Faire un interrupteur intelligent

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Je veux créer un système domotique et j'ai besoin de commutateurs contrôlables par ordinateur. La raison pour laquelle je ne peux pas utiliser de relais est que j'ai également besoin que les commutateurs soient commutables manuellement et non par programme (car je ne veux pas que la lumière reste bloquée dans l'état dans lequel elle se trouve au moment où le programme contrôlant les commutateurs va s'écraser). Cependant, je ne sais pas quelle est la manière canonique de faire quelque chose comme ça.

Les options auxquelles j'ai pensé jusqu'à présent:

  • Un interrupteur régulier avec un conduit servo scellé à l'arrière
  • Un commutateur connecté à un microcontrôleur (comme un Arduino) qui inverse le signal chaque fois que le commutateur est basculé
  • Un commutateur qui envoie des messages au microcontrôleur connecté à la lampe lui disant d'inverser l'état de la sortie
Danya02
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La première option semble être l'option la plus cool.
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8

La voie de loin la plus simple consiste à acheter ici un produit existant suffisamment ouvert pour que vous puissiez utiliser un module RF standard pour les contrôler.

Cela équivaut à avoir un MCU et un commutateur intégrés (vous donne donc une bonne autonomie) et évite également tout problème avec l'apparence ou la sécurité du résultat. Vous êtes bien sûr alors coincé avec le protocole à l'antenne du fabricant à moins que vous n'essayiez de désosser leur firmware sur les commutateurs (qui vont probablement être fortement optimisés en termes de coûts).

Si vous utilisez les commutateurs LightWaveRF, tout ce dont vous avez besoin est un module de transmission à 1 433 MHz et un Arduino ou similaire pour envoyer le protocole décrit ici . Ces commutateurs gèrent toute l'isolement du secteur et fournissent des commandes tactiles capacitives sur le commutateur. Vous pouvez également utiliser la télécommande standard pour fournir des entrées à votre concentrateur de contrôle si vous utilisez un module de réception. Comme plusieurs canaux sont disponibles, vous pouvez utiliser la télécommande pour fournir une entrée au concentrateur et utiliser le concentrateur pour relayer les commandes sur un deuxième canal.

Les modules 433 MHz sont simples à réutiliser car le protocole RF n'est pas sécurisé. Tout ce qui est plus sophistiqué vous laisse à la merci du fabricant à moins que le firmware ne soit ouvert

Sean Houlihane
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C'est une bonne idée, mais je préférerais quelque chose avec une double communication, de sorte que je puisse changer par programme et obtenir l'état du commutateur.
Danya02
Il vaut mieux éditer la question, cela vous contraint beaucoup avec les composants actuels, je pense.
Sean Houlihane
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En y réfléchissant davantage, vous pouvez le faire si vous envoyez généralement des demandes au concentrateur et que vous les relayez. Modifié la réponse (et je l'ai vu faire avec un R-pi)
Sean Houlihane
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Si vous voulez un commutateur totalement indépendant en cas de défaillance du microcontrôleur, vous pouvez brancher une porte XOR pour deux entrées. Le relais sera désactivé lorsque les deux entrées sont identiques et activé si les entrées sont différentes. Les deux entrées sont:

  1. Interrupteur régulier pour commande manuelle.
  2. Sortie d'un MCU pour contrôle automatique ou à distance.

Le circuit:

entrez la description de l'image ici

Normalement, le commutateur doit être ouvert (l'entrée B est faible comme sur l'image ci-dessus) et le N-FET est entraîné par la broche MCU. Lorsque la broche MCU est faible, les sorties de la porte XOR sont faibles car les entrées correspondent (les deux sont faibles) et le relais est désactivé. Lorsque la broche MCU est haute, le relais est activé car les entrées sont différentes.

Maintenant, si le MCU se bloque et que sa broche se bloque dans un état, il y a deux cas:

  1. La broche MCU reste bloquée à l'état haut et le relais reste activé. Dans ce cas, le commutateur vous donnera la possibilité de contrôler le relais comme suit. Si l'interrupteur est ouvert, le relais est activé et si l'interrupteur est fermé, le relais est désactivé.
  2. La broche MCU se bloque à l'état bas. Dans ce cas, un interrupteur ouvert éteindra le relais et un fermé l'allumera.

Voici une simulation pour que vous puissiez vérifier vous-même le mécanisme. La broche GPIO du MCU peut être contrôlée à distance via Bluetooth, WiFi ou le module 433 MHz déjà mentionné ou une autre technologie appropriée.


Mise à jour demandée par OP:

Liste des 2 portes XOR d'entrées disponibles chez Farnell par exemple. En voici un particulier de Texas Instruments également disponible chez Farnell.


Quelques remarques sur la sécurité . Si vous décidez de commuter la tension secteur, il est recommandé de commuter le fil secteur chaud plutôt que le neutre.

Le mieux serait d'utiliser un relais SPDT pour s'assurer et commuter aussi chaud et neutre.

entrez la description de l'image ici

Au lieu d'un MOSFET, vous pouvez utiliser un opto-isolateur pour isoler le circuit numérique et l'interrupteur manuel du relais et du secteur.

Utilisez toujours une bonne étanchéité, ne laissez pas les surfaces métalliques nues ouvertes. Gardez à l'esprit que le traitement de la tension secteur est toujours très dangereux.

Bence Kaulics
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Je pense que cela pourrait fonctionner, car il est plus électrique et moins électronique. Je dois quand même tester cela. Pour commencer, trouver où obtenir une porte XOR en tant que package physique et non en tant que concept métaphorique dans les programmes de CAO électrique serait bien.
Danya02
@ Danya02 Bon point, j'ai mis à jour la question et ajouté une liste de portes XOR de Farnell. Une recherche à travers des circuits logiques IC / portes sur Digikey ou Mouser entraînerait des listes similaires.
Bence Kaulics
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Le principal problème avec ce circuit est la convivialité. Le commutateur doit être une bascule physique, mais l'état électrique de l'appareil ne suit pas la position physique. Donc, en entrant dans une pièce sombre, vous pouvez vous attendre à basculer l'interrupteur "vers le haut" pour allumer la lumière, mais ce n'est pas le cas ici. C'est pourquoi les interrupteurs domotiques sont généralement des dispositifs à contact momentané et ont des interrupteurs physiques de retour au neutre. Leviton utilise un système de bascule push-on / push-off, Jasco utilise une bascule push-top-on / push-bottom-off, Lutron a un écran plat push-top-on / push-bottom-off, etc.
John Deters
@John Deters Oui, c'est un inconvénient, le problème existe également. Par exemple, vous avez un éclairage d'escalier, et il y a un interrupteur en bas et en haut, vous devez basculer. De plus, c'est juste une solution simple, des solutions plus complexes et plus sophistiquées peuvent être créées si l'on prend le temps.
Bence Kaulics
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Je pense que votre déclaration d'origine peut être erronée.

La raison pour laquelle je ne peux pas utiliser de relais est que j'ai également besoin que les commutateurs soient commutables manuellement

Pourquoi ne pas simplement obtenir un relais avec une commande manuelle?

En voici un disponible auprès de honeywell .

SeanJ
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C'était mon idée originale, mais je n'ai trouvé aucun de ceux près de moi. De plus, je ne voulais pas avoir à commuter manuellement le relais en mode automatique après avoir fini d'utiliser le manuel.
Danya02
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Mais la dérogation manuelle désactive complètement le relais.
leon.valencia
@ lynx0123 c'est la fonctionnalité que l'OP recherche "que j'ai également besoin que les commutateurs soient commutables manuellement et non par programmation (parce que je ne veux pas que la lumière reste bloquée dans l'état dans lequel elle se trouve au moment où le programme contrôlant les commutateurs va planter) "Je proposerai des alternatives plus tard dans la journée.
SeanJ