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homeautomation

Código Fuente de IA

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Objetivo

Este es un sistema de hardware y software de automatización del hogar extenso y expandible. Contiene archivos Gerber listos para usar para la producción de PCB, esquemas, lista de parcias y ejemplos de software.

Audiencia

El hardware y el software están probados en uso. Si se ensambla correctamente funcionará. Debe saber sobre la soldadura de SMD, poder leer esquemas y comprender el software. La mayoría del software es para Raspberry programada en Python y PHP. Todo el otro software es compatible con Arduino. El microcontrolador es siempre el ATMEGA328 o ESP8266 y se puede parpadear a través de la interfaz ISP de Atmel o UART. Si lee los ejemplos de software, debe tener una buena idea de cómo funciona todo juntos. Los exámenes de software son de bajo nivel. El sistema puede funcionar independientemente, pero puede conectarse a cualquier sistema de automatización del hogar.

Fallido

Este proyecto utiliza principalmente un Raspberry Pi para leer sensores que cambian de actores y controlan las cosas. La tarjeta SD solo se lee, por lo que la configuración es lo más confiable posible. Pero en caso de falla de frambuesa (bloqueo, defecto de hardware) hay un procesador de respaldo Atmel ATMEGA328 que luego toma el control del bus I2C. Ejecuta un programa de seguridad que evita la instalación de la casa al menos por daños graves.

Aplicaciones

sistemas solares
calefacción en el hogar
exhibición en el hogar para mostrar temperaturas, estados del sistema, advertencias y muchas más
sistema de alarma
simulación de presencia
Funciones de confort
Pegadas y persianas de ventana
riego de jardín
Considere el pronóstico del tiempo para cualquier control según corresponda
... y muchos más

Configuración máxima

hasta 88 Relais
hasta 32 sensores de temperatura analógica
hasta 40 entradas de detección de 230 V
hasta 12 sensores
mostrador de pulso
2^32 de dispositivos lora inalámbricos, distancia de 1000 m a través de paredes o 3 pisos confiables
Desarrollo en curso, Max. configuración expandible según sea necesario

Descripción general del sistema (más aquí)

teniente

Descripción general del hardware (más fotos aquí)

Fila superior: bus de módulo para conectar I2C y alimentar a cada módulo.
Fila inferior de izquierda a derecha: módulo de conmutación, módulo analógico, módulo controlador con frambuesa y microcontrolador de retroceso: teniente

Módulo de controlador de frambuesa con Watchdog (aquí):

Raspberry B+ con Ethernet
I2C Master
ATMEL ATMEGA328 como procesador de seguridad de respaldo
ATMEGA328 es programable en circuito
Perro guardián
2 Relais
1 cable
Interfaz UART 3.3V
Interfaz ISP adicional en PCB Edge

El controlador Watchdog debe ser activado por Raspi. Si Raspi se cuelga o se bloquea, el controlador Watchdog obtiene acceso al bus I2C. Luego puede leer los valores de anuncios y cambiar Relais para mantener vivas las funciones vitales y evitar daños a la instalación de la casa.

Todos los módulos pueden ser controlados por el módulo del controlador B (Raspberry) o el puente Lora (ATMEGA328) o el controlador WiFi, la interfaz a todos los módulos es la misma: I2C. Cualquier módulo se puede conectar fácilmente al módulo del controlador B o al puente Lora sin ninguna modificación.

ESP07 (ESP8266) Módulo de controlador WiFi (aquí)

ESP07
Programación a través de Serial UART o WLAN
I2C maestro o esclavo
1 Relais
1 cable
1 salida PWM

Este módulo se puede usar en lugar del controlador de Raspberry. Se puede conectar a cualquiera de los módulos del actor del sensor que se enumeran a continuación. El módulo Wifi ESP07 también se puede usar como esclavo I2C.

Módulo de controlador Ethernet ATMEGA328 (aquí)

Microcontrolador ATMEGA328 5V/16MHz
Controlador Ethernet Wiznet W5500 con soporte de protocolo TCP/IP/UDP/UDP/DHCP cableado
Compatible para Arduino Uno
Programación a través de la interfaz ISP
Interfaz de rastreo (Serial UART)
Actualización de software a través de Ethernet TFTP
I2C maestro o esclavo
1 Relais
1 cable
1 salida PWM
1 entrada digital
conector para dos LED de estado

Este módulo se puede usar en lugar del controlador de Raspberry. Se puede conectar a cualquiera de los módulos del actor del sensor que se enumeran a continuación. El módulo de controlador Ethernet también se puede usar como esclavo I2C. Los protocolos Ethernet se implementan en el hardware W5500.

Bus módulo

Esta es la interfaz común que necesita cada módulo. El bus módulo distribuye 3,3V y 5V de la fuente de alimentación y la conexión I2C. Cada módulo necesita implementar una entrada de bus de módulo y una salida de bus de módulo. Por lo tanto, todos los módulos DIN Rail pueden acoplarse y son posibles extensiones arbitrarias. El módulo del controlador es el punto de partida del bus del módulo porque proporciona 3,3V, 5V y es el maestro I2C.

Módulo analógico:

16 canales publicitarios
acondicionamiento de señal (compensación, amplificación) para cada canal con amplificadores operacionales de riel-2 rieles
El canal 16 se puede configurar para leer el voltaje de suministro del sensor de retroceso
Máximo de 2 módulos analógicos por controlador (restricción de dirección I2C)
se puede conectar fácilmente al módulo del controlador B o al puente Lora sin ninguna modificación.

Módulo de conmutación Typ a:

11 salidas Relais 230VAC, 5A Máx.
Máximo de 8 módulos de conmutación por controlador (restricción de dirección I2C)
se puede conectar fácilmente al módulo del controlador B o al puente Lora sin ninguna modificación.

Módulo de conmutación typ b:

puede controlar persianas y persianas de la ventana
tres canales cada uno arriba/abajo
El software evita cambiar/bajar al mismo tiempo
se puede conectar fácilmente al módulo del controlador B o al puente Lora sin ninguna modificación.

Módulo de entrada digital Typ a (aquí)

5x Detección de la red 230V
1x Controlar Entrada Nivel lógico de 5V (interrupción activada)
Las entradas de detección de la red se pueden cambiar al nivel de lógica de 5V de entrada también
se puede conectar fácilmente al módulo del controlador B o al puente Lora sin ninguna modificación.

Lora Gateway (aquí):

Un módulo a los comandos de reenvío (I2C o RS232 a 3,3V/5V) desde el módulo de controlador de frambuesa a través de la transmisión de datos de radio de espectro inalámbrico a los módulos ubicados en algún lugar de la casa o jardín.
Trabaja en ISM Band a 433MHz o 868MHz
Lora es una técnica de transmisión de datos de radio spread de radio altamente confiable. Ver https://en.wikipedia.org/wiki/lora
Este módulo crea una red privada de automatización del hogar Lora. El software no es compatible con Lorawan.
comparte el mismo hardware que Lora Bridge, pero un software diferente
Para la versión Gateway Jumper1 (JP1) debe estar abierto, ver esquema
se puede conectar fácilmente al módulo de controlador B

Puente Lora (aquí):

comparte el mismo hardware que Lora Gateway, pero un software diferente
Para la versión del puente, Jumper1 (JP1 - ver esquema) debe cerrarse
se puede usar para acceder a módulos de conmutación o módulos analógicos que no están directamente acoplados al módulo del controlador
En este caso de uso, los módulos de conmutación o analógica se acoplan a través de I2C al puente Lora
El puente implementa un punto de partida del bus de módulo que proporciona un maestro de 3,3V, 5V e I2C para controlar los módulos conectados

Módulo de Lora Inwall (aquí)

se puede colocar detrás de los interruptores de pared o las salidas de alimentación de la pared
Cambia de persianas, persianas, salidas de alimentación a través de Lora
requiere una puerta de enlace de Lora conectada al módulo del controlador