Machen Sie einen intelligenten Lichtschalter

Ich möchte ein Hausautomationssystem bauen und benötige einige computergesteuerte Schalter. Der Grund, warum ich keine Relais verwenden kann, ist, dass die Schalter auch manuell und nicht programmgesteuert umschaltbar sein müssen (weil ich nicht möchte, dass das Licht in dem Zustand hängen bleibt, in dem es sich gerade befindet, wenn das Programm, das die Schalter steuert, abläuft zerstören). Ich bin mir jedoch nicht sicher, wie man so etwas auf kanonische Weise machen kann.

Die Optionen, an die ich bisher gedacht habe:

• Ein normaler Schalter mit einem auf der Rückseite aufgeklebten Servokanal
• Ein mit einem Mikrocontroller verbundener Schalter (wie ein Arduino), der das Signal bei jedem Umschalten des Schalters invertiert
• Ein Schalter, der Nachrichten an den an die Lampe angeschlossenen Mikrocontroller sendet und ihn auffordert, den Status des Ausgangs umzukehren

Am einfachsten ist es, hier ein vorhandenes Produkt zu kaufen, das so offen ist, dass Sie es mit einem Standard-HF-Modul steuern können.

Dies entspricht der Integration einer MCU und eines Schalters (dies gibt Ihnen eine gute Autonomie) und vermeidet auch Probleme mit dem Erscheinungsbild oder der Sicherheit des Ergebnisses. Dann bleiben Sie natürlich beim On-Air-Protokoll des Herstellers hängen, es sei denn, Sie versuchen, dessen Firmware auf den Switches (die wahrscheinlich stark kostenoptimiert sein werden) rückzuentwickeln.

Wenn Sie die LightWaveRF-Switches verwenden, benötigen Sie lediglich ein 1 433 MHz-Sendemodul und ein Arduino oder ähnliches, um das hier beschriebene Protokoll zu senden . Diese Schalter übernehmen die gesamte Netztrennung und bieten kapazitive Berührungssteuerungen am Schalter. Sie können auch die Standardfernbedienung verwenden, um Ihrem Control Hub Eingaben bereitzustellen, wenn Sie ein Empfangsmodul verwenden. Da mehrere Kanäle verfügbar sind, können Sie den Hub über die Fernbedienung mit Eingaben versorgen und die Befehle auf einem zweiten Kanal über den Hub weiterleiten.

433-MHz-Module sind einfach umzuwandeln, da das HF-Protokoll unsicher ist. Etwas raffinierteres überlässt es dem Hersteller, es sei denn, die Firmware ist offen

Wenn Sie einen völlig unabhängigen Schalter für den Fall wünschen, dass der Mikrocontroller ausfällt, können Sie ein XOR-Gatter für zwei Eingänge anschließen. Das Relais ist ausgeschaltet, wenn beide Eingänge identisch sind, und eingeschaltet, wenn die Eingänge unterschiedlich sind. Die beiden Eingänge sind:

1. Regelmäßiger Schalter zur manuellen Steuerung.
2. Ausgabe von einer MCU zur automatischen oder Fernsteuerung.

Die Rennbahn:

Normalerweise sollte der Schalter offen sein (Eingang B ist wie in der Abbildung oben niedrig) und der N-FET wird vom MCU-Pin angesteuert. Wenn der MCU-Pin niedrig ist, gibt das XOR-Gatter niedrig aus, da die Eingänge übereinstimmen (beide niedrig) und das Relais ausgeschaltet wird. Wenn der MCU-Pin hoch ist, wird das Relais eingeschaltet, da die Eingänge unterschiedlich sind.

Wenn die MCU abstürzt und der Stift in einem Zustand steckt, gibt es zwei Fälle:

1. Der MCU-Pin klemmt im High-Zustand und das Relais bleibt eingeschaltet. In diesem Fall können Sie mit dem Schalter das Relais wie folgt steuern. Wenn der Schalter offen ist, wird das Relais eingeschaltet, und wenn der Schalter geschlossen ist, wird das Relais ausgeschaltet.
2. Der MCU-Pin steckt im Low-Zustand. In diesem Fall wird das Relais durch einen offenen Schalter ausgeschaltet und durch einen geschlossenen Schalter eingeschaltet.

Hier ist eine Simulation , mit der Sie den Mechanismus selbst überprüfen können. Der GPIO-Pin der MCU kann über Bluetooth, WiFi oder das bereits erwähnte 433-MHz-Modul oder eine andere geeignete Technologie ferngesteuert werden.

Update vom OP angefordert:

Eine Liste von 2 XOR-Eingängen, die beispielsweise bei Farnell erhältlich sind. Hier ist ein spezielles Produkt von Texas Instruments, das ebenfalls bei Farnell erhältlich ist.

Einige Anmerkungen zur Sicherheit . Wenn Sie sich entscheiden, die Netzspannung zu wechseln, wird empfohlen, das heiße Netzkabel und nicht den Neutralleiter zu wechseln .

Am besten ist es, ein SPDT-Relais zu verwenden, um sicherzustellen, dass es auch heiß und neutral schaltet.

Anstelle eines MOSFET können Sie auch einen Optokoppler verwenden, um den digitalen Schaltkreis und den manuellen Schalter vom Relais und vom Netz zu trennen.

Verwenden Sie immer eine ordnungsgemäße Abdichtung und lassen Sie keine blanken Metalloberflächen offen. Beachten Sie, dass der Umgang mit der Netzspannung immer sehr gefährlich ist.

Ich glaube, Ihre ursprüngliche Aussage ist möglicherweise fehlerhaft.

Der Grund, warum ich keine Relais verwenden kann, ist, dass ich die Schalter auch manuell schalten muss

Warum nicht einfach ein Relais mit manueller Übersteuerung bekommen?

Hier ist einer von Honeywell erhältlich .