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如何在不重新布线的情况下实现家居自动化

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-04-24

  我不喜欢在黑暗中工作。但我也不喜欢主电流。也许这是烟雾和火焰,也许是飞溅的熔融金属液滴,也许是猝死的机会,但我只想在更低的电压和安培数下犯错误。所以几年前,当我发现地下室的所有灯具和大部分插座(我有我的工作台)都在同一条电路上时,我把我的计划转换为无限期保持遥控器。

  但最近我一直在探索更多的机械解决方案:如果我不能使用电源线,为什么不直接使用微控制器和伺服器按钮,拉动灯泡链和翻转开关呢?

  它起源于佛罗里达州蒙彼利埃市中心的办公区,我与其他几十位自由职业者和小企业家分享。有一个让人们进入的内部通信蜂鸣器设置,但没有人喜欢打断编码狂欢或电话会议来走过去接听电话。因此,我认为构建一个可以远程按下门按钮的小部件,同时避免任何可能来自对讲机系统本身的房东故障,这将是简单而有趣的。

  几个原型后来,我学到了一些有价值的课程。首先,螺线管价格昂贵且耗电量大,只有当它们安装在理想位置的一毫米范围内时才能有效地按下按钮 - 太靠近并且你有可能将按钮压入其外壳; 太远了,按钮不会压下足够的注册。电磁阀完全阻挡按钮,因此您无法用手指按压它。然后我想到使用一个伺服来推动一个按钮推进臂进出,但是使用独立的基于555 -bismer的电路来可靠地控制伺服的运动比我想象的要难。

  因此,我决定用16引脚封装的ATTiny84微控制器取代基于定时器的简单电路(如果您订购25个或更多,则远低于1美元)。这可以控制安装在连接到对讲机的小型3-D打印外壳上的5美元微型伺服系统,控制器和伺服系统通过插入墙上插座的DC适配器供电。

  我使用OpenSCAD设计了外壳,这是一个开源的,基于文本的实体几何程序,特别适合像我这样的人,他们无法绘制,但仍然可以输入他们想要的精确描述。在这里添加一个矩形,在那里切出一个圆柱体,然后vo。然后我将设计发送到坐在我办公桌旁的小PrintrBot Jr,使用Repetier,一个免费的控制器程序。我在办公室使用PLA(有点错误命名的聚乳酸)塑料,因为通常用于3D打印的熔融ABS闻起来真的很不愉快。

  然后我使用Arduino IDE对控制器进行编程,这要归功于黑客社区,他们为ATTiny系列制作了定义文件和库,以及优雅规范Arduino板的ATmegas。(在ATTiny的核心库中,微秒延迟代码中存在一个小的因子8错误,但很容易修复。)当我按下无线电发射器钥匙扣上的按钮时,一个匹配的接收器(大约12美元)对于该组)改变控制器一个引脚上的信号。作为回应,ATTiny84向伺服发送一系列脉冲,命令伺服将其手臂摆动到按钮中,等待3秒钟,然后向后摆动。

  我没有像螺线管那样精确地安装手臂,因为我在安装后很容易调整伺服臂的摆动。我的代码只使用ATTiny84中可用的8千字节的大约1200字节,可以根据微控制器的备用I / O引脚连接到电源电压和接地的精确调整摆幅。

  为了翻转地下室的灯开关,我使用了类似的伺服臂,但采用了与遥控器略有不同的方法,因为我没有方便的墙壁插座,必须依靠电池供电。我在办公室使用的发射器 - 接收器设备是不可能的,因为接收器接近5毫瓦并且需要很长时间才能从睡眠模式唤醒并注册信号以获得快速响应。在没有睡眠的情况下,5 mW,典型的四个2000毫安小时的AA电池只能持续几周。

  相反,我可能会被北欧半导体nRF24L01 +卡住,网状网络收发器,具有比我需要的更多功能。但它可以醒来,在几毫秒内完成它的业务,然后重新入睡。(它来自Sparkfun每单位20美元,但来自中国深圳,互联网回水的供应商,如果您订购足够的物品以证明可怕的运费,这是价格的五分之一。)黑客再一次建造并提供用于ATTiny84的RF24系列库以及用于调节Arduinos的RF24系列库。待机模式下的功耗为几十微安,与深度睡眠模式下微控制器使用的数量相当。因此,我预计将耗尽六个月的电池,可能更多。一旦我得到一堆单位,比如说每个灯具一个,我将用nRF24L01 +测试不同的省电策略,

  哦,如果你一直想知道舵机消耗的功率,不要打扰。即使绘制整个安培 - 相当于一个微型实际绘制的实际上超过3.6秒也是1 mAh。另一个想法是从光源给电池充电:我发现如果我把一个小太阳能电池塞在荧光灯管的旁边,我可以得到几毫安的充电电流,但我是不确定我是否愿意为此烦恼。

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