No ano passado, comprei equipamentos para desligamento de emergência de guindastes quando um vazamento de Aquastorozh foi detectado. Durante muito tempo não pude colocá-lo. Havia uma ideia de integrá-lo à rede Z-Wave e obter um analógico gidrolock, mas trabalhando com baterias. Finalmente, as mãos chegaram ...
O Aquastorozh é uma base com torneiras plugáveis e sensores de vazamento. Esse complexo pode funcionar tanto a partir de uma rede de 220 V através de um adaptador quanto a partir de baterias. Os desenvolvedores forneceram a capacidade de se conectar aos sistemas de "casa inteligente". Ao fechar um par de contatos em uma tomada Ethernet, você pode abrir as torneiras e o outro fechá-las. Os contatos do relé fecham por 1 segundo quando um vazamento é detectado. Há um conector UART não soldado na placa, mas neste artigo falarei sobre a implementação de funções documentadas.
Tarefas de desenvolvimento
- Torneiras remotas de ligar / desligar.
- Informações de vazamento.
- Dois medidores de água.
- Não interrompa o trabalho de "Aquastorozh".
Decidiu fazer com base no escudo ZUNo. É entregue em um invólucro vedado com selo de pressão, possui blocos de terminais a bordo e espaço livre para instalação da bateria e componentes eletrônicos adicionais. Arduino é semelhante.
Conector Ethernet
Um dos fios que podem ser fechados é a "terra" do "aqua watchman". Você pode combinar as terras do ZUNo e Aqua-Watch e controlar os guindastes diretamente através do GPIO ZUNo. Então eu fiz. Porém, no caso de uma falha no ZUNo (por exemplo, a bateria acabou), as linhas de controle "Aquastorozh" recebem um "zero" e começam a reiniciar ciclicamente. Essa opção de conexão afeta muito a confiabilidade de todo o sistema, portanto, tendo complicado um pouco o circuito, mudei para dois relés de palheta, que forneciam isolamento galvânico de Aquastorozh. Os relés consomem cerca de 7 mA quando ativados. Para trocar os guindastes, você precisa ligar um relé por um segundo, o que é bastante aceitável. A carga da bateria foi suficiente para vários milhares de comutações. (Agora eu tenho relés de bobina única de pulso eletromagnético em minhas mãos. Para trocá-los, você precisa aplicar um pulso de 1 ms, que é muito mais eficiente em termos de energia. Mas, para controlar, você precisa de 4 transistores e duas pernas de entrada / saída para o relé).
Dormir na onda Z
Falarei um pouco sobre como os dispositivos Z-Wave dormem e sobre o problema resultante.
Os dispositivos de onda Z podem estar inativos ou muitas vezes acordando. O dispositivo de dormir é o mais eficiente em termos de energia, mas não pode ser enviado um comando (no meu caso, para trocar os guindastes). O segundo tipo combina comigo. Dispositivo FLiRS - Escuta frequente de escravos de roteamento. Um dispositivo configurado para este modo de operação é ativado a cada segundo e, por um curto período de tempo, não recebe um sinal de ativação completa do controlador, ele adormece. Por exemplo: envio um comando para abrir guindastes. O controlador entende que meu dispositivo está frequentemente ouvindo e envia um feixe de ativação curto especial em um segundo para que todos os dispositivos FLIRS da rede sejam ativados. Assim que meu dispositivo aceita esse pacote, ele envia um relatório que acordou e está pronto para aceitar o comando. Obtém um comando para fechar as torneiras. Adormecer novamente. E assim, toda vez que o dispositivo é controlado. A desvantagem é que o dispositivo pode receber um feixe de ativação no final da transmissão pelo controlador e no início. O controlador envia por cerca de um segundo. Na pior das hipóteses, o dispositivo acorda no início deste boletim e espera quase um segundo até que um comando chegue. Porém, como abrir e fechar torneiras geralmente não é necessário, isso não é uma desvantagem séria.
Implementação
O ZUNo Shield possui uma pequena placa de ensaio na qual você pode colocar os componentes necessários.
O circuito contém dois relés e dois transistores para seu controle. Um pequeno esboço simples.
Algumas palavras sobre consumo de energia.
A blindagem ZUNo contém um chip de driver para o protocolo RS-485 e um resistor de pull-up para o pino "11" no bloco inferior, para o protocolo One Wire. Depois de remover esses componentes, o principal consumidor permanece o ZUNo.
O consumo no modo de suspensão é de cerca de 5-10 μA e no modo ativo de até 60 mA (o relé está ativo e o ZUNa está transmitindo).
Oscilogramas de consumo de corrente para diferentes modos de operação
A direção do eixo atual é de cima para baixo.
O dispositivo está aguardando um comando:
Aproximadamente a cada segundo, picos curtos são visíveis durante os quais o dispositivo é ativado e verifica se o feixe de ativação chegou.
O dispositivo recebeu o comando:
Primeiro, o dispositivo acordou, recebeu um feixe wakeUp, aguardou um comando (de 0 a 1 segundo); se o comando para controlar os guindastes, ele liga o relé correspondente por 1 segundo (nesse estágio, você precisa colocar o controlador em suspensão enquanto mantém as pernas no estado atual, mas eu Eu estava com medo e com preguiça) e o resto do tempo é gasto na operação interna do chip, após o que o ZUNo adormece. Um total de quase 3,5 segundos por uma operação de abertura ou fechamento por torneiras. Um tempo terrivelmente longo, mas devido ao fato de que essas operações serão executadas muito raramente, a otimização pode ser negligenciada. Sim, e isso dará pouco, porque o esboço no ide Arduino é apenas uma pequena parte do que é jogado e girado neste pequeno microcontrolador, e o que é escondido pelos curiosos pelo fabricante.
Esquema de conexão com "Aquastorozh"
Conclusão
Acabou por adicionar "Aquastorozh" com bastante precisão à rede Z-Wave existente. A principal desvantagem é a falta de feedback de Aquastorozh. Nesta fase, estou aguardando uma nova versão da biblioteca ZUNo, na qual será corrigido um erro que impede o ZUNo de dormir normalmente. Portanto, em vez de uma foto com o Aquastorozh instalado e conectado, uma imagem com o processo de depuração.
Obrigado pela atenção!