Anschließen von Aquastorozh an Smart Home auf Z-Wave

Letztes Jahr habe ich Geräte für die Notabschaltung von Kränen gekauft, als ein Leck von Aquastorozh festgestellt wurde. Lange konnte ich es nicht ausdrücken. Es gab eine Idee, es in das Z-Wave-Netzwerk zu integrieren und ein Gidrolock-Analogon zu erhalten, aber an Batterien zu arbeiten. Endlich erreichten die Hände ...

Aquastorozh ist eine Basis mit Steckhähnen und Lecksensoren. Dieser Komplex kann sowohl von einem 220-V-Netzwerk über einen Adapter als auch von Batterien aus betrieben werden. Die Entwickler haben die Möglichkeit bereitgestellt, eine Verbindung zu den Systemen von "Smart Home" herzustellen. Durch Schließen eines Kontaktpaares in einer Ethernet-Steckdose können Sie die Abgriffe öffnen und das andere schließen. Die Relaiskontakte schließen 1 Sekunde lang, wenn ein Leck festgestellt wird. Es gibt einen nicht gelöteten UART-Anschluss auf der Platine, aber in diesem Artikel werde ich über die Implementierung dokumentierter Funktionen sprechen.

Entwicklungsaufgaben

• Remote-Ein / Aus-Abgriffe.
• Leckinformationen.
• Zwei Wasserzähler.
• Unterbrechen Sie nicht die Arbeit von "Aquastorozh".

Beschlossen, auf der Grundlage des ZUNo-Schildes zu tun. Es wird in einem versiegelten Gehäuse mit Druckdichtung geliefert, verfügt über Klemmenblöcke an Bord und freien Platz für die Installation der Batterie und zusätzlicher elektronischer Komponenten. Arduino ist ähnlich.

Ethernet-Anschluss

Einer der abschließbaren Drähte ist die „Erde“ des „Aquawächters“. Sie können die Länder von ZUNo und Aqua-Watch kombinieren und die Krane direkt über den GPIO ZUNo steuern. Also habe ich es getan. Bei einem ZUNo-Fehler (z. B. wenn die Batterie leer ist) erhalten die Steuerleitungen „Aquastorozh“ eine „Null“ und beginnen zyklisch neu zu starten. Eine solche Anschlussoption wirkt sich stark auf die Zuverlässigkeit des gesamten Systems aus. Da die Schaltung etwas kompliziert war, wechselte ich zu zwei Reed-Relais, die eine galvanische Trennung von Aquastorozh ermöglichten. Relais verbrauchen im eingeschalteten Zustand ca. 7 mA. Um die Krane zu schalten, müssen Sie ein Relais für eine Sekunde einschalten, was durchaus akzeptabel ist. Die Batterieladung reichte für mehrere tausend Schaltvorgänge. (Jetzt habe ich elektromagnetisch gepulste Single-Coil-Relais in meinen Händen. Um sie zu schalten, müssen Sie einen 1-ms-Impuls anlegen, der viel energieeffizienter ist. Zur Steuerung benötigen Sie jedoch 4 Transistoren und zwei Eingangs- / Ausgangszweige für das Relais.)

Schlaf in Z-Welle

Ich werde ein wenig darüber sprechen, wie Z-Wave-Geräte schlafen und über das daraus resultierende Problem.
Z-Wellen-Geräte können inaktiv sein oder häufig aufwachen. Das Schlafgerät ist am energieeffizientesten, es kann jedoch kein Befehl gesendet werden (in meinem Fall zum Wechseln der Kräne). Der zweite Typ passt zu mir. FLiRS-Gerät - Routing-Slaves häufig abhören. Ein für diesen Betriebsmodus konfiguriertes Gerät wacht jede Sekunde auf und schläft ein, wenn es für kurze Zeit kein Signal zum vollständigen Aufwachen von der Steuerung empfängt. Zum Beispiel: Ich sende einen Befehl zum Öffnen von Kränen. Der Controller versteht, dass mein Gerät häufig zuhört, und sendet innerhalb einer Sekunde ein spezielles kurzes Paket (Wakeup Beam), damit alle FLIRS-Geräte im Netzwerk aufwachen. Sobald mein Gerät dieses Paket akzeptiert, sendet es einen Bericht, dass es aufgeweckt wurde und bereit ist, den Befehl anzunehmen. Ruft einen Befehl zum Schließen der Wasserhähne ab. Wieder einschlafen. Und so jedes Mal, wenn das Gerät gesteuert wird. Der Nachteil ist, dass das Gerät sowohl am Ende der Sendung durch die Steuerung als auch am Anfang einen Weckstrahl empfangen kann. Der Controller sendet es für etwa eine Sekunde. Im schlimmsten Fall wacht das Gerät zu Beginn dieses Newsletters auf und wartet fast eine Sekunde, bis ein Befehl eintrifft. Da das Öffnen und Schließen von Wasserhähnen jedoch häufig nicht erforderlich ist, ist dies kein schwerwiegender Nachteil.

Implementierung

ZUNo Shield hat ein kleines Steckbrett, auf dem Sie die erforderlichen Komponenten platzieren können.



Die Schaltung enthält zwei Relais und zwei Transistoren zur Steuerung. Eine einfache kleine Skizze.



Ein paar Worte zum Energieverbrauch.

Die ZUNo-Abschirmung enthält einen Treiberchip für das RS-485-Protokoll und einen Pull-up-Widerstand für Pin "11" am unteren Block für das One-Wire-Protokoll. Nach dem Entfernen dieser Komponenten bleibt der Hauptverbraucher ZUNo.



Der Verbrauch im Schlafmodus beträgt ca. 5-10 μA und im aktiven Modus bis zu 60 mA (das Relais ist aktiv und ZUNa sendet).

Oszillogramme der Stromaufnahme für verschiedene Betriebsarten

Die Richtung der aktuellen Achse ist von oben nach unten.

Das Gerät wartet auf einen Befehl:



Ungefähr jede Sekunde sind kurze Spitzen sichtbar, während der das Gerät aufwacht und prüft, ob der WakeUp-Strahl angekommen ist.

Das Gerät hat den folgenden Befehl erhalten:



Zuerst wachte das Gerät auf, erhielt einen WakeUp-Strahl und wartete auf einen Befehl (von 0 bis 1 Sekunde). Wenn der Befehl zur Steuerung der Krane verwendet wird, schaltet es das entsprechende Relais für 1 Sekunde ein (in diesem Stadium müssen Sie den Controller in den Ruhezustand versetzen, während Sie die Beine im aktuellen Zustand halten, aber ich Ich hatte Angst und war zu faul) und der Rest der Zeit wird für den internen Betrieb des Chips aufgewendet, wonach ZUNo einschläft. Insgesamt fast 3,5 Sekunden pro Vorgang des Öffnens oder Schließens durch Tippen. Eine schrecklich lange Zeit, aber aufgrund der Tatsache, dass solche Operationen äußerst selten ausgeführt werden, kann die Optimierung vernachlässigt werden. Ja, und es wird wenig geben, denn die Skizze in der Arduino-Idee ist nur ein kleiner Teil dessen, was in diesem kleinen Mikrocontroller geworfen und gedreht wird und was der Hersteller vor Neugierigen sicher verbirgt.

Verbindungsschema zu "Aquastorozh"

Fazit

Es stellte sich heraus, dass „Aquastorozh“ ziemlich genau zum bestehenden Z-Wave-Netzwerk hinzugefügt wurde. Der Hauptnachteil ist das fehlende Feedback von Aquastorozh. Derzeit warte ich auf eine neue Version der ZUNo-Bibliothek, in der ein Fehler behoben wird, der verhindert, dass ZUNo normal schläft. Anstelle eines Fotos mit installiertem und verbundenem Aquastorozh wird daher ein Bild mit dem Debugging-Vorgang angezeigt.



Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!