Умный дом, начало

в 14:32, , рубрики: Песочница, метки: , ,

Идея создания умного дома (УД) зародилась в голове еще задолго до появления собственного дома (квартиры). Временами изучал статьи об умном доме, искал в сети различные решения и примерял их к собственному видению умного дома. Постепенно в голове вырисовывалась картина будущего проекта. И вот когда настал долгожданный момент, была приобретена квартира, я начал воплощать свои идеи в жизнь. По своей натуре я практик, для меня проще начать сразу делать что-либо в железе без писанины, лишних слов, планов и расчетов на бумаге, поэтому весь проект был в голове и постоянно корректировался.

Выбор был сделан на 99% в сторону проводных устройств, плюс все устройства должны быть максимально бюджетные. Изначально планировал делать все на микроконтроллерах, но узнав о существовании Arduino выбор пал именно на нее, т.к. упрощалось изготовление конечных устройств, не нужно было изготавливать платы самостоятельно.

На этапе ремонта была проложена витая пара по всем возможным направлениям — освещение, окна, двери, радиаторы, водосчетчики, теплосчетчики, электросчетчик, домофон, телевизор, компьютер, проектор, кондиционер, подъездный щиток, датчики движения, балкон, ко всем выключателям и розеткам…

Была переделана силовая проводка. Я отказался от распредкоробок, и вся проводка от каждой люстры, выключателя, розетки стянуты вместо установки электрощита. Дополнительно силовая проводка протянута к каждому окну, для питания контроллеров и питания электроприводов рулонных штор. Всего на двухкомнатную квартиру ушло около 1 километра различных проводов.

Электрощит
Умный дом, начало - 1

Сердцем системы выступает сервер на базе неттопа Asus EeeBox, на котором крутится iobroker. Все контроллеры общаются с сервером по протоколу MQTT.

В каждом окне стоит комнатный контроллер построенный на Arduino UNO + Ethernet Shield W5100 каждый из них собирает следующую информацию:

Контроллер в оконной раме
Умный дом, начало - 2

Умный дом, начало - 3

  • температура радиатора (DS18b20)
  • температура и влажность помещения (DHT22)
  • уровень освещенности (фоторезистор)
  • датчик СО (MQ7, планируется замена на более достоверный датчик)
  • датчики объема (DSC LC-100PI, переделанный под питание 5В, в который встроены датчик освещенности и датчик СО)
    Датчик объема
    Умный дом, начало - 4
  • в спальне и гостиной дополнительно датчики температуры DS18b20, которые установлены внутри приточных клапанов КИП-125
  • управление сервоприводом (SG90) который установлен на заслонки приточного клапана КИП-125
    Сервопривод заслонки КИП-125
    Умный дом, начало - 5
  • датчик открытого окна (геркон)

Освещением управляет отдельный контроллер, построенный на Arduino Mega + Ethernet Shield W5100.

Контроллер освещения в сборе
Умный дом, начало - 6

В качестве выключателей стоят обычные перекидные Schneider Electric из серии Unica с переделанной подсветкой под 5В. Подсветка запитана через полевой транзистор от ШИМ контроллера освещения (КО).

Выключатель
Умный дом, начало - 7

Переделка подсветки выключателя под 5В
Умный дом, начало - 8

Выключатели коммутируют 12В которые через делитель поступают на вход КО. Программа КО инвертирует состояние выхода при переключении выключателя т.е. если свет горел то переключив выключатель свет отключится и наоборот. Минус этого решения, что выключатели не имеют положения выключеновключено, а из плюсов легкая организация аварийного режима, при котором выключатели коммутируют реле (Finder) освещения напрямую минуя КО.

Плата аварийного режима
Умный дом, начало - 9

Реле управления освещением
Умный дом, начало - 10

В ванной помимо обычного выключателя стоит счетчик посетителей на ИК датчиках. Если посетителей больше 1 то свет горит.

Счетчик посетителей в ванную
Умный дом, начало - 11

Дополнительно организовано управление и контроль отдельных устройств:

  • Телевизор (LG, не смарт) не управляется по Ethernet, но управляется по RS232. Для управления поставил Arduino UNO + Ethernet Shield W5100.
    Заголовок спойлера
    Умный дом, начало - 12
  • Проектор (BENQ) аналогично телевизору.
  • Ресивер ONKYO управляется как по Ethernet так и по RS232, в iobroker есть драйвер для управления ресиверами ONKYO по ethernet, так что работает из «коробки».
  • управление домофоном (Cyfral, координатный). Организовано открытие подъездной двери (на реле) и контроль звонка домофона, при звонке домофона на телевизоре включается изображение с подъездной камеры, на телефон приходит сообщение в котором содержится ссылка для открытия двери.
    Управление домофоном
    Умный дом, начало - 13

    Умный дом, начало - 14

  • управление водонагревателем (Termex). Управление и контроль организован на Arduino pro mini + NRF24, питание от встроенной платы управления водонагревателем. Реализовано включение, отключение, переключение режима нагрева и установка температуры. Переключение кранов только руками, горячую воду не так часто отключают, а тратить ~5 т.р. на краны с приводом нет желания, так что не напрягает. Как отключат горячую воду, хочу провести эксперимент энергоэффективности, поддерживать заданную температуру воды круглосуточно либо отключать водонагреватель или понижать заданную температуру на ночь и на время отсутствия.
    Управление водонагревателем из веб морды
    Умный дом, начало - 15
  • управление системой защиты от протечек (Аквасторож). Организовано на связке Arduino pro mini + NRF24.
    Управление аквасторожом
    Умный дом, начало - 16
  • счетчики расхода воды (Счетчики с импульсным выходом). Импульсы подсчитываю Arduino pro mini и отдаю данные по UART контроллеру «ванной» (Arduino UNO + Ethernet Shield W5100).
    Счетчик расхода воды
    Умный дом, начало - 17
  • счетчик электроэнергии (с импульсным выходом). Импульсы считаю аналогично счетчику воды

Управление УД организовано через web как с компьютера так и с телефона или планшета. Плюс организовано управление голосовыми командами через телефон с помощью приложения Tasker.

Шкаф автоматики
Рабочий хаос.

Умный дом, начало - 18

Еще немного фото
Умный дом, начало - 19

Умный дом, начало - 20

P.S. Это первая итерация моего УД и еще не все доделано. Если какие-то моменты будут интересны читателям, то раскрою более подробно в следующих статьях.

Автор: Испанский лётчик

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля