A megvásárolható Wi-Fi-alapú intelligens kapcsolók és csatlakozók mechanikus relét tartalmaznak, amely akkor aktiválódik, amikor a mikrokontroller bináris bemenetet kap, például 0 vagy 1, amelyet általában egy alkalmazáson keresztül küldenek. Ezek az eszközök csak az eszközök (például ventilátor, motor vagy lámpa) be/ki állapotának vezérlését teszik lehetővé. Ha a csatlakoztatott váltóáramú hálózati készülék vagy terhelés sebességét vagy fényerejét is szabályozni szeretné, akkor TRIAC-alapú félvezető relé kapcsolóra lesz szüksége.

Ebben a barkácsolási útmutatóban a nulláról építünk egy fényerő-szabályozó modult nulla keresztezés érzékelővel, és ezzel szabályozzuk a csatlakoztatott váltakozó áramú terhelés be-/ki állapotát, sebességét és fényerejét.

Mi az a nulla keresztezés érzékelő?

A nulla-átlépés detektor (ZCD) egy feszültség-komparátor vagy egy op-amp detektor áramkör, amelyet a feszültség észlelésére használnak. a váltakozó áramú szinusz jel pozitívról negatívra változik, amikor átlépi a nullát volt. Dióhéjban, az áramkör a bemeneti váltóáramú jel nulla-átlépésének érzékelésére szolgál.

instagram viewer

A ZCD-t elektronikus áramkörök építésére használják kapcsoláshoz, frekvenciaszámlálóhoz, fázismérőhöz stb. A váltakozó feszültség fázisának szabályozására egy nulla keresztirányú érzékelő áramkör és egy TRIAC alapú szilárdtest relé is használható Arduino vagy ESP8266 alapú Wi-Fi kártyákkal.

A legtöbb országban az 50 Hz-es (50 ciklus/másodperc) váltóáramú frekvenciát használják 220-240 V-os tápellátással. Néhány országban azonban, például az Egyesült Államokban, 120 V 60 Hz-es (60 ciklus/másodperc) hálózati áramot használnak. Minden ciklusnál a hullám nullára kerül, ekkor a mikrokontroller érzékeli, majd a követelménynek megfelelően kapcsolja vagy indítja a szilárdtest relét (TRIAC).

A mechanikus relétől eltérően a TRIAC alapú szilárdtest relé egy gyors kapcsolású teljesítményelektronikai eszköz, így a legalkalmasabb dimmer áramkör készítésére.

Dolgok, amelyekre szüksége lesz

Gyűjtsd össze a következő összetevőket egy DIY AC fényerő-szabályozó modul elkészítéséhez, izolált nulla-átlépés érzékelővel.

  • NodeMCU vagy D1 Mini
  • BT136 4A vagy BT139 16A TRIAC (a terheléstől függően)
  • MOC3021 optocsatoló
  • MCT2E vagy 4N35 optocsatoló
  • DB107 híd egyenirányító
  • 220Ω ¼ W ellenállás
  • 2 x 10kΩ ¼ W ellenállás
  • 2 x 100kΩ ¼ W ellenállás
  • 2 x 2 tűs csavaros kapocs
  • Male berg csík (opcionális)
  • Általános célú PCB
  • Forrasztópáka és forrasztóanyag
  • Átkötő vezetékek (opcionális, a vezetékeket közvetlenül a PCB-re forraszthatja)

Ezek az alkatrészek egycsatornás DIY fényerő-szabályozó modulhoz valók. Több terhelés szabályozásához megteheti több DIY szilárdtest relét építsenek és interfész a mikrokontrollerrel.

Csatlakoztassa az alkatrészeket

Tekintse meg a következő kapcsolási rajzot az összes alkatrész csatlakoztatásához és interfészéhez egy általános célú PCB kártyán a nulla-átlépés érzékelő felépítéséhez. Használjon forrasztópákát és forrasztóanyagot az összes csatlakozás rögzítéséhez, az alábbi ábra szerint. Ha még soha nem forrasztottál, megtanulják, hogyan kell forrasztani egyszerű projektekkel mielőtt ezt elkezdené.

Tekintse meg a következő diagramot egy szilárdtest relé modul felépítéséhez, amelyhez a terhelést csatlakoztatni fogják.

Ezek az áramkörök egy egycsatornás fényerő-szabályozó modult mutatnak be. A szilárdtestrelék növelésével több készüléket vagy váltakozó áramú terhelést adhat hozzá és vezérelhet. Összességében a végeredménynek az alábbiakhoz hasonlónak kell lennie. Ez egy 3 csatornás fényerő-szabályozó modul nulla átlépés érzékelővel.

Fordítsa le az AC Dimmer firmware-t

A vezeték nélküli vezérlés modul firmware-jének összeállításához szüksége lesz a Otthoni asszisztens beállítása Raspberry Pi-n (vagy Docker) az ESPHome kiegészítővel. A Home Assistant és az ESPHome beállítása után kövesse az alábbi lépéseket a firmware lefordításához:

  1. Az Otthoni asszisztensben lépjen az ESPHome oldalra, és kattintson a gombra + Új készülék > Folytatni.
  2. Írja be a fényerő-szabályozó készülék nevét. Elneveztük a miénket szimfónia-hűtő mivel a hűtőventilátor és a szivattyú fordulatszámának szabályozására fogjuk használni. Kattintson Következő.
  3. Válassza ki ESP8266 vagy Válasszon konkrét táblát > D1 Mini és kattintson Következő > Kihagyás.
  4. Keresse meg az újonnan létrehozott fényerő-szabályozó eszközt, és kattintson Szerkesztés.
  5. A YAML szerkesztő ablakban adja meg Wi-Fi hitelesítő adatait: 
wifi:
 ssid: "Az Ön WiFiSSID-je"
 Jelszó: "WIFI-jelszó"

Ezután illessze be a következő kódot közvetlenül a beléptető oldal:

Kimenet:
 - platform: ac_dimmer
 id: symphony_cooler
 kapu_pin: D0
 zero_cross_pin:
 szám: D2
 min_teljesítmény: 70%
könnyű:
 - platform: monokromatikus
 kimenet: symphony_cooler
 név: Symphony Cooler

Változtasd meg a azonosító: és név: a vezérelni kívánt eszköznek megfelelő kódban. Amint korábban említettük, további szilárdtest relék is hozzáadhatók a váltakozó áramú terhelés fényerejének vagy sebességének vezérléséhez. A kódnak így kell kinéznie:

Az általunk készített modul két motort vezérel, a hűtőszivattyúhoz és a hűtőventilátorhoz, ezért ezeket ennek megfelelően neveztük el. Ha elkészült a kód, kattintson Megment > Telepítés> Csatlakoztassa ehhez a számítógéphez majd várja meg, amíg a firmware befejezi a fordítást. Miután összeállította, kattintson Projekt letöltése a lefordított firmware letöltéséhez.

Villogassa az AC Dimmer firmware-ét

A firmware flash-hez töltse le és indítsa el az ESPHome Flasher eszközt. Ezután kövesse az alábbi lépéseket:

  1. Csatlakoztassa a NodeMCU-t vagy a D1 Minit PC-hez vagy Mac-hez mikro-USB-kábellel.
  2. Kattintson Tallózás a firmware fájl (.bin) kiválasztásához.
  3. Válaszd ki a COM port, amelyhez a mikrokontroller csatlakozik, és kattintson rá Flash ESP.
  4. A firmware villogása után az eszköz újraindul, csatlakozik a WI-Fi hálózathoz, és a következőképpen fog megjelenni: online az ESPHome irányítópultján.

Adjon hozzá vezérlőket a Home Assistant irányítópultjához

Az Otthoni asszisztensben (HA) lépjen a következőre: Beállítások > Eszközök és integrációk és kövesse ezeket a lépéseket, ha vezérlőket szeretne hozzáadni a HA műszerfalhoz az AC-eszközök vezérléséhez.

  1. Alatt Integrációk, keresse meg a felfedezett eszközöket, és kattintson BEÁLLÍTÁS > BEKÜLDÉS.
  2. Az eszköz hozzáadása után az eszköz megjelenik a listában ESPHome. Kattintson az eszközre, majd kattintson 1 készülék.
  3. Kattintson HOZZÁADÁS AZ IRÁNYÍTÓPULTHOZ, majd válasszon a Kilátás és kattintson HOZZÁADÁS AZ IRÁNYÍTÓPULTHOZ újra. Az eszköz hozzáadódik a műszerfalhoz.

Most már szabályozhatja a csatlakoztatott váltakozó áramú eszköz be-/kikapcsolását és sebességét/fényerejét.

Továbbra is használhatja a gombakártya-integrációt, hogy gyönyörű megjelenésű kártyákat adjon a dimmer modulokhoz.

Tedd okosabbá otthonodat

A hagyományos intelligens kapcsolókkal ellentétben a szabályozható intelligens kapcsolót sokféleképpen használhatja. Beállíthatja például az otthoni asszisztens automatizálását, hogy a napszaknak megfelelően módosítsa a fényerősséget, vagy az okostévé vagy házimozi-rendszer bekapcsolásakor elkezdje a halványítást.

Ezenkívül ezt a barkácsolható fényerő-szabályozó áramkört bármilyen hagyományos világító vagy váltakozó áramú eszköz okosabbá tételére használhatja. Ennél is fontosabb, hogy olcsóbb és sokkal kényelmesebb megépíteni egyet. Ezeket a kapcsolókat 15 W-os vagy 4000 W-os terhelés szabályozására építheti az Ön igényei szerint. Csak annyit kell tennie, hogy néhány alkatrészt módosít, például a TRIAC-ot.