Дистанционное управление розеткой своими руками

Устройство, собранное из этих комплектующих обладает весьма неплохими техническими характеристиками. Показатель коммутируемой нагрузки такой самостоятельно изготовленной розетки составляет до 2 кВт (10А). Радиус взаимодействия с пультом ДУ составляет около 50 м.

Что входит в состав «Умного дома»

В состав комплекса входит набор самых разных устройств, каждое из которых несёт свою функцию. Их можно разбить на группы в зависимости от назначения.

• Устройства, с помощью которых система получает команды.

Сюда входят мобильные телефоны с установленными приложениями, колонки, принимающие команды, сенсорные панели, персональные компьютеры, с помощью которых также может осуществляться управление.

• Устройства, обеспечивающие работу системы.

В эту группу можно включить блоки питания, контроллеры, выполняющие вычисления, датчики, отслеживающие выполнение команд, мультирумы, распространяющие настройки и команды по удалённым друг от друга зонам, и прочие устройства, отвечающие за слаженную работу комплекса.

• Устройства, выполняющие команды.

Сюда относится разнообразная «умная» техника, получающая команды согласно программе и выполняющая их. Розетки, способные включать и отключать устройства, светильники, кофеварки и т.д.

Работа всех этих устройств настраивается пользователем в зависимости от его потребностей. Выполняемый набор функций может быть очень широк: управление освещением, температурой, электроэнергией, системами мультимедиа и прочими.

Силовая распределительная часть электрощитов

Итак, на первом этапе мы в несколько итераций согласовывали техническое задание на проектирование силовой распределительной части электроснабжения его дома. Необходимо было спроектировать два электрощита — один главный распределительный щит дома, другой — щит второго этажа.

Обязательным условием была установка реле приоритета, с разделением потребителей на приоритетные и неприоритетные.

Напомню, что реле приоритета при небольшой выделенной мощности на дом и больших домашних нагрузках, одновременно включенных мощных потребителях позволяет автоматически отключать часть неприоритетной нагрузки, оставляя включенными только самые необходимые приборы на данный момент. Когда общая нагрузка на сеть снизится, реле автоматически это определит и снова подключит неприоритетные линии.

Поскольку щитов два, то часть приоритетных и неприоритетных нагрузок разнесены по разным этажам.

Для надежности системы применены контакторы Hager ETC с ручным управлением, на тот случай, если контактор выйдет из строя, чтобы можно было вручную управлять подключаемыми линиями, пока не будет куплен новый контактор ему на замену.

На вводе для защиты от скачков и перепадов напряжения в питающей сети, а также для визуального контроля действующих значений напряжения, тока и мощности в каждой из фаз были запроектированы многофунциональные реле ZUBR (RBUZ) MF40.

Но из-за сложностей с поставками, в итоге были куплены и установлены в щит реле напряжения ZUBR (RBUZ) D2-40. Они индицируют только действующее значения напряжения в сети, но более компактны и позволили увеличить на три модуля место в главном щите дома.

Проект был выполнен в соответствии с техническим заданием, рассчитаны и спроектированы схемы электрощитов, разработаны компоновочные схемы размещения оборудования в щитах, подготовлена сопроводительная документация и всесь комплект был выслан заказчику для самостоятельной сборки уже у себя дома.

Самодельный звонок беспроводного типа

Рассмотрим одну из самодельных микросхем беспроводного аналога подобного устройства. В основном принципе работы они похожи, но есть некоторые отличия. Основным отличием становится частота, на которой сигнал передается с передатчика на принимающее устройство – 87.9 МГц. Само устройство состоит из следующих основных модулей:

• Схемы управления,
• Звукового чипа,
• Передатчика,
• Источника питания.

Рассмотрим каждый элемент схемы более подробно.

Схема самодельного дверного радиозвонка.

Управление устройством осуществляется посредством кнопки S1. По сути, она запускает музыкальный чип и таймер передатчика. Когда она находится в нажатом состоянии на выводы 6 и 13 идет напряжение. Также здесь присутствует микросхема на резисторе R2 и двух диодах VD1 и VD2. Она лимитирует верхнее значение напряжения на выводах 6 и 13. Это необходимо, так как микросхемы УСМ и К561 отличаются логическим уровнем. Само устройство управления применяется на основе микросхемы D1. Она играет роль таймера, который включает передатчик на несколько секунд, после того как нажата кнопка S1.

Посредством элементов D1.1 и D1.2 генерируется одиночные положительные импульсы. Их длительность напрямую связана с постоянной времени в цепи С1-R4 (беря во внимание значения, указанные на схеме, можно сказать, что длительность импульсов порядка двадцати секунд). Импульс меняет полярность, попадая на инвертор D1.3, и далее идет на ключ VT1. Источник питания бестрансформаторного типа, а установленный конденсатор C5 гасит излишнее напряжения.

Важно! В этой схеме полярные конденсаторы применяются электролитического типа, C11 и С12 – керамические, остальные же — любые. Необходимо, чтобы все конденсаторы имели напряжение не меньше 16V, а для C5 – минимум 300V. Катушки L1 и L2 обматываются тонким проводом: на первую – 6 витков, на вторую – два. Обе они бескаркасные, а внутренний диаметр — семь миллиметров.

Для звукового чипа используется микросхема УМС8-08. Она воспроизводит 8 различных звуков, заложенных в нее. Выбор мелодий осуществляется перелистыванием, посредством S1. Если же пустить выходные импульсы с микросхемы D2 через транзисторный ключ VT2 на трансформатор T1 с конденсатором C10, а затем на динамик, то звучание сигнала будет мягким и приятным для слуха (исчезнут высокие и резкие звуки).

В качестве антенны используют кусок провода. Будет достаточно длины не более метра. С подобной антенной устройство передает сигнал от передатчика к приемнику на расстояние до ста метров.

Теперь необходимо настроить устройство. Первым делом проверяется источник питания. Далее проверяют правильность работы звукового чипа. Если все работает, то переходят к настройке передатчика. На время проводком замыкается VT1 и эммитер. Сам приемник устанавливается на указанной выше частоте. С помощью настройки С11 и С12 добиваемся уверенного приема на максимальной дальности. Благодаря резистору R8 устанавливаем модуляцию для лучшего звучания приемника. Затем перемычка убирается и настраивается таймер на D1. Для этого кратковременно нажимают кнопку S1. При этом передающее устройство включается и работает несколько секунд. Если этот временной промежуток слишком мал или, наоборот, слишком велик, то его изменяют с помощью подбора R4 и C1.

Таким образом, имея минимальные знания и закупив все необходимое в ближайшем магазине радиотоваров, можно сделать надежный звонок своими руками.

Не менее интересная информация о типах электрических звонков

Датчик емкостного типа

Эти сенсоры реагируют на изменение электрической емкости. В интернете, в быту и даже в технической документации часто применяется ошибочный термин «объемный датчик». Это понятие возникло из-за неверной ассоциации между геометрической емкостью и объемом. На самом деле сенсор реагирует на электрическую емкость пространства. Объем, как геометрический параметр, здесь не играет никакой роли.

Датчик движения реально сделать своими руками. Простое емкостное реле можно собрать всего на одной микросхеме. Для построения датчика применен триггер Шмитта К561ТЛ1. Антенной служит провод или штырь длиной несколько десятков сантиметров, или другая проводящая конструкция схожих размеров (металлическая сетка и т.п.). При приближении человека увеличивается емкость между штырем и полом, напряжение на выводах 1,2 микросхемы увеличивается. При достижении порога триггер «опрокидывается», транзистор через буферный элемент D1/2 открывается и запитывает нагрузку. Ей может быть низковольтное реле.

Недостатком таких простейших датчиков является недостаточная чувствительность. Для его срабатывания требуется, чтобы человек находился на расстоянии нескольких десятков, а то и единиц сантиметров от антенны. Более чувствительны схемы с ВЧ-генератором, но они сложнее. Также проблемой могут стать намоточные детали. В большинстве случаев их придется изготовить самостоятельно.

Достоинство этой схемы – возможность применения готового трансформатора от транзисторного приемника СТ1-А. Он входит в схему генератора (индуктивной «трехточки») на транзисторе VT1. Резистором R1 регулируют глубину обратной связи, добиваясь появления колебаний. Колебания в генераторе трансформируются в обмотку III, выпрямляются диодом VD1. Выпрямленное напряжение открывает транзистор VT2, он подает положительный потенциал на управляющий электрод тиристора. Тиристор, открываясь, запитывает реле K1, контакты которого можно использовать для подключения сигнализации.

Антенной служит кусок провода длиной около 0,5 метра. При приближении человека (на расстояние 1,5-2 метра) емкость, вносимая его телом в контур генератора, срывает колебания. Напряжение на обмотке III исчезает, транзистор закрывается, выключается тиристор, реле обесточивается.

Сборка детектора

Для сборки самодельного датчика можно сделать печатную плату. Например, методом ЛУТ. Технология несложна, освоить ее легко. Но если изготовление сенсора носит разовый характер, не имеет смысла тратить время на эксперименты. Лучшим выходом станет применение макетной монтажной платы.

Она представляет собой плату с металлизированными отверстиями со стандартным шагом, в которые можно впаивать электронные компоненты. Соединение в схему производится подпайкой проводников к соответствующим точкам.

Можно применить и беспаечную макетную плату (breadboard), но надежность соединений на ней гораздо ниже. Этот вариант лучше оставить для экспериментов и оттачивания искусства схемотехники.

Проверка исправности электронных компонентов

В первую очередь надо выполнить осмотр подобранных деталей. Если они не были в употреблении, следы пайки отсутствуют, и нет механических повреждений, то дальнейшая проверка особого смысла не имеет. Вероятность того, что компоненты исправны – 99 процентов. В противном случае детали неплохо проверить:

• резисторы прозванивают мультиметром — он должен показать номинальное сопротивление (с учетом класс точности резистора);
• намоточные детали прозванивают на отсутствие обрыва;
• конденсаторы малой емкости тестером можно проверить только на отсутствие короткого замыкания;
• конденсаторы большой емкости можно проверить стрелочным мультиметром в режиме проверки сопротивления – стрелка должна дернуться вправо, а потом медленно вернуться к нулю (влево);
• диоды проверяют тестером в режиме проверки диодов – в одном положении сопротивление должно быть бесконечным, в другом мультиметр покажет какое-то значение (зависит от типа диода);
• биполярные транзисторы проверяют в том же режиме как два диода – между базой и коллектором и между базой и эмиттером.

Важно! Полевые транзисторы с p-n переходом (КП305 и т.п.) проверяют таким же образом (затвор-исток, затвор-сток), но между стоком и истоком мультиметр покажет какое-то сопротивление (у биполярного – бесконечность).

Микросхемы с помощью мультиметра проверить не удастся.

Разметка и обрезка платы

Дальше все компоненты надо разместить на плате так, чтобы оптимизировать будущие соединения. Для этого их надо расположить в одном углу или около одной стороны. Потом нанести линии, удалить элементы и отрезать лишнее. Этого можно не делать, но тогда плата займет больше места и потребует большего по размерам корпуса (а он понадобится, если детектор будет установлен на улице).

Края платы надо обработать напильником. На работоспособность не влияет, но смотрится лучше.

Потом детали вставляются обратно, впаиваются в отверстия и соединяются проводниками согласно схеме.

В видео показано, как сделать датчик движения для включения света из модуля для ардуино.

Автоматическое отопление дома как часть общей схемы

Система «умного» отопления, устроенная по принципам, описанным в статье способна работать как сама по себе, так и как составная часть общей «интеллектуальной» сети дома, совместно с другими системами.

Подобная схема организации систем умного дома не имеет центрального управляющего контроллера. Подробнее о различных видах организации управляющих систем написано в статье → «Умный дом на даче своими руками».

Вместе с тем часть устройств возможности, которых использованы не на все сто процентов, могут быть использованы и в других схемах умного дома. Тот же GSM модуль, способен не только принимать звонки телефона, но и посылать отчеты о ситуации в доме, например, сигнализировать о затоплении или начинающемся пожаре. Но об этом мы поговорим в других статьях.

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!