Умный дом своими руками

[bbden175]

ТС, сколько денег по-максимуму Вы готовы вложить в "поиграться"?

[bbden175]

bbden175

Спасибо за участие в обсуждении.

ТЗ собственно простое.

1. Обеспечить некие охранные функции дома в период отсутствия хозяев (опрос датчиков движения, открытия окон, дверей, имитация присутствия хозяев дома путем включения по таймеру некоторых лампочек вечером). В случае проникновения злоумышленников, включение сирены, оповещение хозяев путем отправки смс или е-мэйл сообщений;

2. Обеспечить по таймеру или дистанционной командой автоматический полив растений на приусадебном участке и дома (на приусадебном участке путем открытия электромагнитного клапана на трубе водоснабжения, дома пока не придумал еще как, может что-то наподобие капельного орошения в гидропонных установках);

3. В котельной есть отдельный штатный газоанализатор с электромагнитным клапаном, желательно его тоже мониторить (особенно зимой когда никого нет дома).

Все таймеры и алгоритмы управления планируется реализовывать программным путем, поэтому аппаратная поддержка сводится только к управлению внешними силовыми цепями, а также организации связи внешних модулей с ПК.

Что имеется в наличии:

1. Ноутбук;

2. Два однопортовых Wi-Fi роутера, один из них через 3G модем раздает интернет по домашней Wi-Fi сети.

 

 

Определитесь с общим количеством дискретных датчиков. PIR датчик в качестве детекторов инф изл(да/нет), на окна-герконы. Пиры включить по "ИЛИ", герконы просто паралельно. Имеем 2 дискретные линии ввода вне зависимости от количества датчиков. Также таймер(а лучше несколько) и часы реального времени с backup батареей.

Для управления нагрузками можно использовать дополнительную логику для экономии линий выхода(дешифратор/демультиплексор). 3 линии-8 нагрузок и тд. Можно использовать не только дискретное, но и непрерывное управление, либо шаговики либо цепи ОС вводить. Газоанализатор мониторить-АЦП нужен.

На ПК можно, конечно реализовать, но железо доп. нужно, и софт управляющий по любому.

Допустим, все это есть, есть УПС, роутеры, все работает, все замечательно.

А теперь представьте, что сосед ведет сварные работы и тп. Или бросок напряжения, что не редкость, молния, мало ли... А вы в отпуске. И цветы по таймеру поливаются. А ПК из-за электромагнитной помехи подвис. А вода течет. А резет нажать некому.

Это к вопросу о надежности реализации системы на ПК.

[Илюша-Барабуша]

ТС, сколько денег по-максимуму Вы готовы вложить в "поиграться"?

bbden175

Тысяч 5-7.

 

Определитесь с общим количеством дискретных датчиков. PIR датчик в качестве детекторов инф изл(да/нет), на окна-герконы. Пиры включить по "ИЛИ", герконы просто паралельно. Имеем 2 дискретные линии ввода вне зависимости от количества датчиков. Также таймер(а лучше несколько) и часы реального времени с backup батареей.

Для управления нагрузками можно использовать дополнительную логику для экономии линий выхода(дешифратор/демультиплексор). 3 линии-8 нагрузок и тд. Можно использовать не только дискретное, но и непрерывное управление, либо шаговики либо цепи ОС вводить. Газоанализатор мониторить-АЦП нужен.

Модуль Laurent, описанный мной вначале темы, позволяет подключать до 10 входных дискретных линий, а также 12 выходных, есть там и АЦП, а также возможность подключения датчика температуры. Этого в принципе мне по любому хватит.

На ПК можно, конечно реализовать, но железо доп. нужно, и софт управляющий по любому.

Допустим, все это есть, есть УПС, роутеры, все работает, все замечательно.

А теперь представьте, что сосед ведет сварные работы и тп. Или бросок напряжения, что не редкость, молния, мало ли... А вы в отпуске. И цветы по таймеру поливаются. А ПК из-за электромагнитной помехи подвис. А вода течет. А резет нажать некому.

Это к вопросу о надежности реализации системы на ПК.

Мысль, безусловно, правильная. Я об этом как-то сразу не подумал. В том же Laurent стоит штатный контроллер, который при сбросе по питанию переводит все выходные линии в 0, т. е. если там льется вода, клапан просто закроется. С подвисанием ПК можно бороться формированием на одном из выходов внешнего блока программного прерывания, т. е. скажем, раз в 100 мс или раз в 1 сек ПК на один из выходов внешнего модуля подает единичный импульс. Этот импульс отслеживается либо самим контроллером внешнего блока (если там есть вход INT), либо каким-то внешним счетчиком-дешифратором, который, скажем, при отсутствии 3 программных импульсов прерываний подает на вход контроллера импульс сброса. В том же ПК тоже есть шина прерываний, которую можно было бы использовать, хотя проще перезагрузить ПК тем же импульсом сброса внешнего контроллера.

Я когда-то участвовал в разработке цифровой АТС, у которой было 2 "головы", каждая из которых представляла материнскую плату ПК. Там тоже была аналогичная схема перехвата управления, которая работала по сигналам прерываний. Т. е. при подвисании одной "головы", вторая перехватывала управление и формировала импульс сброса первой "головы".

 

ЗЫ: собственно мне не очень хочется делать все на контроллере, потому что я не очень силен в области программирования контроллеров. В основном я занимался проектированием цифровых устройств на ПЛИС, используя уже готовые контроллеры для тех или иных нужд. В принципе и здесь можно было бы применить какую-нибудь простенькую флэш ПЛИС в DIP корпусе. Надо только сделать программатор, раньше я использовал программаторы, работающие с LPT портами, сейчас, наверное, уже есть схемы и с USB интерфейсом.

[bbden175]

Таким образом, пришли к тому, что модуль программировать придется. Так что от контроллеров никуда не деться. С ПК заморочек ничуть не меньше. Оценочные наборы на stm32 стоят 700р, за 2000р можно купить что-либо посерьезней. На датчики и исполнительные механизмы можно трансиверы повесить на 433МГц( около 300р каждый).

[Илюша-Барабуша]

Таким образом, пришли к тому, что модуль программировать придется. Так что от контроллеров никуда не деться. С ПК заморочек ничуть не меньше. Оценочные наборы на stm32 стоят 700р, за 2000р можно купить что-либо посерьезней. На датчики и исполнительные механизмы можно трансиверы повесить на 433МГц( около 300р каждый).

bbden175

Попробую изучить вопрос. В принципе не думаю, что написание программ для микроконтроллеров будет сильно отличаться от программирования ПЛИС. По идее там что-то типа AHDL должно быть. Скачал пока CoIDE, почитаю. Вопрос: какие САПР сейчас используют для разработки схем и разводки печатных плат? Я в свое время работал на Accel EDA 15.0.

По поводу трансиверов, зашел на http://www.terraelectronica.ru/ Там полно этого добра. Есть какие-то тонкости в выборе? Все исполнительные устройства будут находиться в пределах 50-100 м.

[bbden175]

bbden175

Попробую изучить вопрос. В принципе не думаю, что написание программ для микроконтроллеров будет сильно отличаться от программирования ПЛИС. По идее там что-то типа AHDL должно быть. Скачал пока CoIDE, почитаю. Вопрос: какие САПР сейчас используют для разработки схем и разводки печатных плат? Я в свое время работал на Accel EDA 15.0.

По поводу трансиверов, зашел на http://www.terraelectronica.ru/ Там полно этого добра. Есть какие-то тонкости в выборе? Все исполнительные устройства будут находиться в пределах 50-100 м.

 

1. Отличается принципиально, для ПЛИС вы описываете ФАЛ, реализованную на вентилях(кажется так). Для контроллеров-работа с регистрами и переменными и тп. - С надо. Или asm. Для начала с контроллером определитесь, потом качайте)))).

Pcad2006(он помер уже), Altium dezigner (есть на рутрекере), Proteus(самый простой) и полно всего, на вкус и цвет...

2. Особых тонкостей нет, только имейте ввиду, что мощность должна быть менее 2Вт и частота 27МГц или 433Мгц(для ваших задач предпочтительнее)

 

Сначала контроллер выберите, потом все остальное.

[Erist]

Собственно озадачился созданием компьютерного управления различного рода внешними нагрузками (лампочки, электро клапана на трубы водоснабжения, датчики движения, открытия окон/дверей, температуры и пр.).

Как ни странно, при наличии некоторого опыта и знаний в радиоэлектронике и программировании все это можно реализовать и самому, без привлечения специализированных организаций.

В принципе в инете есть уже готовые USB и Ethernet модули управления внешними нагрузками (с гальванической развязкой по входным и выходным линиям, АЦП, ШИМ и счетчиками импульсов) и минимальным набором программного обеспечения.

Предлагаю в этой теме делиться опытом создания и применения таких модулей в доме или квартире.

 

Если хотите самостоятельно поковыряться и при этом получить что-то стоящее, то будьте готовы к тому, что с нуля вряд ли получится все сделать. Хотя бы какую-то основу и простейшие компоненты нужно покупать. Не просто так готовые комплекты умных домов стоят по 300к рублей и выше.

Предлагаю рассмотреть следующий вариант: умный дом Home Sapiens с голосовым управлением на русском языке (программа) + ИК-адаптер IR-Link для управления всей техникой по ИК + периферия стандарта X10 (можете не ебее посмотреть - китайские варианты дешево стоят, сможете управлять светом, воротами, открывать шторы и пр.) + для управления "руками" смартфон или планшет.

 

Все это без проблем компонуется в единую систему (тут как раз и пригодится Ваше желание сделать что-то своими руками), довольно бюджетно, хотя и не влезете в 5-7к руб, но результат того стоит.

[bbden175]

Купить каждый дурак может)))

Почитайте тему внимательнее, какой Х10 на садовом участке, смысл в том, чтобы сделать все самому!

ТС, посмотри в сторону STM32Ldiscovery!

[bbden175]

ТС, как изучение предметной области продвигается? Или не тяните этот вопрос?))))