👩🏼‍🔧 🙋🏼 ⛏️ Mega-Controller. Und leugne dir nichts 👨🏾‍🍳 🤵🏼 👩🏿‍🚒

Heute werde ich Ihnen sagen, wie Sie im Bereich der Heimautomation "voll zur Geltung kommen" und unvergleichliche Freude an der Erstellung, Einrichtung und dem Betrieb Ihres Smart Home haben können. Wir sprechen von einem Mikrocontroller, der mit einer Genauigkeit von einem Pin auf 192 Steuer- / Steuerleitungen rekonfigurierbar ist, skalierbar ist und unter einer Art Betriebssystem mit einer vollständigen Webschnittstelle funktioniert. Jeder dieser Controller kann Hunderte von Standorten enthalten, und es kann eine beliebige Anzahl solcher Controller in Ihrem Netzwerk geben. Es sieht so aus, als ob die Zukunft bereits gekommen ist.

In meinen früheren Veröffentlichungen habe ich bereits einige der „Bausteine“ dieses Systems beschrieben. Dies ist der Open-Home-Automatisierungsstandard OHAS (Open-Home-Automatisierungsstandard), mit dem Sie alle Vorteile von SCS (strukturierte Verkabelungssysteme) beim Bau von Smart Homes (sowie Smart Enterprises, Smart Laboratories usw.) und Arduino Mega Server - einem Softwarepaket - nutzen können Software, die ein kleines Wunder vollbringt und einen "elenden" 8-Bit-Mikrocontroller in etwas völlig Fantastisches verwandelt, das im ersten Artikel und im zweiten Artikel über AMS besser zu lesen ist .

Dies sind nicht alle Teile des Puzzles, es gibt auch eine komplexe Arbeit an der offenen MajorDoMo- Plattform für die Heimautomation, Sensoren, die mit einem Klick verbunden sind und Lötkolben und Puncher ausschließen, verteilte Intelligenz, das Konzept lebender Systeme, Controller, die sich selbst modifizieren, und Netzwerknachbarn auf Eisenebene und vieles mehr, aber ich werde Ihnen etwas darüber erzählen ein anderes Mal, aber jetzt konzentrieren wir uns auf den Mega-Controller.

Worüber reden wir

Was ist die Achillesferse aller Hausautomationssysteme? Die Starrheit und praktische Unmöglichkeit (oder extreme Schwierigkeit) der Modifikation des bereits installierten und in Betrieb genommenen Smart Home. Wenn der Softwareteil noch irgendwie geändert werden kann, kann praktisch nichts mit Kabeln, Sensoren oder Mikrocontrollern gemacht werden. Alles ist dicht verschlossen, betoniert, verputzt und eine Blumentapete wird sorgfältig darauf geklebt. Aber das Smart House wird seit Jahren verwendet, und die Bedürfnisse und Wünsche der Menschen ändern sich sehr schnell. Nach einem Jahr, drei oder fünf Jahren, müssen Sie definitiv etwas in Ihrem Smart House ändern. Mit einem Standardansatz ist dies grundsätzlich nicht möglich.

Rückzug. Jetzt sprechen wir über den kabelgebundenen Teil des Smart Home und gehen nicht auf das Problem der kabellosen Lösungen ein. In Bezug auf drahtlose Lösungen habe ich bereits in einem Artikel über OHAS meine Kommentare abgegeben , die Interessenten können sich mit ihnen vertraut machen.

Der vorgestellte Controller ist also ein organischer Teil des Systems, mit dem Sie Ihr Smart Home auf Eisenebene (!) In ein oder zwei Stunden jederzeit und jederzeit neu konfigurieren können. Darüber hinaus wird die meiste Zeit für rein mechanisches Springen aufgewendet. Kein Lötkolben. Kein Schlag. Kein Schmutz oder Staub. Keine Zeit- und Geldkosten. Alles ist würdevoll, edel und sehr intelligent.

Wie es funktioniert

Ich möchte sofort einen Vorbehalt machen, dass hier nur theoretische Spekulationen diskutiert werden, sondern ein Bericht über dreijährige Tests und den Betrieb des Systems. Es wurden keine Fehler oder Probleme festgestellt. Ein einziges Vergnügen und ein Gefühl von außergewöhnlicher Leichtigkeit bei der Arbeit mit "Eisen".

Also, TTX. Die Basis des Systems ist natürlich Arduino Mega, aber jetzt werden wir nicht darüber sprechen, sondern über den Controller selbst. Der Controller ist über 24 RJ-45-Ports mit der Außenwelt verbunden. Auf diese Weise können Sie es übrigens wie einen normalen Router oder ein Heim-Internetcenter mit dem Netzwerk verbinden und vom Netzwerk trennen, was zur Vorbeugung und Änderung sehr praktisch ist. Da der OHAS-Standard mit einzelnen Pins arbeitet, stehen uns 24x8 = 192 Leitungen zur Verfügung, die wir nach Belieben verwenden können. Zur Steuerung (Eingabe) oder Steuerung (Ausgabe). Und da der Controller auch mit der Genauigkeit eines Pins rekonfigurierbar ist, haben wir die völlige Freiheit, die Verbindungen auch vom Controller aus zu manipulieren.

Dies bedeutet, dass Sie zum Anschließen eines neuen Sensors, beispielsweise in der Speisekammer, keine neue Kommunikationsleitung damit verlegen müssen, sondern nur den Sensor von einem Ende der Leitung (mit einem Klick, ohne Lötkolben) anschließen und auf die Steuerung (ohne Löten) setzen müssen ) zwei Jumper und ein Widerstand. Das ist alles. Vergleichen Sie mit Wandabplatzungen, Kabelverlegung, Reparatur und Löten.

Wenn Sie diesen Sensor gegen einen anderen austauschen, einen weiteren hinzufügen, einen unnötigen entfernen oder den Sensor in einen anderen Raum verschieben müssen, sind Ihre Aktionen ähnlich: Entfernen oder Hinzufügen von Jumpern und Widerständen am Controller und Anbringen eines Patchkabels am Bedienfeld. Sie müssen nichts anderes tun.

Dies gibt Ihnen beispiellose Freiheit und Macht über Ihr Smart Home. Und Sie können jede Idee, die Ihnen in den Sinn kommt, buchstäblich sofort realisieren, während sich der Wasserkocher aufwärmt (schließlich reichen zwei Minuten aus, um einen Pullover zu stecken?).

Die Matrix

Mit Ausnahme des OHAS-Standards liegt das gesamte Salz des Systems in einer rekonfigurierbaren Matrix, mit der Sie die Verbindungen mit einer Genauigkeit von einem Stift manipulieren können. Am Eingang der Matrix befinden sich die Stifte des Mikrocontrollers, am Ausgang die Stifte der Drähte. Dies gibt dem System eine beispiellose Leistung und die völlige Freiheit, Ihr Smart Home jederzeit zu ändern.

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Von allen Optionen für die Implementierung der Matrix wurde die einfachste, aber, wie sich in der Praxis herausstellte, die bequemste und effektivste Option gewählt - herkömmliche Leiterplatten. Es gab Zweifel an der Zuverlässigkeit solcher Verbindungen, aber die Praxis, wie sie sagen, das Kriterium der Wahrheit und Praxis bestätigte die volle Realisierbarkeit der Idee. Während der gesamten Betriebszeit gab es im Allgemeinen und durch den Fehler des Schaltteils im Besonderen keinen einzigen Fehler oder ein einziges Problem. Alles funktioniert wie eine Uhr.

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Und glauben Sie mir, wenn Sie einmal ein Gefühl der Freiheit erlebt haben, können Sie nicht länger gezwungen sein, die Verbindungen des Smart Home zu löten.

Technische Details

Basis des Systems ist das Arduino Mega 2560 und das Ethernet Shield W5100 mit einer microSD-Speicherkarte. Was und wie eine Verbindung hergestellt wird, ist im OHAS-Standard und im entsprechenden Artikel ausführlich beschrieben .

Die Verkabelung erfolgt natürlich mit einem Twisted Pair-Kabel der Kategorie 5e. Das Schaltteil stammt aus den Hyperline PPWBL-12-Wandpatch-Panels.

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Mehrfarbige Module sind Keystone Jack RJ-45. Sie sind nicht nur aus Gründen der Schönheit mehrfarbig, sondern auch, um falsche Verbindungen auszuschließen. Und jeder Anschluss und jedes Kabel sind markiert, wie auf den Fotos zu sehen ist. Wenn Sie ein grünes Kabel mit der Aufschrift „17“ in Ihren Händen halten, sollten Sie keine Fragen haben, wo Sie es anschließen sollen.

Als Chassis wurde eine etwas unerwartete und nicht standardmäßige Lösung verwendet - eine Abdeckung aus einer Plastikbox oder vielmehr zwei Abdeckungen. Es mag nicht seltsam erscheinen, aber diese Lösung hat ihre Vorteile. Zu Hause müssen Sie keine rechteckigen Löcher in die Seitenflächen des Gehäuses bohren. Sie können die Höhe des Gehäuses frei einstellen. Diese Konstruktion eignet sich zum Zusammenbauen von Racks aus mehreren Geräten. Kabel können von jeder gewünschten Seite verlegt werden. Im Allgemeinen bis zur Bestellung oder hat kein Argument für Ihr Gerät gemacht, diese Option ist durchaus geeignet.

Es muss nur berücksichtigt werden, dass Kunststoffboxen unterschiedlich sind und die meisten von ihnen nicht für unsere Zwecke geeignet sind, aber beispielsweise ist die im Projekt verwendete DUNYA Plastic ClearBox 6L geeignet. Meiner Meinung nach sehr gut für ein Heimgerät.

Der Körper wurde geschaffen, er bleibt, um den Geist einzuatmen

Also haben wir den Controller selbst gemacht, aber es wäre nicht so interessant, wenn wir uns darauf beschränken würden, ein triviales Programm hineinzugeben, um das Licht einzuschalten oder die Temperatur zu messen. Und bis vor kurzem hatten wir keine Wahl. Nur "elende" Skizzen. Weder für Sie eine Schnittstelle, noch für Sie die Ausgabe von Informationen, noch für Ihre Integration mit Brüdern und "älteren Brüdern", noch für Sie verteilte Intelligenz, noch für Sie überhaupt etwas, außer im übertragenen Sinne blinkende LEDs.

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Wir haben jetzt einen Arduino Mega Serverund das ändert die Situation grundlegend. Sie laden eine Skizze von Me in das Mega-Distributionskit und eine microSD-Speicherkarte hoch - Dateien aus demselben Distributionskit und ... ein Wunder passiert: Aus einer grauen und unscheinbaren Knospe namens Arduino Mega entsteht etwas völlig Erstaunliches. Ich werde nicht lange darauf eingehen. Lesen Sie die Artikel besser einmal , zweimal und dreimal . Ich werde nur einige der Funktionen und Pläne des Systems für die Zukunft erläutern.

Wir haben bereits ein Gerät, das bis zu 32 Gigabyte an Informationen enthalten kann und so strukturiert ist, dass es in Form von zehn, Hunderten und sogar Tausenden von Websites dargestellt wird, von denen jede ihr eigenes Design, ihre eigene Funktionalität und ihre eigene Topologie hat. Das ist schon schockierend und passt nicht sehr gut in den Kopf. In Ihrem lokalen Netzwerk können sich zehn oder Hunderte solcher Geräte befinden.

Was weiter?

Integration zwischen Geräten und verteilter Intelligenz des Smart Home. Seelenlose Systeme "revitalisieren" und einen Teil der Funktionalität von fest codierten Programmen auf die "unscharfe" Motivation übertragen, die lebenden Systemen innewohnt. Verteilung der Firmware und Änderung des Smart Home auf Eisenebene, abhängig von den Umständen, und vieles mehr.

Im Allgemeinen wird es interessant sein, wie sie sagen, bei uns zu bleiben. In der Zwischenzeit können Sie einen Mega-Controller zusammenbauen, AMS darauf installieren und mit dem Aufbau Ihres Smart Homes Ihrer Träume beginnen.

Ergänzung . Ein Youtube-Kanal ist geöffnet und hier ist ein Promo-Video des Arduino Mega Servers, das zeigt, wie man mit einem realen System arbeitet.