиками, или обработка сигналов с кнопки.

Пульт-радиопередатчик Noolite PU313-2

Для чего необходимо управление «Умным домом» голосом

«Умный дом» – это не просто дорогостоящая игрушка. «Умный дом» – это аппаратно-программный комплекс различных приборов и устройств, делающих жилище безопасным, комфортным, удобным для проживания.

Управление всеми этими приборами осуществляется с помощью разномастных ПДУ, которыми производители снабжают практически все свои изделия.

Как результат – в доме появляются несколько пультов, а обитателям его необходимо помнить алгоритмы работы с техникой.

Подача управляющих сигналов «Умному дому» от смартфона имеет свои минусы. Во-первых, гаджет необходимо постоянно носить с собой из комнаты в комнату.

Во-вторых, его аккумулятор может разрядиться, сам смартфон может потеряться, попасть в руки злоумышленников. Поэтому оптимальное решение для «Умного дома» – устройство голосового управления. Это устройство избавит обитателей дома от необходимости держать в каждой комнате по ПДУ, запоминать разные алгоритмы работы.

Читать еще:  Кабель для постоянного тока 48в

Такое управление в системе «Умный дом» приводит к ненужности разнокалиберных ПДУ, работающих на разные «точки входа».

Голосовое управление светом, любой кухонной техникой, отоплением, роботом-пылесосом, климат-контролем, системами безопасности можно осуществить из любого места дома.

При работе с голосом должны быть приняты меры для защиты от несанкционированного доступа в систему – система паролей, условных сигналов.

Для осуществления голосового управления освещением предварительно производится детальная настройка систем распознавания голоса.

Система должна распознавать голоса всех обитателей дома, а не только одного. Она должна уметь понимать команды «включить», «выключить», «ярче», «меньше», привязывать их к конкретным осветительным приборам.

Самодельная система голосового управления освещением

Сделать своими руками управление освещением голосом – задача не из простых. Для ее решения мало одного желания.

Необходимо тщательно продумать схему, рассчитать электрические параметры, подобрать комплектующие, определиться, какое программное обеспечение будет использовано, не потребуется ли его модификация, что может подойти из уже существующих разработок, что можно модифицировать. Желательно уметь работать с паяльником, с тонкой электроникой.

Но сделать самому голосовое управление светом по принципу «Вкл./выкл.» – это просто смастерить эффектную игрушку. Ведь если сделать так, что голосом можно управлять только включением или выключением отдельно взятого осветительного прибора или группы приборов, то почему нельзя такую же функцию распространить и на другие устройства?

Чтобы уже получилась законченная, открытая для расширения система, получившая название «Умный дом».

Готовые модули для работы с голосом

Любая подобная система начинается с модуля распознавания голоса. Первые структуры распознавания акустических сигналов реагировали на хлопки: один хлопок – «включить», два хлопка – «выключить».

Современные структуры распознавания голоса представляют собой сложные аппаратно-программные устройства, способные различать сотни командных посылок, поданных голосом, причем, голоса могут быть различного тембра, различной громкости, произносимые слова могут иметь синонимы.

Наиболее доступные для самоделок модули:

  1. Voice Recognition Module V3.1 (FZ0475);
  2. Robotech SRL EasyVR Shield0;
  3. Voice Recognition Module LD3320;

Каждый из этих модулей имеет свои достоинства и недостатки. Elechouse Voice Recognition Module V3.1 ориентирован на работу с комплектом «Arduino».

Robotech SRL EasyVR Shield 5.0 имеет три алгоритма работы – точный, фонетический и тоновый. Voice Recognition Module LD3320 умеет редактировать ключевые слова.

Простейший голосовой выключатель освещения

Вначале следует определиться со схемой и комплектацией голосового выключателя света.

В простейшем случае в состав такого прибора войдут:

  • модуль распознавания голоса;
  • усилитель;
  • контроллер;
  • микрофон;
  • управляющее реле (количество зависит от того, сколько осветительных приборов будет подключено к выключателю);
  • блок питания на пять вольт;
  • компоненты схем – светодиоды, резисторы, конденсаторы, симисторы, монтажные розетки и др.

Усилитель необходим для того, чтобы прибор мог воспринимать сказанные слова, поданные из любой точки помещения, а не только вблизи микрофона.

Контроллер собран на базе микроконтроллера «Аtmega8», имеющего собственные оперативное и постоянное запоминающие устройства.

Симисторы используются, во-первых, в качестве силовых ключей, а, во-вторых, в качестве диммеров, регулирующих яркость освещения. Протокол обмена информацией – UART.

Как работает голосовой выключатель

Алгоритм работы такого выключателя следующий. После первоначального включения необходимо выдержать паузу в несколько секунд для того, чтобы загрузился сам модуль распознавания голоса, инициировались все устройства прибора. Затем нужно установить защиту от несанкционированного включения.

Ведь сказать, к примеру, «включить свет» может каждый, и прибор отреагирует соответствующим образом. Это же относится и к сигналу, противоположному по значению.

Поэтому нужно задать комбинацию инициализации, для чего следует произнести условное слово, какое-нибудь имя. При произношении этого слова загорится сигнальный светодиод, подтверждающий, что прибор готов к работе.

Читать еще:  Rr52ci 801a уменьшить ток подсветки

Далее может последовать любая команда: «Включи люстру», «Включи торшер», «Включи ночник». Эти сигналы должны быть запрограммированы при настройках прибора. Команды распознаются модулем, передаются на контроллер.

Контроллер, в свою очередь, обрабатывает информацию и формирует управляющий сигнал на реле, включая заданное устройство. По команде «Выключи люстру», «Выключи торшер», «Выключи ночник», контроллер дает управляющий сигнал на отключение.

Включение голосового управления светом в систему «Умный дом»

Чтобы интегрировать голосовое управление освещением в систему «Умный дом», не нужно обладать специальными знаниями. Это просто сделать на базе комплектов «Arduino».

Чтобы система работала, нужно в каждой комнате разместить чувствительные микрофоны. Через модуль распознавания речи команды будут поступать на контроллер.

Предварительно контроллер через компьютер должен быть запрограммирован на определенные команды. Тогда из любого места в доме можно будет голосом управлять любым устройством в любой комнате, а при необходимости и во дворе.

Заключение

Существуют разработки для смартфонов, позволяющие управлять голосом системой «Умный дом».

Для этих разработок выпускается специальная периферия с кодами доступа.

Для самодельной системы, собранной на базе «Arduino» таких ограничений нет.

Можно делать и подключать к «Умному дому» любые устройства, а не только освещение.

Видео: Голосовое управление освещением Lutron, Alexa

Комплект NooLite

Еще одной популярной системой для беспроводного управления светом является комплект NooLite. Комплекс NooLite является радиоуправляемым оборудованием для корректировки уровня освещения и служит одним из первых шагов к созданию «умного дома».

Комплект NooLite имеет:

  • выключатель. Здесь имеется выключатель, который размещается на стене;
  • несколько силовых блоков. Они используются для подключения к осветительным приборам.

Помимо этого в комплекте имеется инструкция и схема, необходимые для правильной установки отдельных компонентов устройства. Собрав все правильно, NooLite позволит управлять светом конкретного источника света или освещением во всем доме.
Стоит отметить, что система NooLite способна расширяться и обладает отличными настройками. Здесь можно подстроить яркость для каждого отдельного канала. Также к NooLite можно подключить пульт для дистанционного управления светом. Сам комплекс позиционируется как альтернатива обычному выключателю.

Наружное автоматическое освещение

За последние годы остается все меньше загородных домов без систем автоматического освещения для наружного оборудования. Специальные датчики регулируют работу наружных светильников, регистрируя изменение уличного света. Электрические устройства включаются с наступлением сумерек. Чем темнее на улице, тем ярче искусственное освещение. Возможен ночной режим, когда приборы включаются только в присутствии людей.

Использовать автоматическое управление освещением в составе системы «умного дома» следует в тех случаях, когда вы преследуете одну или несколько (из перечисленных) целей: удобство эксплуатации осветительных приборов, экономия электрической энергии и защита недвижимого имущества от злоумышленников путем имитации присутствия. Несмотря на высокую стоимость установки, она быстро себя окупает.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector