Jste zde

Domácí automatizace - Doplňky pro základní jednotku

Redakce HW serveru, 23. Březen 2003 - 0:00

V článku Domácí automatizace - komunikace po síti 230V jsme si představili univerzální řídící jednotku a možnosti jejího využití. Její možnosti však lze zvýšit využitím doplňkových modulů, jako je velký LED displej, teploměr, výkonové spínače či komunikace s PC po rozhraní USB. Tyto bloky si ukážeme nyní.

Teploměr

Jako teploměr je použit integrovaný obvod DS1721 od Dallas Semiconductors.

Měří teplotu a procesoru ji posílá po dvoudrátové sběrnici jako číslo (nejmenší jednotka je 1/16°C - tedy 0,0625°C).

Dále má termostat, který se používá k udržování požadované teploty v místnosti. Dal by se nahradit firmwarem, ale když tam je, tak proč jej nevyužít.

Lze zapojit až 8 teploměrů paralelně (termostat jen z jednoho). Na plošňáku se nastavuje adresa teploměru proškrabání /propojením spojů.

LED displej

K bazénu jsem namísto LCD displeje připojil 8 silových triakových spínačů a velký LED display, který ukazuje střídavě teplotu vody/teplotu vzduchu/čas.

Aby bylo zapojení co nejjednodužší, použil jsem posuvné registry 74HC595, které mají na výstupu budiče sběrnice, takže utáhnou LED display přímo.

Stav jednotlivých segmentů display se do těch posuvných registrů zapíše po dvou drátech - hodinové impulsy a data.

Schéma zapojení displeje

Plošný spoj displeje

Osazení plošného spoje displeje

Kliknutím na obrázky získáte náhled ve vyšší kvalitě

Výkonové spínače

Jelikož po tom LCD displaji zbylo ještě hodně volných vývodů z procesoru, nelámal jsem si hlavu s nějakými dalšími posuvnými registry a jednoduše jsem ty triakové spínače připojil každý na jeden vývod procesoru. Samozřejmě musí být opticky oddělené.

Schéma zapojení spínačů

Plošný spoj spínačů a jeho osazení

Kliknutím na obrázky získáte náhled ve vyšší kvalitě

Dálkové ovládání

Přenos povelů je realizován rádiovými vlnami 433MHz - jako vysílač a přijímač jsou použity hotové moduly na keramických destičkách, které prodává více firem. Například u firmy EZK je dostanete pod označením: TX-SAW 433/S (vysílač) a RX-BC-NBK 433.92MHz (přijímač). Přijímač ale musí být dokonale odfiltrovaný od procesoru a ve vzdálenosti min. 2m (jinak jej zahltí rachot od procesoru).

Tvar vysílaše je do krabičky DK04P, kterou prodává např. EZK. Pro přenos povelu se používá kódování Manchester 1. Přenáší se 8 bajtů dat. Firmware vyjde u autora na 100Kč. Popisky na krabičku a celkový vzhled ovládátka si lze stráhnout v samostatné souboru - popisky.zip

Schéma zapojení dálkového ovládače

Plošný spoj dálkového ovládače s osazením

Kliknutím na obrázky získáte náhled ve vyšší kvalitě

USB rozhraní k PC a 128kB Cache

Nejprve jsem měl jeden základní modul připojený přes optočleny přímo na sériový port počítače. Tím jsem ale přišel o veškerá data z teploměrů a spínačů v době, kdy byl počítač vypnutý. Také mi vadilo, že mám obsazený sériový port počítače. Tak jsem udělal tento modul.

Jako USB rozhraní je použit integrovaný obvod FT8U245AM od firmy FTDI, která je v české republice zastoupená firmou ASIX. Jádro je opět z Atmela 89C52 a paměť SRAM je 628128 (128k x 8).

Napájení je dvojí - první je ze sítě 230V, druhé z USB portu. Aby se neztratily data z Cache, stačí kterékoli z nich. O zálohování Cache akumulátory jsem neuvažoval, protože mám počítač připojený k UPS a tedy i Cache je zálohovaná UPSkou. Dalo by se ale určitě dodělat. Firmware vyjde na 300Kč.

Schéma zapojení rozhraní

Plošný spoj rozhraní

Osazení plošného spoje rozhraní.

Kliknutím na obrázky získáte náhled ve vyšší kvalitě

Program po spuštění proleze celou síť, automaticky detekuje každý modul a jaká má na sobě zařízení (zda má EEPROM, hodiny, display, zjistí jméno modulu, jména teploměrů, jména spínačů). Také načte stavy všeho, co detekoval.

Veškerá data, která tečou po síti, jsou ukládána do jednoho souboru, ve kterém lze posléze provádět úklid (odstranit nepotřebné informace).

Z počítače lze ovládat i sledovat úplně všechno, tak myslím že postačí už jen pár obrázků: