Habitación inteligente que ayuda en el trabajo.

Todos los materiales sobre el hogar inteligente

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Se ha observado durante mucho tiempo que los biorritmos humanos están fuertemente ligados a la luz y al ciclo solar. Y la luz en sí misma puede ayudar tanto en la vida como en el trabajo, y puede ser muy agotador si elige las fuentes de luz correctas: el brillo, la temperatura de color, el parpadeo son importantes aquí ...
Pero hoy no quiero hablar de eso, sino de cómo mi casa inteligente ayudó a construir un lugar confortable modo de trabajo y sueño. Y trabajaremos con luz de todas las formas posibles.
Este material es una continuación lógica de mi primer artículo sobre una casa inteligente, " Cómo una casa inteligente evitó que un gato se congelara ", por lo que se utilizarán las mismas tecnologías, y puede controlar la casa de acuerdo con un algoritmo predeterminado, desde una computadora o un teléfono inteligente: estos fueron mis requisitos para esta técnica.





Después de hablar con los lectores de un artículo anterior sobre el hogar inteligente ( Cómo un hogar inteligente no dejó que el gato se congelara ), donde usé el controlador Fibaro Home Center Lite, me recomendaron que prestara atención al controlador Mi Casa Verde Vera 3 , porque "Fibaro es un iPhone entre los controladores, y Vera es un androide. ¿No quieres que tus labios se arruguen? " Por supuesto, para mí esto no fue un argumento, pero quería probar algo nuevo. Además, estaba interesado en una gran cantidad de complementos para este controlador, que, al final, fue útil. Pero no me adelantaré.

Desafío
Las ventanas de mi habitación dan al lado sureste. Entonces, lo suficientemente rápido después del amanecer, los primeros rayos ya penetran en la habitación. Y los últimos rayos del sol desaparecen después de 18 horas. A veces, un horario de trabajo ocupado y la dedicación a su trabajo no le permiten separarse de la computadora y encender la luz después del atardecer; solo tiene que ir al interruptor de la luz a la luz del monitor. La situación opuesta también ocurre, cuando la cantidad de luz en la habitación es tal que es necesario abrir parcialmente la cortina para no quedar ciego y mantener la comodidad de los ojos. Y así nació la tarea: la habitación debe mantenerse en un nivel de brillo cómodo dado automáticamente .

Métodos de resolución
Cualquier problema debe dividirse en subtareas hasta que aparezca la solución más simple y efectiva.
Por lo tanto, comencé a buscar soluciones. La primera y más fácil fue la apertura y cierre paso a paso de las cortinas, según la hora del día. E incluso existen complementos similares. Pero no hay retroalimentación y la cortina estará cubierta, incluso cuando haya una tormenta y nubes de plomo fuera de la ventana, y con una ubicación perdida en la mitad del globo, mis cortinas se abrirán por la noche. Esto no me convenía, así que seguí mi propio camino.

Rompí la tarea en las siguientes etapas.
Si la hora es diurna, es decir, de 9 a 19:
1. Monitoreamos el nivel de brillo en la habitación usando el multisensor
2. Si el nivel de brillo excede un nivel cómodo, descienda parcialmente la cortina.
3. Si el nivel de brillo es más bajo que cómodo, abra parcialmente la cortina
4. Regrese al paso 1

Si es de noche:
1. Gire la cortina por completo
2. Cambie el brillo de la iluminación artificial discretamente
3. Siga el nivel de brillo en la habitación usando el multisensor
4.1. Si el nivel de brillo es más bajo que cómodo, aumente en un 20%
4.2. Si el nivel de brillo es más alto que cómodo, lo reducimos en un 20%

para que la cortina no se mueva de un lado a otro cuando hay nubes o un destello brillante, establecemos el intervalo de tiempo y brillo en el que no se realizará ninguna acción.
En mis experimentos, utilicé 5 dispositivos domésticos inteligentes con tecnología Z-wave. Te advierto que este material no es un anuncio, sino una instrucción para iniciar el sistema, así que doy enlaces a los dispositivos en los que estoy involucrado.

Dispositivos
1. Controlador Z-Wave Mi Casa Verde Vera 3
2. Multisensor AEOTEC 4 V 1
3. Dimmer integrado Z-Wave.Me Dimmer
4. Interruptor Z-Wave Fibaro de doble relé 2x1.5kW incorporado
5. Micromotor con caja
de cambios 6. Relé de 4 canales para Arduino

Etapa 1
Como ya escribí, dividí el trabajo en 2 etapas. El primero es el trabajo automático de iluminación en la noche. Si no hay suficiente luz, en función de los datos recibidos del sensor de luz, el controlador aumenta el brillo de la luz con un atenuador. Dado que la luz principal se realiza mediante tiras de LED, el atenuador solo funciona con lámparas halógenas auxiliares. Funciona así: un sensor de luz envía datos cada 10 segundos al controlador, y una verificación de luz ocurre cada 20 segundos. Esto se hace para que un flash aleatorio no apague toda la luz. El dimmer en sí está montado de forma elemental. Con el cableado correcto, su fase debería romperse y se debería suministrar cero a las lámparas. El atenuador se inserta en la rotura del cable y se registra fácilmente en el controlador. Tengo dos líneas de luces instaladas,pero como el atenuador le permite ajustar suavemente la iluminación, ambos estuvieron involucrados. Todo el trabajo se redujo a la determinación del cable de fase y al trabajo con un destornillador durante dos minutos: el primero fue para quitar el interruptor anterior y el segundo para conectar el atenuador.



Etapa 2 La
segunda etapa está trabajando con la luz del día. Cuando la luz es demasiado brillante, aparece resplandor y esto interfiere enormemente. Por lo tanto, también se decidió automatizar el tiro de la cortina. Los mayores problemas comenzaron con la mecánica, porque al principio tomé un motor de alta velocidad pero de baja potencia que no podía girar el rodillo. Luego cambié el motor en un compacto, sino que se utiliza paraesfuerzo mediante el uso de una caja de cambios. Su potencia y velocidad me convencieron completamente. Los acabados se redujeron al hecho de que un hilo estaba fijado al primer anillo de la cortina, y el motor torció este hilo hacia adelante y hacia atrás. Inicialmente, se planeó colocar sensores finales para rastrear las posiciones extremas de la cortina, pero la experiencia ha demostrado que la tensión del hilo es tal que en los puntos extremos el rodillo del motor se desliza y no rasga nada. Y durante el funcionamiento normal, el rodillo tiene un buen agarre en el hilo, que es proporcionado por un rodillo de tensión adicional. Se ve así:



Habiendo aprendido el tiempo total de operación del motor al pasar de una posición extrema a otra, simplemente dividí el tiempo entre 4 y configuré los ajustes para cambiar la posición de la cortina mientras el motor estaba operando en una dirección u otra. El motor de CC tiene un reverso cuando cambia la polaridad, y aquí me enfrenté con la tarea de cambiar la polaridad. Una solución simple sería usar un relé de tres posiciones, pero encontrarlo no fue fácil. Una vieja experiencia y un pequeño truco vinieron al rescate.
Tomé un relé de encendido y apagado estándar en la cantidad de 4 piezas, los conecté en pares para encendido y apagado sincrónico. Y los controlé usando el relé Z-Wave. El esquema es el siguiente:



Se puede ver en el diagrama que si los contactos 1 y 3 están cerrados al mismo tiempo, entonces el motor comenzará a girar en una dirección, y si 2 y 4, entonces el motor tendrá una polaridad diferente y comenzará a girar en la dirección opuesta. Para evitar confusiones y cerrar el relé en pares, e incluso con la ayuda del controlador, utilicé un relé Fibaro Z-Wave de dos canales. Para un funcionamiento correcto, es suficiente aplicar +5 V a los contactos in1 e in3, o el mismo voltaje a los relés de agua in2 e in4. El dispositivo Z-Wave está dotado de dos relés, pero funcionan con un bus de entrada. Esto debe considerarse si desea utilizar un relé similar a dos diferentes, por ejemplo, trabajando con corriente alterna y corriente continua. Como resultado, recibimos el siguiente circuito de control del controlador de casa inteligente 4 relés en pares.



Para alimentar este circuito, se requerían 5V CC y 220V CA. El relé Z-Wave está alimentado por corriente alterna, y las reestructuraciones y el motor eléctrico reciben corriente continua. Para que todo el sistema funcione, tuve suficiente del viejo adaptador de algún tipo de aparato eléctrico para 5V y 1A.

Ahora veamos cómo funciona en realidad.



Una vez que hemos reunido todo, obtenemos un algoritmo que funciona a tiempo. También se ha agregado un interruptor virtual al menú, que le permite iniciar o detener el modo de seguimiento de luz. Las mediciones de iluminación se llevaron a cabo utilizando un multisensor y un luxómetro de control.. Debo decir que su testimonio con creciente iluminación divergió. Creo que esto se debió al hecho de que la tapa multisensor está hecha de tal manera que recoge la luz de toda la esfera, y el sensor del medidor de luz da lecturas desde el plano de su sensor.



Conclusión

En el proceso de creación de iluminación automática, la gente se me acercó y me preguntó: "¿Vale la pena?". Pero después del primer borrador con una alerta, sobre el que escribí al principio del artículo, me di cuenta de que no había límite para la perfección. Ni siquiera es una oportunidad para sentir nuevas tecnologías o controlar la luz sin levantarse de una silla. El hogar inteligente es un estado de HOGAR completamente diferente. ¿Cómo explicar el hecho de que miré en la sala de calderas todo el invierno 4 veces simplemente ajustando la temperatura de la caldera según la "estación"? Al mismo tiempo, la caldera funcionaba durante horas con el menor costo de electricidad (medidor de dos tarifas). ¿O cómo evaluar la comodidad de vivir en una casa donde siempre está fresca y el sistema de ventilación funciona de manera silenciosa y autónoma, se enciende y apaga?
Toda la vida de un hogar inteligente consiste en pequeñas cosas que, en principio, puede hacer usted mismo, pero darse cuenta de que irá a la casa y se asegurará de que todos los sistemas funcionen correctamente. Aquí realmente comprende que "¡Vale la pena!" .

Source: https://habr.com/ru/post/es392807/