Sala inteligente que ajuda no trabalho

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Há muito tempo se observa que os biorritmos humanos estão fortemente ligados à luz e ao ciclo solar. E a luz em si pode ajudar na vida e no trabalho e pode ser muito cansativa se você escolher as fontes de luz certas: brilho, temperatura de cor, tremulação são importantes aqui ...
Mas hoje eu quero falar não sobre isso, mas sobre como minha casa inteligente ajudou a construir um ambiente confortável. modo de trabalho e sono. E trabalharemos com a luz de todas as maneiras possíveis.
Este material é uma continuação lógica do meu primeiro artigo sobre uma casa inteligente, " Como uma casa inteligente impediu um gato de congelar ", para que as mesmas tecnologias sejam usadas e você possa controlar a casa de acordo com um algoritmo predeterminado, de um computador ou smartphone - esses eram meus requisitos para esta técnica.





Depois de conversar com os leitores do artigo anterior sobre casa inteligente ( como a casa inteligente não deixou o gato congelar ), onde usei o controlador Fibaro Home Center Lite, fui recomendado prestar atenção no controlador Mi Casa Verde Vera 3 , porque “Fibaro é um iPhone entre controladores e Vera é um andróide. Você não quer que seus lábios se enrolem? Claro, para mim isso não era um argumento, mas eu queria tentar algo novo. Além disso, eu estava interessado em um grande número de plugins para este controlador, que, no final, foram úteis. Mas não vou me adiantar.

Desafio
As janelas do meu quarto estão voltadas para o lado sudeste. Então, rápido o suficiente após o amanhecer, os primeiros raios já penetram na sala. E os últimos raios do sol desaparecem após 18 horas. Às vezes, uma agenda de trabalho ocupada e dedicação ao seu trabalho não permitem que você se afaste do computador e acenda a luz após o pôr do sol - você precisa ligar o interruptor de luz somente à luz do monitor. A situação oposta também ocorre quando a quantidade de luz na sala é tal que é necessário fechar parcialmente a cortina para não ficar cego e manter o conforto dos olhos. E assim nasceu a tarefa: a sala deve ser mantida em um determinado nível de brilho confortável automaticamente .

Métodos de solução
Qualquer problema deve ser dividido em subtarefas até que a solução mais simples e eficaz apareça.
Portanto, comecei a procurar soluções. A primeira e mais fácil foi a abertura e o fechamento passo a passo das cortinas, dependendo da hora do dia. E até plugins semelhantes já existem. Mas não há feedback e a cortina será coberta, mesmo quando houver uma tempestade e nuvens de chumbo do lado de fora da janela, e com uma localização dispersa na metade do globo, minhas cortinas se abrirão à noite. Isso não me agradou, então segui meu próprio caminho.

Eu quebrei a tarefa nos seguintes estágios.
Se o horário é diurno, de 9 a 19:
1. Monitoramos o nível de brilho na sala usando o multissensor
2. Se o nível de brilho exceder um nível confortável, feche parcialmente a cortina.
3. Se o nível de brilho for mais baixo do que confortável, abra parcialmente a cortina.
4. Volte ao passo 1

Se o horário for noturno:
1. Gire a cortina completamente
2. Altere o brilho da iluminação artificial discretamente
3. Acompanhe o nível de brilho na sala usando o multissensor
4.1. Se o nível de brilho for mais baixo do que confortável, aumente 20%
4.2. Se o nível de brilho for maior que o confortável, reduzimos em 20%

para que a cortina não se mova para frente e para trás quando houver nuvens ou um flash brilhante, definimos o delta de tempo e brilho nos quais nenhuma ação será executada.
Nas minhas experiências, usei 5 dispositivos domésticos inteligentes usando a tecnologia Z-wave. Eu aviso que este material não é um anúncio, mas uma instrução para iniciar o sistema, por isso dou links para os dispositivos nos quais estou envolvido.

Aparelhos
1. Controlador Z-Wave Mi Casa Verde Vera 3
2. Multisensor AEOTEC 4 V 1
3. Dimmer interno Z-Wave.Me Dimmer
4. Interruptor duplo de relé duplo Z-Wave Fibaro Switch integrado 2x1.5kW
5. Micromotor com caixa
de câmbio 6. Relé de 4 canais para o Arduino

Stage 1
Como já escrevi, dividi o trabalho em 2 etapas. O primeiro é o trabalho automático de iluminação à noite. Se não houver luz suficiente, com base nos dados recebidos do sensor de luz, o controlador aumenta o brilho da luz com um dimmer. Como a luz principal é realizada por tiras de LED, o dimmer funciona apenas com lâmpadas auxiliares de halogênio. Funciona assim: um sensor de luz envia dados a cada 10 segundos para o controlador e uma verificação de luz ocorre a cada 20 segundos. Isso é feito para que um flash aleatório não apague toda a luz. O próprio dimmer é montado elementarmente. Com a fiação correta, sua fase deve quebrar e zero deve ser fornecido às lâmpadas. O redutor é inserido na quebra de fio e é facilmente registrado no controlador. Eu tenho duas linhas de luzes instaladas,mas como o dimmer permite ajustar suavemente a iluminação, ambos estavam envolvidos. Todo o trabalho foi reduzido para determinar o fio da fase e trabalhar com uma chave de fenda por dois minutos: o primeiro foi para remover o interruptor antigo e o segundo para conectar o redutor.



Etapa 2 A
segunda etapa está trabalhando com a luz do dia. Quando a luz é muito brilhante, o brilho aparece e isso interfere bastante. Portanto, também foi decidido automatizar o puxar da cortina. Os maiores problemas começaram com a mecânica, porque no começo eu peguei um motor de alta velocidade, mas de baixa potência, que não conseguia pôr em marcha o rolo. Então eu mudei o motor em um compacto, mas usado paraesforço usando uma caixa de velocidades. Seu poder e velocidade me convinham completamente. Os acabamentos se resumiram ao fato de uma linha ter sido fixada no primeiro anel da cortina, e o motor torceu essa linha para frente e para trás. Inicialmente, planejava-se colocar sensores nas extremidades para rastrear as posições extremas da cortina, mas a experiência mostrou que a tensão da rosca é tal que, nos pontos extremos, o rolo do motor escorrega e não rasga nada. E durante a operação normal, o rolo segura bem a rosca, que é fornecida por um rolo de tensão adicional. É assim:



Tendo aprendido o tempo total de operação do motor ao passar de uma posição extrema para outra, simplesmente dividi o tempo por 4 e defini as configurações para alterar a posição da cortina enquanto o motor estava operando em uma direção ou outra. O motor DC tem um inverso ao alterar a polaridade, e aqui me deparei com a tarefa de alterar a polaridade. Uma solução simples seria usar um relé de três posições, mas descobrir que não era fácil. Uma experiência antiga e um pequeno truque vieram ao resgate.
Peguei um relé on-off padrão na quantidade de 4 peças, conectei-as em pares para ligar e desligar síncrona. E eu os controlei usando o relé Z-Wave. O esquema é o seguinte:



Pode ser visto no diagrama que, se os contatos 1 e 3 forem fechados ao mesmo tempo, o motor começará a girar em uma direção e, se 2 e 4, o motor terá uma polaridade diferente e começará a girar na direção oposta. Para evitar confusão e fechar o relé em pares, e mesmo com a ajuda do controlador, usei um relé Fibaro Z-Wave de dois canais. Para uma operação correta, basta aplicar +5 V aos contatos in1 e in3 ou a mesma tensão nos relés de água in2 e in4. O próprio dispositivo Z-Wave é dotado de dois relés, mas eles funcionam com um barramento de entrada. Isso deve ser considerado se você quiser usar um relé semelhante a dois diferentes, por exemplo, trabalhando com corrente alternada e corrente direta. Como resultado, recebemos o seguinte circuito de controle dos 4 relés do controlador residencial inteligente em pares.



Para alimentar este circuito, foram necessários 5V DC e 220V AC. O relé Z-Wave é alimentado por corrente alternada, e os re-arduinos e o motor elétrico são fornecidos com corrente contínua. Para todo o sistema funcionar, eu tinha o suficiente do adaptador antigo de algum tipo de aparelho elétrico para 5V e 1A.

Agora vamos ver como ele funciona na realidade.Depois de



juntar tudo, obtemos um algoritmo que funciona dentro do prazo. Um switch virtual também foi adicionado ao menu, o que permite iniciar ou parar o modo de rastreamento de luz. As medições de iluminação foram realizadas usando um luxímetro multisensor e um controle. Devo dizer que o testemunho deles com iluminação crescente divergiu. Acredito que isso se deve ao fato de a tampa do multissensor ser feita de maneira a coletar luz de toda a esfera, e o sensor do medidor de luz fornece leituras do plano do sensor.



Conclusão

No processo de criação da iluminação automática, as pessoas vieram até mim e perguntaram: “Vale a pena?”. Mas, após o primeiro rascunho com um alerta, sobre o qual escrevi no início do artigo, percebi que não havia limite para a perfeição. Não é mesmo que haja uma oportunidade de sentir novas tecnologias ou controlar a luz sem levantar da cadeira. A casa inteligente é um estado completamente diferente da HOME. Como explicar o fato de eu ter procurado a sala da caldeira durante todo o inverno 4 vezes apenas ajustando a temperatura da caldeira, dependendo da "estação"? Ao mesmo tempo, a própria caldeira trabalhava durante horas com o menor custo de eletricidade (medidor de duas tarifas). Ou como avaliar o conforto de morar em uma casa sempre fresca, e o sistema de ventilação funcionar silenciosa e autonomamente, liga e desliga automaticamente?
Toda a vida de uma casa inteligente consiste em pequenas coisas que, em princípio, podem ser feitas por você mesmo, mas a percepção de que você chegará em casa e garantirá que todos os sistemas estejam funcionando corretamente - aqui você realmente entende que “vale a pena!” .

Source: https://habr.com/ru/post/pt392807/