Arduino Home Light Dimmen

Der Trockenbau beginnt gerade im Kellerprojekt meiner Familie zu steigen. Ich habe mich mit Lichtsteuerungssystemen für Privathaushalte befasst. Einige von denen, die ich gesehen habe, waren über 2.000 Dollar. Ich denke, es würde viel mehr Spaß machen (und kostengünstiger sein!), Mein eigenes Arduino-basiertes System zu implementieren.

Das eigentliche Problem liegt in der tatsächlichen Steuerung der Lichter. Jede Lichtgruppe muss von einem schalterbasierten Dimmersystem gesteuert werden. Es wäre viel einfacher, wenn der Mikrocontroller der einzige Kontrollpunkt wäre. Leider ist dies nicht der Fall. Ich gehe davon aus, dass ich einen Dimmer verwenden muss, mit dem ein externes Gerät eine Schnittstelle herstellen kann. Dies würde das Problem vollständig vermeiden, da sowohl der Schalter als auch Arduino die Lichter steuern könnten, während der Arduino die Lichter über den Dimmerschalter steuern würde.

Kann jemand eine bessere Lösung / einen besseren Ansatz empfehlen oder einen Dimmer vorschlagen, der eine Art „Remote“ -Schnittstelle hat?

Update 01.03.2013: Ich habe mich schließlich für eine Insteon-basierte Lösung mit einem benutzerdefinierten Schild von Good Robot entschieden . Es funktioniert hervorragend und kann zur Steuerung von Insteon verwendet werden, nicht nur von Lichtern. Ich werde hier eine Antwort posten, wenn ich die Gelegenheit habe, etwas Nützliches aufzuschreiben.

Ich habe vor ungefähr 10 Jahren ein ganzes Haus mit X10 eingerichtet, und während es funktionierte, könnte es etwas schuppig sein. Wenn ich es noch einmal tun würde, würde ich mir modernere Produkte wie Insteon ansehen . Insteon soll einen Großteil der Flakiness lösen, die X10 hat.

Ich würde nicht versuchen, die AC-Steuermodule des Geräts (Dimmer, Fernschalter usw.) selbst zu bauen, da die Arbeit mit Netzspannungen sehr gefährlich ist, es sei denn, Sie wissen wirklich, was Sie tun.

DMX512 wird häufig zur Steuerung der Bühnenbeleuchtung verwendet. Da EIA-485 verwendet wird, sollte die Hardware und Software auf einem Arduino mit einem geeigneten Schild recht einfach zu implementieren sein. Hier ist ein Arduino DMX-Projekt.

Es sind kostengünstige DIY-DMX-Dimmer-Fernbedienungen erhältlich. Hier ist eine, die einen ATmega8515 AVR verwendet, ein ähnliches Gerät wie das des Arduino. Ich würde gerne einen viel kleineren, billigeren Controller verwenden. Die Dimmerschnittstelle zu den Lampen, das "Netzteil", wird ebenfalls beschrieben. Es ist ein ziemlich schönes Projekt.

Ich habe mit X10 und Insteon gespielt - sie funktionieren, aber meine Erfahrung mit dem Hacken war überwältigend.

Also baue ich mein Hausautomationssystem komplett mit XBee-Funkgeräten. Der ZigBee Home Automation- Standard ist offen und recht einfach zu implementieren (wenn Sie mit vorhandenem HW kompatibel sein möchten). Aber Sie müssen diesen Weg nicht gehen, Sie können Ihr eigenes Protokoll einführen (zum Beispiel mit binärem JSON - das ist, was ich tue). Die Radios sind nicht billig (~ 25 $), aber die Benutzerfreundlichkeit lohnt sich meiner Meinung nach. In vielen Fällen benötigen Sie nicht einmal einen Mikrocontroller - XBees verfügen über eigene digitale und analoge E / A. Bisher habe ich einige Geräte mit XBee gebaut - Thermostat, Bewegungssensor, X10-Gateway und Garagenparkassistent / Auto-Anwesenheitssensor. ZigBee-Funkgeräte können Mesh-Netzwerke bilden, sodass die Abdeckung und der Stromverbrauch hervorragend sind.

Der Bau eigener Dimmer wäre jedoch teuer (die einzige Option, die ich finden konnte, war die Verwendung des Velleman K8064-Moduls - ~ 35 US-Dollar). Wenn Sie also einen Dimmer benötigen, würde ich entweder Insteon oder X10 verwenden. Ich habe ein paar X10-Lampenmodule in meinem Haus und um sie zu steuern, verwende ich die serielle X10 PRO-Schnittstelle PSC04 (für ~ 10 US-Dollar ist es schwer zu schlagen), die an Arduino ( X10-Bibliothek für Arduino ) angeschlossen ist.

Wenn Sie trotzdem Kabel und neue Leuchten installieren möchten, würde ich die Installation von LED-Leuchten in Betracht ziehen. Sie sparen nicht nur langfristig Geld aufgrund niedrigerer Stromkosten, sondern auch Geld bei der Installation der Verkabelung. Da LEDs Spannungen unter 24 V verwenden, ist der elektrische Code sehr lasch. Sie müssen nicht an jeder Steckdose dicke (teure) Kupferdrähte installieren, sondern viel billigere 20-18 AWG-Kabel (ich habe sogar 23AWG in einem CAT6-Kabel verwendet). Es gibt viele Optionen für die Hochleistungs-LED-Ansteuerung von einem Arduino. Mein Favorit wäre dieser. Bis zu 128 können von einem einzigen Arduino aus gesteuert werden. Der Code zur Steuerung ist sehr einfach. Nachdem Sie dies getan haben, fügen Sie dem Arduino ein Ethernet-Schutzschild und ein grundlegendes Javascript hinzu. Die Steuerung Ihrer Lichter ist dann so einfach wie der Besuch einer Webseite auf einem Computer oder Smartphone. Sie können sogar eingehende Port 80-Anfragen an das Schild weiterleiten und es Ihnen ermöglichen, es zu steuern, während Sie nicht da sind (vielleicht um Gauner abzuschrecken). Außerdem hätten Sie eine unabhängige Dimmsteuerung für jedes Licht im Keller (wenn Sie beispielsweise einen Film ansehen, können Sie nur zwei Lichter hinten einschalten und sie wirklich dunkel lassen).

Ich habe für eine Firma gearbeitet, die druckknopfgesteuerte Dimmer hatte. Sie müssen alle Wandschalter durch Drucktasten mit einem Schließerkontakt (normalerweise offen) ersetzen. Der Vorteil ist, dass Sie einfach alle Kontrollpunkte parallel schalten und dem Mikrocontroller ein einziges logisches Signal zuführen können. Sie können die Versorgungsspannung des Mikrocontrollers und einen Pull-up-Widerstand verwenden, aber besonders bei langen Drähten werden Sie viel Rauschen wahrnehmen und möglicherweise auch einen Spannungsabfall haben. Lassen Sie die Drucktasten besser mit einer höheren Spannung (z. B. 24 V) laufen und teilen Sie diesen Pegel entsprechend dem des Mikrocontrollers.

Eine mögliche Funktionsweise:
Wenn Sie eine Taste länger als beispielsweise eine halbe Sekunde drücken, wird ein Dimmzyklus (erneut) gestartet. Solange eine Taste gedrückt wird, werden Sie mit einer bestimmten Geschwindigkeit gedimmt, warten eine Sekunde auf den Maximalwert und beginnen mit dem Dimmen, bis sie ausgeschaltet sind. Danach startet der Zyklus neu. Der Mikrocontroller muss sich nicht nur den aktuellen Pegel merken, sondern auch, ob die letzte Aktion oben oder unten war.
Durch kurzes Drücken der Taste (weniger als eine halbe Sekunde) wird zwischen Aus und dem letzten gedimmten Wert umgeschaltet.

Dies ist nur eine mögliche Funktionalität. Sie können dies ändern. Beachten Sie jedoch, dass Sie nur einen Impuls (variabler Länge) als Signal haben.

Vielleicht möchten Sie sich X10 ansehen. Ich habe es schon eine Weile nicht mehr verwendet, aber seit ich es das letzte Mal verwendet habe, weiß ich, dass es mindestens eine serielle Schnittstelle gab, vielleicht sogar eine drahtlose, damit Sie nicht wirklich an die Stromleitungen gehen müssen mit Ihrer Hardware. Es gibt (waren) Module, in denen Sie ein Relais geschlossen haben und ein Ein oder Alles ausschalten konnten. Für schwach oder hell benötigen Sie mehr Kontrolle.