Умный дом

Цель проекта

Цель проекта - разработка любительской системы автомати­зации жилья. За основу возьмем системы, о которых говори­лось выше. Если не вдаваться в тонкости реализации разных концепций, на первом этапе будущую систему можно предста­вить в виде центрального управляющего устройства и набора модулей, выполняющих разные функции, но подчиненных одной задаче - следить за состоянием датчиков и устройств управления, чтобы на основе их состояния включать, выклю­чать и переключать бытовую технику (рис. 1.28).

Цель проекта

Рис. 1.28. Структура простейшей системы с базовыми модулями

В качестве средств управления в системе промышленно­го производства используются сенсорные панели и универ­сальные ИК-пульты с запоминанием кодов.

Не готов утверждать, что любительская разработка подоб­ного рода устройств управления столкнется с непреодолимы­ми трудностями, но если серийно производимое устройство оценивается в продаже в тысячу (и несколько тысяч) долларов, то и в любительской разработке оно может стоить не дешевле. По этой причине разработку средств управления подобного типа лучше пока оставить за профессионалами. Мы постараем­ся реализовать простую систему, в которой компьютер буцет играть роль центрального управляющего устройства (и, в ка­кой-то мере, устройства управления), и которая будет иметь несколько базовых модулей: релейный модуль, модуль приема системных ИК-команд, модуль излучения ИК-кодов и модуль цифровых вводов.

Каково назначение каждого из этих модулей?

Релейный модуль. Получая команды центрального управ­ляющего устройства, он включает и выключает соответству­ющее реле. С помощью контактов реле можно включать и выключать настольную лампу, торшер (и свет в комнате, уста­новив модуль на место обычного выключателя, но я не сове­тую делать это, если вы не профессиональный электрик), телевизор или музыкальный центр. Контактами реле может включаться и выключаться электрический чайник и утюг (возможно, понадобится добавить более мощный контактор). С его же помощью можно «перемещать музыку», подключая к музыкальному центру громкоговорители, установленные в разных помещениях. Одним словом, с помощью контактов реле можно включать и выключать все, что можно включать и выключать в принципе.

Модуль приема системных ИК-команд. Системой хочет­ся покомандовать. И не только с компьютера. Используем ста­рый пульт управления от видеомагнитофона или телевизора, который завалялся на полке, и применим его коды для управ­ления системой.

Модуль излучения ИК-кодов. Чтобы управлять с помощью системы телевизором или видеомагнитофоном необходимо иметь устройство, которое излучает ИК-коды управления ими.

Модуль цифровых вводов - будет соединяться с датчика­ми, например, герконовыми и по запросу центрального управ­ляющего устройства будет передавать состояние датчиков.

В качестве сетевого интерфейса (дверка, за которой начи­нается дорога ко всем модулям системы) используем двухпро - водный интерфейс RS485. Длина линии может достигать 1000 м, все системные устройства включаются параллельно, линия мало подвержена влиянию наводок и сама не наводит шумов на другие линии. Если для экспериментов применить четырехжильный провод, то по двум оставшимся проводам можно передавать напряжение питания для всех системных устройств. Этого достаточно для наших целей. Тем более что в плане деталей, которые нужны для создания интерфейса, это одна микросхема и один резистор.

Какие схемы нам потребуется собрать до начала работы?

Программатор, работающий с программой PonyProg2000 (упрощенная схема, более полная схема для РІС контролле­ров будет приведена в Приложении), показан на рис. 1.29.

В оригинальной версии есть примечание - микросхему стабилизатора напряжения LM2936-Z5 не советуют менять на стабилизаторы серии 7805. Поскольку рекомендуемая мик­росхема есть в продаже, я не стал пренебрегать советом, хотя, по отзывам многих, собиравших программатор, этим советом можно пренебречь. Список необходимых для сборки программатора составляющих приведен в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Спецификация программатора

Обозначение

Изделие

Количество

Цена (р.)

Примечания

1

U1

Панелька DIP18

1

21

2

U2

LM2936-Z5

1

68

Не исполь­зовать 7805

3

Q2, Q3

КТ315Д

2

10

4

Q1

КТ361Д

1

5

5

D1-D3

КД522

3

3

6

Z1-Z3

КС 147

3

6

7

Z4

КС213

1

3

8

R1

10 кОм 0,25 Вт

1

0.5

9

R3, R8-R10

4,7 кОм 0,25 Вт

4

2

10

R4

100 кОм 0,25 Вт

1

0.5

11

R2, R7

1 кОм 0,25 Вт

2

1

12

R5

2,2 кОм 0,25 Вт

1

0.5

13

С1, С2, С5

100 нФ

3

30

14

СЗ

1 нФ

1

5

15

С4, С6

47 мкФ 16 В

2

20

16

J1 (DB9)

Разъем, гнездо

1

10

Цель проекта

Q1

BC557

BT1 9v-BAT

D1 1N4148

PC Serial port J1

Рис. 1.29. Программатор для работы с микроконтроллером PIC16F628A

DB9 FEMALE

СО

Ориентировочная стоимость элементов - 186 руб., макет­ная плата 100 руб. Всего 286 руб.

Программатор подключается к СОМ-порту (я подключал его к COM2, отведя СОМІ для конвертера). При точной и аккуратной сборке схема работает сразу.

В качестве соединительного кабеля между программато­ром и компьютером я использовал несколько проводов плос­кого кабеля, которые были «под рукой». Думаю, подойдет ка­бель от старой «мышки» или отрезок с витыми парами для компьютерной сети. Длину этого отрезка лучше сделать не­большой, чтобы с программатором было удобно работать.

Если купить макетную плату достаточных размеров, часть ее можно использовать для программатора, а часть пригодит­ся для конвертера RS232-RS485. Остатка же хватит на макет­ную плату для прототипов всех модулей. У меня программа­тор свободно разместился на плате 90x40 мм.

Конвертер RS232-RS485 - нужен для общения компьюте­ра со всеми модулями системы. Он также несложен в сборке, поскольку представляет собой пару микросхем с небольшим количеством дополнительных элементов. Я использовал толь­ко один резистор 120 Ом в линии. При длинной линии (в сотни метров) такой же резистор желательно поставить на конце линии, выполнив ее витой парой (рис. 1.30).

Необходимые элементы конвертера приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2. Спецификация конвертера

Обозна­чение

Изделие

Количество

Цена (Р.)

Примечания

1

DA1

МАХ232АСРЕ

1

80

2

DA2

МАХ 1483

1

96

3

R1

120 Ом 0,25 Вт

1

1

4

С1-С5

0,1 мкФ

5

5

DA3

LM78L05

1

68

6

С6

47 мкФ

1

20

7

DB9

Разъем гнездо

1

10

8

Х1-Х2

Клеммник

1

10

Любой на 6 конт.

Цель проекта

Рис. 1.30. Схема конвертера RS232-RS485

Ориентировочная стоимость изделий - 290 руб.

Клеммник я использовал для подключения линии, внеш­него (и общего для всех модулей) источника питания 12 В и проводов передачи питания на макетную плату, куда уста­новлен 4-контактный клеммник. Таким же образом можно подключать все модули, соединяя их последовательно. При этом следует учитывать, что по мере удаления от общего ис­точника питания напряжение может понижаться за счет па­дения напряжения на проводах. Это сказывается на работе удаленных релейных модулей. Реле с рабочим напряжением 12 В может потреблять ток порядка 50 мА. Обе микросхемы конвертера подключены к источнику питания 12 В через микросхему стабилизатора 7805 так же, как микросхемы мо­дулей. Некоторые параметры микросхемы МАХ1483 и цоко - левка показаны на рис. 1.31 и 1.32.

МАХ3082/МАХ3085/МАХ3088

TRANSMITTING

INPUTS

OUTPUTS

RE

DE

D1

B/z

A/Y

X

1

1

0

1

X

1

0

1

0

0

0

X

High-Z

High-Z

1

0

X

Shutdown

RESEIVING

INPUTS

OUTPUT

RE

DE

A-B

RO

0

X

> 0.05V

1

0

X

< 7 0.02V

0

0

X

Open/shorted

1

1

1

X

High-Z

1

0

X

Shutdown

Рис. 1.31. Таблица состояний микросхемы МАХ1483

На этом приготовления к началу работы можно считать законченными, если вы установили на компьютере програм­мы MPLAB и PonyProg2000.

:0,1mF MAX3082 MAX3085 MAX3088

JQvcc

Top view

De

•^zr

Цель проекта

R n

Цель проекта

P1

T]vcc

7] в

T] A T]gnd

Roq re|t de[t

Di[7

Roq

Re[7 de[T

R h

7B_______ В

XZZX____ l^s^i

И

GND '

Dip/so

Ri

Dip/so

Рис. 1.32. Типовая схема включения микросхем МАХ3082 (МАХ1483)

Первую разработку проведем «на бумаге», точнее в редак­торе программы MPLAB. После программирования контрол­лера «на бумаге» перейдем к его налаживанию в программе MPLAB.

Умный дом

Вторая версия основной программы на языке С++

/****************^ * TOC o "1-3" h z Copyright (С) 2006 by Vladimir Gololobov * * vgololobov@yandex. ru * * * * This program is free software; you can redistribute it …

Циклы

Циклы выполняют выражения или блоки выражений до тех пор, пока выражение условия не становится истинным. Наша программа требует двух циклов (один вложен в дру­гой). Пока пользователь желает угадывать последовательно­сти: { …

Две полезные схемы

Первая схема относится к настенному выключателю, работа­ющему по протоколу XI0. Что полезного можно почерпнуть из этой схемы? Например, организацию сканирования сети и управления триаком. Схему я привожу, как она сохранилась …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.