Всем привет, с вами команда Wiren Board!
Нас часто спрашивают: «Что можно подключать к вашему контроллеру? Как на нём собрать “умный дом”?»
Чтобы немного прояснить этот вопрос, мы покажем стенд, где к Wiren Board 4 подключены периферийные устройства. На его примере расскажем про типовые варианты подключения устройств и датчиков.
На стенд можно посмотреть на него через онлайн-трансляцию и зайти в демонстрационный веб-интерфейс.
Краткий список подключаемого оборудования:
- счётчики: воды и электроэнергии, импульсные и RS-485/CAN
- датчики: температура и влажность, движения, дыма, пламени, газа, утечки воды
- управление светом: проводные и беспроводные реле и димммеры
- управление другим оборудованием через реле и цифровые выходы
Счётчики
На стенде установлены импульсные счетчики электроэнергии и воды. Кроме них можно подключать электросчетчики “Меркурий” по RS-485 и CAN, но они большие, и на стенд решили не ставить.
В импульсных счетчиках принцип работы такой — на каждые N единиц (указано на устройстве) происходит замыкание контактов. В водосчётчиках используют герконы, электросчетчиках — оптроны.
Подключать счётчик нужно к входам типа “сухой контакт”. В конфигурационном файле указывается тип счётчика и константа (импульсов на единицу). После этого в веб-интерфейсе отображается как общая сумма показаний и скорость их изменения (мощность в ваттах, литры в секунду и т. д.)
Датчики
Для сбора информации можно подключать следующие типы датчиков:
Беспроводные погодные датчики Oregon Scientific
Работают на частоте 433.92 МГц, в интерфейсе контроллера появляются автоматически — контроллер показывает все пойманные датчики.Из недостатков — маленькая антенна в передатчике датчика, поэтому уже через пару стен может не ловиться. Хотя на Хабре была статья про то, как увеличить дальность.
Датчики температуры и влажности, подключающиеся по RS-485
и работающие по протоколу Modbus. Они подключаются к общей шине RS-485 совместно с другими устройствами. Чтобы появились в веб-интерфейсе, нужно указать тип и адрес датчика в конфигурационном файле.Датчики температуры 1-Wire
Недорогие. При подключении сразу появляются в веб-интерфейсе.
Детектор движения
Большинство детекторов делают сразу для коммутирования нагрузки 220В, такие весьма проблематично подключать к контроллеру. Но есть модели с релейным выходом и питанием 12В — именно такая подключена на стенде.Резистивные датчики
Сопротивления 1-50кОм, перед применением потребуется калибровка с конкретным Wiren Board. Для домашних применений большого смысла в них нет. Но может быть полезно. На стенде подключен датчик качества воздуха MQ-135 и термистор 10k.Датчики дыма, огня, газа, утечки воды и пр.
Таких устройств на рынке много, для удобного подключения надо брать с релейными выходами, нормально замкнутыми. Тогда на один провод можно последовательно подключать несколько штук. При срабатывании одного датчика он разорвет общую цепь, и сигнал поступит на контроллер. На стенде нет, но подключение аналогично детектору движения.Внешние кнопки
Кнопки — это не совсем датчики, но тоже удобны для организации сценариев. Их можно подключать как напрямую к цифровым входам контроллера, так и к внешним модулям на Modbus.Управление светом
Кто-то говорит, что управление светом не нужно, другие считают его основной функцией “умного дома”. Поэтому сегодня уделим свету побольше внимания.
Управление светодиодными лентами
Светодиодные ленты бывают двух основных типов: с меняющимся цветом (RGB) и одноцветные. Цветные ленты можно использовать дома для декоративной подсветки, а одноцветные белые и как основное освещение.Чтобы включить ленту, нужно подключить её к источнику напряжения 12В (или 24В) через диммер для лент. Тогда при помощи диммера вы сможете управлять цветом RGB-лент и регулировать яркость одноцветных.
На стенде установлены диммеры WB-MRGB нашего производства и диммеры производства Uniel и “Разумный Дом”. Все они подключены по шине RS-485.
Кроме них, по радиоканалу 433 МГц подключен RGB-диммер nooLite. Но так как монтаж светодиодных лент сам по себе предполагает большую работу по монтажу самих лент, проводов, дополнительных блоков питания, то мы бы советовали бы и управляющие устройства использовать проводные. Тогда вы получите надежную работу при низкой цене модулей, а радиоканал 433 МГц всё-таки не застрахован от помех.
Диммирование ламп 220В
Контроллер поддерживает диммеры от Uniel, подключаемые по RS-485. Если лампы нужно просто включать/выключать, то могут пригодиться релейные блоки (поддерживаются наши собственные, компаний ICP-DAS, Разумный Дом, Uniel, etc.).Новички (такие часто встречаются и среди разработчиков) часто думают так — вот запилю себе управление лампочками с айфончика и будет счастье. Более опытные понимают, что управление необходимо дублировать настенными выключателями (или панелью управления). Конечно, ходить в туалет с айфоном — это инновационно, но приехавшей из деревни бабушке придется долго объяснять, как этим всем пользоваться.
Варианты решения проблемы:
- настенные панели управления — красиво, удобно, дорого
- обычный выключатель. Сигнал с него заводится либо непосредственно в контроллер, либо в подключаемый по RS-485 модуль цифровых входов. А вот релейном и диммерном модулях нашего производства есть входы для двух внешних кнопок управления. Это позволяет модулям работать полностью автономно — нажал кнопку, включился свет — и при этом оставаться управляемыми с контроллера. В целом это повышает надежность всей системы: при отказе центрального контроллера, обрыве шины RS-485 и при других экстренных случаях, освещение и настенные выключатели продолжают нормально работать.
“Классическая” схема монтажа предполагает установку всего управляющего оборудования на DIN-рейку внутрь электрощитков. Это удобно, но расплата за это — десятки метров проводов от каждой лампочки и выключателя до щитка. Но этого можно избежать, если располагать управляющие модули ближе к лампам и выключателям — тогда все лампы запитываются от общей проводки 220В, а управляющие устройства подключаются одной шиной RS-485. Для удобства монтажа по такой схеме мы разработали — компактный релейный блок на два канала по 5А, он помещается даже в стандартном подрозетнике.
Другая нагрузка
Мощную силовую нагрузку — насосы, тепловые пушки, группы розеток — следует коммутировать через контакторы. Управляющие катушки у них обычно на 220В (редко бывают и на 12/24В), так что для управления контактором придется использовать релейный выход.
Примеры других устройств на стенде:
- небольшой нагреватель на 12В подключен напрямую к релейному выходу контроллера
- вентилятор 12В включается выходом “открытый коллектор”
- водяной насос 220В управляется через внешний релейный блок по RS-485
Насос при этом также управляется физической кнопкой, подключенной к релейному блоку.
Для имитации сценария на поддержание определенной температуры собрана мини установка из нагревателя, вентилятора, термодатчика и большого радиатора. При этом, детали расположены так, что бы проявлялась задержка между показаниями датчика и работой нагревателя.
Такая ситуация часто наблюдается на практике — сначала котел греет воду в трубах, и лишь потом тепло передается в воздух. Для поддержания постоянной температуры на встроенном в Wiren Board движке сценариев написано правило для термостата.
Заключение
Полную схему нашего стенда, где показано подключение всех устройств, смотрите здесь.
Если у вас появились какие-то вопросы по устройствам из статьи или по подключению других устройств, будем рады вам ответить в комментариях. Там же будем рады историям про ваш опыт построения умных домов и другой автоматизации.