スマートライトスイッチを作る


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ホームオートメーションシステムを作成したいのですが、コンピューターで制御可能なスイッチが必要です。リレーを使用できない理由は、プログラムではなく手動でスイッチを切り替えられるようにする必要があるためです(スイッチを制御するプログラムが実行されている瞬間に、どのような状態でもライトが動かなくなるのは望ましくないからです)クラッシュする)。ただし、そのようなものを作成するための標準的な方法が何であるかはわかりません。

私がこれまで考えてきたオプション:

  • 背面にサーボダクトテープで固定された通常のスイッチ
  • スイッチがトグルされるたびに信号を反転させるマイクロコントローラー(Arduinoなど)に接続されたスイッチ
  • 出力の状態を反転するように指示するランプに接続されたマイクロコントローラーにメッセージを送信するスイッチ

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最初のオプションが最もクールなオプションのようです。
10返信

回答:


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最も簡単な方法は、既存の製品をここで購入することです。これは、標準のRFモジュールを使用してそれらを制御できる十分にオープンな製品です。

これは、MCUとスイッチを統合することと同等であり(したがって、優れた自律性が得られます)、結果の外観や安全性に関する問題も回避できます。もちろん、スイッチでファームウェアをリバースエンジニアリングしようとしない限り、おそらくメーカーのオンエアプロトコルにこだわることになります(おそらくコストが大幅に最適化されるでしょう)。

LightWaveRFスイッチを使用する場合、必要なのは£1 433 MHzの送信モジュールと、ここで説明するプロトコルを送信するためのarduinoなど です。これらのスイッチは、すべての主電源の分離を処理し、スイッチの静電容量式タッチコントロールを提供します。受信モジュールを使用する場合は、標準のリモートコントロールを使用して、コントロールハブに入力を提供することもできます。使用可能なチャネルがいくつかあるため、リモートを使用してハブに入力を提供し、ハブを使用して2番目のチャネルでコマンドを中継できます。

RFプロトコルは安全ではないため、433 MHzモジュールは簡単に再利用できます。ファームウェアが開かれていない限り、より洗練されたものはすべてメーカーの容赦があります


それはいい考えですが、プログラムで変更てスイッチのステータスを取得できるように、デュアルコミュニケーションを備えたものを好むでしょう。
Danya02

質問を編集することをお勧めします。これは、現在のコンポーネントにかなり制約されていると思います。
ショーンフーリハネ

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もっと考えてみると、一般的にリクエストをハブに送信し、それを中継させることができます。答えを編集しました(これはR-piで行われました)
ショーンフーリハネ

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マイクロコントローラに障害が発生した場合に完全に独立したスイッチが必要な場合は、2つの入力にXORゲートを接続できます。リレーは、両方の入力が同じ場合にオフになり、入力が異なる場合にオンになります。2つの入力は次のとおりです。

  1. 手動制御用の通常のスイッチ。
  2. 自動またはリモート制御用のMCUからの出力。

回路:

ここに画像の説明を入力してください

通常、スイッチは開いている必要があり(入力Bは上の画像のように低い)、N-FETはMCUピンによって駆動されます。MCUピンがLowの場合、入力が一致し(両方ともLow)、リレーがオフになるため、XORゲートはLowを出力します。MCUピンがHighの場合、入力が異なるため、リレーがオンになります。

MCUがクラッシュし、そのピンが状態でスタックした場合、次の2つのケースがあります。

  1. MCUピンはHigh状態のままで、リレーはオンのままです。この場合、スイッチを使用すると、次のようにリレーを制御できます。スイッチが開いている場合、リレーはオンになり、スイッチが閉じている場合、リレーはオフになります。
  2. MCUピンがロー状態のままです。この場合、開いたスイッチはリレーをオフにし、閉じたスイッチはリレーをオンにします。

以下にシミュレーションを示しますので、自分でメカニズムを確認できます。MCUのGPIOピンは、Bluetooth、WiFi、または前述の433 MHzモジュールまたはその他の適切なテクノロジーを介してリモートで制御できます。


OPからリクエストされた更新:

たとえば、ファーネルで利用可能な2入力XORゲートのリストこちらは、テキサスインスツルメンツのFarnellでも入手できる特定のものです。


安全性についてのいくつかの発言。主電源の電圧を切り替える場合は、中性ではなく、主電源線を切り替えることをお勧めします

最善の方法は、SPDTリレーを使用して、ホットとニュートラルを確認して切り替えることです。

ここに画像の説明を入力してください

MOSFETの代わりに、光アイソレータを使用して、デジタル回路と手動スイッチをリレーとメインから分離できます。

常に適切なシールを使用し、むき出しの金属表面を開かないでください。電源電圧を扱うことは常に非常に危険です。


電気的で電子的ではないので、これはうまくいくと思います。ただし、これをテストする必要があります。手始めに、XORゲートを電気CADプログラムの比phor的な概念としてではなく、物理的なパッケージとしてどこで入手できるかを考えておくといいでしょう。
Danya02

@ Danya02良い点、質問を更新し、ファーネルのXORゲートのリストを追加しました。また、DigikeyまたはMouserのロジックIC /ゲートを検索すると、同様のリストが表示されます。
ベンスカウリック16

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この回路の主な問題は使いやすさです。スイッチは物理的なトグルである必要がありますが、デバイスの電気的状態は物理的な位置に従いません。そのため、暗い部屋に足を踏み入れると、スイッチを「上に」ひっくり返してライトをオンにすることができますが、ここではそうではありません。そのため、ホームオートメーションスイッチは通常、瞬間的な接触デバイスであり、物理的に中立位置に戻るスイッチを備えています。レビトンはプッシュオン/プッシュオフトグル方式を使用し、ジャスコはプッシュトップオン/プッシュボトムオフロッカーを使用し、ルートロンはプッシュトップオン/プッシュボトムオフフラットパネルなどを使用しています
ジョン16

@John Detersはい、それは欠点ですが、問題も存在します。たとえば、階段の照明があり、下部と上部にスイッチがある場合、切り替える必要があります。また、単純なソリューションであり、時間がかかると、より複雑で洗練されたものを作成できます。
ベンスカウリック16

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あなたの元の声明に欠陥があると思います。

リレーを使用できない理由は、スイッチを手動で切り替え可能にする必要があるためです。

なぜ手動のオーバーライドでリレーを取得しないのですか?

ハネウェルから入手可能な1つです


これは私の最初のアイデアでしたが、私は近くの人を見つけることができませんでした。また、手動のリレーを使用した後、リレーを手動で自動モードに切り替える必要はありませんでした。
Danya02

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ただし、手動オーバーライドはリレーを完全に無効にします。
leon.valencia 16

@ lynx0123それはOPが探している機能です」また、プログラムではなく手動でスイッチを切り替える必要があります(プログラムがスイッチを制御する瞬間にどんな状態でも光が立ち往生しないようにしたいのでクラッシュします)」私は今日、いくつかの代替案を考え出します。
SeanJ 16
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