Мой “Электронный дом"

[alex_rnd61]

Приветствую всех! Мой вариант контроллера, который может использоваться в системах
“Электронный/Умный/Глупый дом” или в других разработках. Контроллер может работать
как в составе системы с модулями датчиков и исполнительными модулями, так и самостоятельно.
Коротко о контроллере.
Контроллер, в основном, собран из готовых модулей. Это ускоряет процесс
сборки и позволяет собирать тем, у кого уровень подготовки не высокий или тем, у кого
зрение не очень ( это про себя).
Основным является модуль Mega2560 Core, для общения с внешним миром модули
Sim800L и W5500, основным интерфейсом, для общения с другими модулями, является
RS485. Предусмотрена установка модулей HC-11/12, Si7021, INA219 и слота SD карты.
На плате распаяны DS3231, ADM3485 и, при необходимости, можно распаять DS75.
Так же на плате имеются разъёмы расширения, для подключения дисплеев или
дополнительной памяти (порты A и C с управляющими сигналами), отдельно есть выходы
для панели Nextion (на гребёнке и внешний). На внешние разъёмы выведены OneWire с
защитой (предохранитель и супрессор), I2C, PWM. На некоторых входах предусмотрены
резисторные делители напряжения и опторазвязка. Напряжение питания МК 3.3 вольт,
поэтому схем согласования с датчиками, дисплеями и модемом не требуется. Питание
платы 12VDC, это напряжение через предохранитель и токовый монитор INA219 выводится
на выходной разъём, для питания дополнительных модулей. Рядом присутствует разъём
на который это же напряжение подаётся через ключ на транзисторе. Питание 12 вольт
подаётся на два DC/DC преобразователя, один для модема, второй на 5 вольт питает
линейные стабилизаторы МК, модуля W5500 и панель Nextion. Плата собрана под корпус
с Ali, который имеет крепление на DIN-рейку или позволяет закрепить его на стене.
Программа под модуль пока в тестовом варианте, отлаживаю общение с Nextion и Modbus.
Пока выложил на диск фото, если будет интерес к разработке буду добавлять другие материалы.
https://yadi.sk/d/0pbkZt5Y3TZvjm

[po4tavi4ok]

Доброе время суток. Тема интересная жду продолжения. Сам не давно начал осваивать arduino. А тут можно посмотреть будет создание такого огромного проекта . Так что удачи.

[alex_rnd61]

Выложил плату основного модуля на М2560. Недоработки, которые есть на фото, устранены.
Добавил фото модуля датчиков.
Модуль собран на базе платы Arduino Pro Mini, версия 8М или 16М не важна, встроенный
стабилизатор не используется.
Модуль датчиков прежде всего рассчитан на I2C датчики и общение через интерфейс RS485.
Предусмотрена установка модулей HC11/12, вместо RS485. На плате есть разъём для установки
модуля SI7021 на плату, остальные I2C датчики подключаются к клеммнику. На клеммы
выведены One Wire с защитой супрессором, входы прерываний INT0 и INT1, которые можно
подтянуть резисторами к + или земле, четыре линии I/O, с возможностью установки
защитных и подтягивающих к + резисторов. Сигналы SPI выведены на гребёнку. Отдельно
на клеммник выведены сигналы A0 и A1. Питание 12 вольт через DC/DC модуль, установлен
на обратной стороне платы, далее через линейный стабилизатор 3.3 вольт.

[alex_rnd61]

Выложил фото блока питания для МК. Собран по трансформаторной схеме. Трансформатор 18 вольт на хх, на 4А, диодный мост
+ конденсатор. Далее китайский DC/DC с регулировкой выходного напряжения и индикатором. Сейчас думаю над схемой
резервного питания и зарядкой. Вариантов пока два. Либо пойти по старой схеме, кислотный аккумулятор с зарядкой на L200C,
либо перейти на литий. У первого варианта при большом токе заряда требуется очень большой радиатор, в остальном простая,
проверенная временем схема.
Светильники на 12 вольт и другие низковольтные приборы будут запитываться от БП для светодиодных лент на 12В 200Вт.

[alex_rnd61]

Обстоятельства так сложились, пришлось приостановить проект. Планировал два варианта, для двух квартир. И сейчас вариант 2
становится приоритетным, первый вариант откладывается до лучших времён. Создал папку "Вариант2", все новые наработки
будут там.
Модули остаются те же, М2560 и М328. В блок питания добавил 12В блок с функцией ИБП и 12В АБ. Управление освещением
через импульсные реле РИО-1М. В комнатах управление через кнопочные выключатели, дополнительно управление от МК через
электронные ключи.
Слейвы пока планирую один для туалета, к нему будут подключены счётчик воды, кран с электроприводом, подсветка,
датчик протечки и возможно датчики температуры/влажности и движения. Второй на кухню и, возможно, ещё в комнату.

[trojan-tj]

Здравствуйте! Могли бы вы рассказать, как у вас происходит общение главного модуля и слевов по rs-485. Или если можно кусочек скетча приложите. Я просто строю свой "электронный дом", в котором 1 центральный контроллер и около 10 подчиненных. Обмен данными хочу осуществлять исключительно по проводам, благо заранее была заложена витая пара под это дело. У меня несложная задача - слейвам обрабатывать нажатия кнопок, щелкать реле и передавать состояния главному контроллеру. Соответственно должна быть обратная связь - управление релюшками с главного контроллера. Я начинал с модбаса, он показался мне сложным и избыточным для моих нужд. Пробовал писать что-то свое - ничего путного не вышло. Перешел с ардуинок на esp8266 и построил все на mqtt. Не понравилось как работает. Вернулся к ардуинкам. Написал свой простенький протокол обмена по rs-485. Работает нестабильно. Хотелось бы чего-то простого, но менее "кустарного". Набрел на библиотеку MySensors. Погрузился в нее. Но как то тоже не нравится. Слишком тяжелая она. И многие жалуются на нестабильную работу именно по rs-485. Может вы что посоветуете?

[alex_rnd61]

Здравствуйте! Сейчас остановился на библиотеке Tiny_ModBusRTU_Slave с этого сайта. Раньше тоже писал свой протокол, работало
нормально. Но решил перейти на модбас, перепробовал разные библиотеки, но ничего не понравилось. Своя реализация получилась
сложной и не очень стабильной. Наткнулся на этот сайт и эту библиотеку. Заработало сразу. Для проверки, в качестве мастера,
использовал комп с программой QModBus, я её выложил на диск.
Сейчас немного изменил библиотеку, отказался от Ардуино Serial и перевёл на прерывания. Как закончу, выложу на диск.
Сейчас параллельно делаю ремонт, так что двигаюсь не быстро. С сенсорами та же история, потихоньку буду сползать с
библиотек и заменять своими. Заинтересовал Unified Sensor Driver от Adafruit, они, похоже, забросили его. Будет время - попробую
дописать под другие датчики.

[alex_rnd61]

Скрестил ежа с ужом. Т.е. свои наработки с Tiny_ModBusRTU_Slave. Теперь библиотека не использует "Serial". Приём идёт
в прерывании USART. В тесте опрашиваются два датчика BH1750 и SHT30. Код ещё сырой, но опрос программой QModBus
идёт стабильно. Данные с SHT30 выдаются либо в сыром виде, либо уже готовые, без дробной части. Это зависит от
регистра 8 (cfg1). Закинул на диск, в папку Demo.

[alex_rnd61]

Добавил тестовый скетч для меги2560 и добавил функцию begin(speed, port) к библиотеке Tiny_ModBusRTU_Master.
Можно выбрать скорость и порт (для М2560). Скетч читает с слейва температуру и влажность и выводит в Serial.
Выбор пина передачи в самой библиотеке (сейчас PH2).

[alex_rnd61]

В общем перебрал много разных вариантов и проверил много разных
китайских девайсов. Вывод не очень радостный. Взрываются и горят,
причём могут проработать как несколько дней/месяцев, так и больше года.
У знакомых взорвался гасящий кондер с схеме ДУ люстрой, установленного
вместо штатного выключателя. Проработало это чудо года полтора. У меня
сенсорный выключатель с ДУ сгорел через пару месяцев. У светильников с
гасящим кондёром та же картина. И это не единичные случаи.
Светильники с драйвером могут давать сильные наводки.
Один светильник в туалете, при включении, давал такие наводки что
аналоговый телек на кухне сворачивал картинку и выдавал только треск.
В общем 220 решил пока оставить только в потолочных светильниках и то
не везде. В туалете и ванной будет 12 вольт. Провода от этих светильников
пробрасываю прямо в щит, будет возможность манёвра.
С кнопками для испульсных реле тоже весело, у нас в магазинах перестали
их продавать. В инете тоже выбор очень скудный, зато цены заоблачные.
Но об этом напишу отдельно.