Беспроводное управление светом

Беспроводное управление освещением практически ежедневно набирает популярность в быту, общественных заведениях и на предприятиях. Причем наиболее востребовано сейчас дистанционное управление по радиоканалу, WiFi и интернету. Благодаря такому подходу удается управлять домашним и уличным освещением из другого города или страны.

Поэтому в данной статье будут детально разобраны оговоренные выше способы управления светом, но не будут рассматриваться системы с фотоэлементами, автоматами и ИК, потому что они неудобные и несовременные.

Принципы работы дистанционных приборов

В работе современных дистанционных приборах чаще всего используют звуковые, ультразвуковые и других типы волн.

Эти устройства состоят из следующих элементов:

• Приемника, устанавливаемого рядом с лампой или выключателем.
• Кнопочного пульта ДУ.

Далее будут детально рассмотрены самые популярные варианты дистанционного управления светом в квартире.

Способы дистанционного управления

Дистанционное управление светом бывает проводным и беспроводным, ручным и автоматическим, при этом чаще всего работает за счет инфракрасных, микроволновых, радиочастотных, звуковых и ультразвуковых волн. Но мы будем рассматривать самые удобные и наиболее популярные варианты дистанционного управления светом.

Сложный: Управление по радиоканалу

Самым эффективным способом считается радиочастотное управление.

Благодаря такому управлению удается:

• Осуществлять включение и выключение света с помощью пульта ДУ, ПК, телефона и остальных мобильных гаджетов;
• Увеличить радиус действия радиоканала до 100 м;
• Использовать в работе усилитель сигнала для более точного управления.

В такую систему управление светом входят такие элементы:

• Пульт ДУ;
• Аккумулятор;
• Контроллеры управления, входящие в исполнительный блок управления.

Продуманная конструкция исполнительного блока позволяет устанавливать его в более подходящем месте (в люстре, в распределительном ящике или в розетке). Благодаря такому расположению исполнительные элементы системы прячут от посторонних глаз. С его помощью удается управлять любыми типами ламп, причем не только одним светильником, но и группой.

Способ установки и монтажа

Схемы дистанционного управления освещением разные, в зависимости о модели и типа прибора. Ниже будет рассмотрена схема подключения UNIELUCH-P002-G3-1000W-30M.

Приёмник радиосигнала (работает на частоте 433,92 МГц) монтируется в распределительную коробку или рядом со световым электроприбором.

Первым делом нужно подключить осветительные приборы к приемнику. Для этого в нем предусмотрено три канала (потребляемая мощность каждого не более 1000 Вт) и общий минус. Каждый канал отмечен коричневым, синим и белым проводом. Общий минус в этой схеме тоньше черного провода, через который устройство подключают к домашней сети (и расположен он ближе к краю блока).

Поле чего блок управления подключается через красный и черный провод (плюс и минус соответственно) к домашней электросети, как указано на нижнем рисунке. При этом устанавливают выключатель (помечен зеленой стрелкой).

На финальном этапе к приемнику подключают антенну с помощью белого провода, который размещен с другой стороны блока.

Недостаток таких пультов управления светом в том, что электроприборы подключаются последовательно, поэтому при выходе одного из них не будет работать вся группа.

Простой: Wi-fi Управление умной лампой

В качестве примера разберем управление лампой Xiaomi. Первым делом нужно скачать на мобильный смартфон из Play Market программу Yeelight. Она адаптирована под устройства на базе Android 4.4, iOS 8 и более новых версий данных OS. Потом её требуется установить на гаджет.

Следующим этапом будет подключение мобильного устройства к Wi-Fi сети.

Далее можно запустить программу и войти в систему, потом нужно выбрать расположенные ближе к вам сервера. Благодаря этому гаджет будет откликаться быстрее. Для европейской части РФ лучше выбирать немецкие сервера. Потому нужно подтвердить лицензионное соглашение и следовать далее.

Для более простого входа в программу можно воспользоваться учетками Xiaomi или Facebook, если конечно они имеются. Для этого нужно кликнуть на «Create Account».

После ввода учетных данных (логина и пароля), откроется основное меню утилиты, как показано ниже.

В этом меню необходимо «Добавить устройство» и в появившемся списке выбрать наше прибор и кликнуть «Продолжить».

В обязательно порядке нужно предоставить утилите доступ к GPS.

Далее необходимо выбрать MAC- адрес лампочки и нажать вкладку «Продолжить». Если в этом перечне ничего нет, то нужно сбросить настройки лампы и проделать процедуру повторно. После беспроводного подключения устройства можно устанавливать необходимые настройки. Ниже приведены основные возможности удаленного управления умной лампой.

Возможности настроек

Лампочку в любое время можно настроить под свои нужды. Для её включения и выключения необходимо нажать на изображение выключателя, размещенное справа от иконки лампы.

После чего откроется окно с дополнительными настройками:

• включение/выключение;
• регулировка яркости (используется электронный диммер);
• стандартные шаблоны;
• изменение теплоты света или подсветки в диапазоне от 1700 К до 6500 К.

Открыв настройку «Цвета» можно выбирать один из 16 000 000 оттенков свечения лампы.

Возможности функции «Поток» позволяют изменять цвета лампы, а также регулировать скорость и порядок смены цветов.

Нажав на три вертикальные линии в правом верхнем углу можно открыть настройки, с помощью которых можно изменять название лампы и выносить ярлычок необходимой функции на рабочий стол гаджета.

Полезной функцией является создание пользовательского шаблона. Программа предоставляет на выбор изображение для этого шаблона, нужно просто ввести подходящее название для него и выбрать устройство, для которого предназначен новый шаблон.

Останется только выбрать нужное действие. Например, можно выбрать цвет свечения и нажать «Готово». Теперь каждый паз после нажатия на иконку будет включаться установленный пользователем свет. Кроме того, можно в любое время поменять имя шаблона, изменить его изображение, состояния и отправить ярлычок заданной функции на рабочий стол мобильного гаджета.

В основном окне программы тоже имеются настройки, которые позволяют устанавливать таймер для отключения освещения в требуемое время. С помощью функции «Расписание» можно настроить время включения и отключения лампы с помощью шаблона.

Если выбрать «Пипетку», то после наведения камеры телефона на нужный объект, программа сама распознает его цвет и установит этот оттенок для лампочки.

Приятная функция «Музыкальный режим», позволяет настраивать лампу так, что она будет мигать в такт воспроизводимой на гаджете музыкальной композиции. Для включения этой функции необходимо предоставить утилите доступ к микрофону.

Чуть сложнее простого: Управление светом через реле, розетку или выключатель Sonoff

Практически во всех реле Sonoff устанавливается контроллер ESP8266, благодаря которому устройство безопасно соединяется с WiFi сетью. На плате устройства предусмотрено также силовое реле, блок питания и удобные клеменные зажимы. Их используют во многих комплектах умный дом.

Ниже разберем наиболее распространенное реле Sonoff Basic 10A

Оно рассчитано на ток до 10А и нагрузку до 2.2 кВт. Реле работает с напряжением от 90 до 250В и протоколам WiFi — 802.11 b/g/n. Допустимая температура во время эксплуатации 0 — 40°С. Габариты корпуса реле: 88 x38 x23мм.

Реле может управляться с помощью:

• Wi-Fi.
• Интернета.

Для этого потребуется закачать и инсталлировать на устройство программу eWeLink. Она предусмотрена для гаджетов на Android и iOS. Для быстрого поиска утилиты производители предусмотрели QR-коды, которые идут на упаковке устройства.

Для гаджетов на Android загрузить русскоязычную программу можно в Google Play.

Для мобильников, базирующихся на iOS программа доступна в App Store.

После скачивания и инсталляции утилиты на смартфон требуется зарегистрироваться в системе, для этого потребуется выбрать страну проживания и ввести адрес своей электронной почты. Естественно мобильник должен быть соединен с интернетом.

После регистрации на указанную почту поступит письмо с кодом, который нужно в течение 30 мин указать в строке «Email код». В этом же окошке необходимо указать пароль для входа в систему.

После чего можно зайти в программу и «Добавить устройство» (кнопочка с плюсом).

Далее требуется выполнить сопряжение реле и мобильного гаджета с помощью недолгого удержания (5 сек.) кнопки на реле, как указано ниже.

На реле должен загореться зеленый светодиодный индикатор. Выбираем первый режим подключения и жмем «Далее».

На следующем этапе требуется выбрать из отображающегося перечня, созданную реле Wi-Fi сеть и подключить к ней гаджет (введя пароль к ней). Чтобы постоянно не вводить этот пароль нужно установить галочку «Запомнить пароль». Жмем «Далее», после чего мобильник начнет искать реле для его подключения (на это уходит в среднем 2-3 мин).

Далее можно установить любое имя для найденного устройства, после чего оно будет отображаться в списке всех устройств (пока оно одно в списке, но посоле подключения других умных устройств данный список расширится).

После чего можно включить наше устройство, как указано ниже.

Теперь можно настраивать работу реле. Например, можно задать время срабатывания (включения и отключения) устройства по таймеру. Для этого нужно нажать «Добавить таймер», после чего указать дату и время включения или отключения реле. При этом таймер может быть однократным (срабатывает один раз) или повторяющимся (срабатывает ежедневно или в определенные дни недели).

В программе предусмотрен также обратный таймер, который настраивается как обычный таймер, только может срабатывать однократно.

Предусмотрен и цикличный таймер.

В настройках реле предусмотрен выбор положения реле при внезапном отключении электропитания. Предусмотрено 3 варианта действия реле после включения электричества: может включиться, выключиться или остаться в установленном положении.

Кроме описанных выше настроек, можно подключенные к приложению устройства группировать и объединять в необходимые сценарии. Благодаря этому удается запрограммировать выключение или отключение осветительного электроприбора или дистанционно управлять им.

Это реле можно использовать также для подключения светодиодной ленты. Купить такое оборудование можно сегодня практически в любом специализированном интернет-магазине.

Источник

Простые устройства дистанционного управления электроприемниками по телефону

В настоящее время уже выпускается промышленным способом множество всяких устройств, управляемых по стандарту GSM (Global System for Mobile Communication), — цифровой стандарт мобильной связи или всем привычный теперь мобильник. Это охранная сигнализация, различные шкафы управления промышленным оборудованием, а то и просто отдельные розетки, как показано на рисунке 1.

Конструкция с виду представляет собой обычный переходник, который вставляется в настенную розетку. Нагрузка может включаться звонком или передачей sms по мобильному телефону. Также возможно ручное управление с помощью двух кнопок, расположенных на передней панели. Мощность, коммутируемая такими розетками, в зависимости от модели находится в пределах 1 — 5 Квт, что позволяет включать практически любую нагрузку.

Также производятся многоканальные розетки, наподобие компьютерной «лапты», позволяющие управлять независимо работой нескольких нагрузок. Такие устройства являются одним из элементов «умного дома», а стало быть, цена их достаточно высока: если поискать на просторах Интернета, то цены колеблются в пределах 1000 — 3500 и более рублей.

Рисунок 1. Модуль дистанционного sms управления

Например, розетка с дистанционным управлением по sms (может управляться 5 пользователями) со встроенным датчиком температуры. С помощью датчика розетка может автоматически выключать и выключать бытовые приборы в соответствии с температурой окружающей стреды:

Рисунок 2. Р озетка с дистанционным sms управлением

Еще дороже, чем отдельные розетки стоят промышленные модули. В качестве примера на рисунке 2 показано предложение Интернет –магазина о продаже модуля управления ДТМФ.

Вот именно с этого рисунка и появилась на поверхности непонятная пока аббревиатура ДТМФ. Что это такое, посмотрим чуть ниже.

Сигналы DTMF

В старых телефонах набор номера производился вращением диска: пальцем заводилась пружина номеронабирателя на нужное количество цифр, диск крутился назад, замыкая контакт, а в трубке прослушивались щелчки. Такой набор называли импульсным. Импульсный набор использовался и в современных аппаратах с кнопочным номеронабирателем.

В настоящее время используется, так называемый, тональный набор. Попробуйте по городскому телефону набирать номер, — в трубке прослушиваются звуки разной тональности. Это прослушиваются сигналы DTMF, — Dual-Tone Multi-Frequency, — двухтональный мультичастотный сигнал. На рисунке 4 показана таблица, по которой формируются цифры и некоторые знаки, передаваемые при наборе номера.

Например, цифре «1» соответствует сочетание частот 697 и 1209 Гц, а цифре «9» 852 и 1477 Гц. Частоты подобраны таким образом, чтобы передаваясь вместе, они не образовали гармоник. Для расшифровки тональных посылок существуют специализированные микросхемы — декодеры, например IL9270N, HM9270, MT8870. Это просто аналоги разных фирм. Они могут отличаться даже количеством выводов, или как теперь на иностранный манер пинов (от английского pin), но выполняют одни и те же функции.

Кроме этих специализированных декодеров сигналы DTMF могут быть расшифрованы на цифровых ЭВМ с использованием алгоритма Герцеля. Естественно, эти сигналы могут быть расшифрованы и с помощью микроконтроллеров или, как их иногда называют, встраиваемых ЭВМ.

Кроме набора телефонного номера DTMF – технология широко применяется в системах «умного дома», тревожных и охранных сигнализациях. Метки DTMF используются также в коммерческом радиовещании.

Система DTMF была разработана еще в 1961 году, но до России дошла лишь в девяностых годах прошлого века. Сначала тональный набор предоставлялся как платная услуга, и то не везде, поскольку тональный набор возможен лишь на современных цифровых телефонных станциях. А вообще, до сих пор во многих местах эксплуатируются допотопные релейные станции, которые позволяют пользоваться только импульсным набором номера.

А теперь, попробуйте проделать такой опыт: позвоните по сотовому, ну хотя бы своему коллеге по работе, ведь целый день находитесь в одной комнате. После того, как он «поднимет трубку» нажимайте на своем телефоне любые цифры: в динамике его телефона будут прослушиваться сигналы DTMF в виде коротких музыкальных звуков. (Согласно законам физики, музыкальными называются звуки, имеющие определенную частоту). Например, шум на улице, музыкальным звуком считать нельзя.

Эти же звуки присутствуют и в динамике телефонной гарнитуры: дело за малым, — просто подключить дешифратор DTMF в разъем гарнитуры и вот, пожалуйста, готовое устройство управления. В некоторых случаях количество управляемых нагрузок всего-навсего одна, и требуется ее в любое время включить или выключить.

Самодельные устройства дистанционного управления по телефону

Далее будут рассмотрены несколько простых устройств и одно из них выполнено просто на реле, причем всего на одном.

Несколько слов о работе схемы. Основой устройства является поляризованное реле. Как видно по схеме, оно имеет две катушки, включенные таким образом, что при подаче напряжения на одну катушку якорь реле притягивается к одному сердечнику, и остается в таком положении даже, если напряжения на катушке уже не будет, — там внутри реле есть магнитик.

Для того, чтобы отщелкнуть якорь в обратное положение, требуется подать напряжение, хотя бы импульс достаточной длительности и амплитуды, на другую катушку. Якорь останется в притянутом состоянии, даже при снятии напряжения питания. Не правда ли, очень напоминает RS – триггер?

Питание устройства осуществляется от сети, через однополупериодный выпрямитель D1, R1, R2, C1. На конденсаторе C1 получается напряжение около 24В. Конечно, так делается в нарушение всех правил техники безопасности, но автор уверяет, что если особо не наглеть, и не лезть, куда не надо, то… Ну, в общем все получится!

Телефон обязательно должен иметь виброзвонок: именно к его контактам будет присоединяться оптронное реле IC1, на схеме это резистор R4 и вывод оптрона 1. Полярность подключения указана на рисунке. При подключении к телефону полярность напряжения на виброзвонке следует проверить с помощью мультиметра или светодиода с резистором.

Когда сработает вибро, внутри оптрона открывается выходной транзистор, (выводы 5 и 6). Конденсатор C4 заряжается от источника питания через правую обмотку реле и открытый транзистор оптрона. Якорь реле переключается на левую катушку, и контактом K1.2 включает магнитный пускатель, а контактом K1.1 подготавливает левую катушку к следующему переключению.

Конденсатор C4 разряжается через резистор R3 около пяти минут, за это время посылки с телефона состояния устройства изменять не будут. При всей очевидной простоте, устройство имеет один существенный недостаток: возможность достать экзотическое поляризованное реле, да еще нужного паспорта сейчас практически равна нулю. Об этом пишет даже сам автор схемы в своем описании.

Еще одно простое устройство управления показано на рисунке 5 .

Рисунок 5 . Схема устройтсва дистанционного управления нагрузкой по телефону

Выполнено на специализированной микросхеме – декодере сигналов DTMFMT8870. Назначение данного устройства в авторском исполнении удаленное включение и перезагрузка компьютера. Работает устройство следующим образом. После того, как Вы позвонили на этот номер, после поднятия трубки набираете 1 или 2, что соответствует включению компьютера «POWER» либо перезагрузке «RESET».

Схема получает питание непосредственно от сотового телефона, выходные транзисторы оптронов подключены параллельно соответствующим кнопкам компьютера. Оптроны PC817 широко используются в импульсных источниках питания, — от компьютерных до зарядников мобильных телефонов.

Устройство подключается к разъему гарнитуры, к выводам динамика, на которых, как было рассказано выше, появляются сигналы DTMF. Основная незадача этой схемы при повторении в том, что телефон при подсоединении гарнитуры должен выполнять автоподнятие трубки. А такая опция есть далеко не у всех телефонов.

Еще две схемы устройств управления опубликованы на сайте radioelectronika.ru Первая из них показана ни рисунке 6 .

Рисунок 6 . Схема устройства управления нагрузкой по телефону (для увеличения нажмите на рисунок)

Схема выполнена на аппаратных средствах, т.е. не содержит микроконтроллеров, требующих программного обеспечения, вся логика работы достигнута за счет собственно схемы.

Звонок телефона принимается микрофоном, усиливается до нужного уровня усилителем, в результате чего срабатывает реле, контакты которого присоединены к кнопке «Ответ» (поднятие трубки). После срабатывания этого реле запускается выдержка времени около 7 секунд. Если за это время успеть нажать нужные клавиши, то сигнал DTMF будет подан на декодер DA1, выходные сигналы которого через дешифратор DD3 через реле могут подключить – отключить до 12 нагрузок.

По истечении 7 секунд сработает реле «Отбой» (его контакты соединены с кнопкой «положить трубку»), для последующего управления понадобится еще один звонок. Таким образом, получается, что телефон, просто весь будет обмотан проводами: провода от реле к кнопкам да еще выход сигнала DTMF из разъема гарнитуры.

Более простая схема, имеется в виду по количеству деталей, показана на рисунке 7 .

Рисунок 7 . Схема устройства управления нагрузкой по телефону (для увеличения нажмите на рисунок)

Вот тут как раз используется телефон с автоподнятием трубки при подсоединенной гарнитуре, поэтому не требуется подпаиваться к кнопкам, достаточно только подключить разъем гарнитуры. Данная схема обеспечивает управление 8 нагрузками, команды управления показаны в описании схемы.

Но эти схемы вовсе не те, которые в начале статьи были названы самыми сложными и серьезными. Есть такие, которые вместо старого сотового телефона используют встраиваемый модуль GSM SIM300D. Его цена 4200 руб., правда он уже снят с производства. Именно в этот модуль и вставляется SIM – карта.

Более подробно о том, как самостоятельно собрать и запрограммировать устройство дистанционного управления в авторской разработке читайте здесь:

Пошаговая инструкция, как самостоятельно собрать и настроить устройство управления нагрузкой по мобильному телефону — http://electrik.info/Electrik_da.zip

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Источник