Дистанционное электронное управление насосом

Скуд » Умный дом » Дистанционное управление

БЕСПРОВОДНОЕ ДОМОМ И ДАЧЕЙ

Дистанционное управление — это система, позволяющая на расстоянии изменять режимы работы различных приборов и устройств.

В ее состав входят:

  • пульт, формирующий команды;
  • передатчик;
  • приемник;
  • блок управления.

Как правило, пульт с передатчиком объединяются в один модуль. Два остальных компонента могут быть встроены в управляемое устройство или выполнены отдельными блоками. Одной из основных характеристик дистанционных систем является количество управляющих команд.

Первые проводные блоки представляли собой элементы, подключающиеся к штатным органам регулировок посредством проводного соединения.

Примером тому является проводной пульт дистанционного управления телевизором. Несколько десятков лет назад этот блок состоял из переменных резисторов, позволяющих на расстоянии изменять громкость, некоторые другие настройки TV приемника.

По сути он являлся удлинителем руки. Кроме того, для регулировки каждого параметра требовалась отдельная линия связи. Наличие проводов ограничивало мобильность, к тому же они постоянно путались под ногами.

Однако, проводная передача данных достаточно надежна, обладает неплохой помехоустойчивостью при соблюдении норм и правил прокладки кабельных трасс. Поэтому в стационарных системах дистанционного контроля этот способ применяется до сих пор. Повышение же информативности достигается путем передачи сигналов в цифровой форме.

Цифровая передача данных обеспечивает дополнительную степень помехозащищенности.

БЕСПРОВОДНОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Реализация беспроводных технологий позволяет создавать мобильные системы. При этом мобильным может блок на стороне оператора и (или) на стороне объекта управления. Среди любых видов дистанционного управления можно выделить профессиональные и бытовые.

Беспроводные блоки (модули) для связи между собой могут использовать:

  • инфракрасный (ИК) канал связи;
  • радиоканал;
  • GSM передачу данных.

Строго говоря, GSM — это тоже радиоканал. Но под радио канальными подразумевают системы, работающие на выделенной для этого частоте и «заточенные» под конкретные задачи. GSM модули используют структуру и технологии операторов мобильной связи и обмениваются информацией по их протоколам.

ОСОБЕННОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Инфракрасные.

Работают в ИК диапазоне, который находится за нижним пределом видимости человеческим глазом. По сути это световое излучение. Отсюда его главный недостаток — связь между пультом и удаленным модулем возможна только в пределах примой видимости. Частично такая система может работать на отраженном сигнале, но опять же — между приемником и передатчиком не должно быть физических преград.

Инфракрасное излучение сильно рассеивается, поэтому дальность действия оборудования, использующего такой способ передачи данных ограничено несколькими десятками метров.

Увеличить эффективное расстояние можно за счет фокусировки ИК сигнала. Это реализовано в линейных извещателях охранно пожарной сигнализации, которые могут контролировать участки протяженностью 100-200 метров.

Такое решение требует точной юстировки приемо- передающих модулей и применимо только для стационарной установки.

Таким образом, инфракрасные пульты пригодны для работы с электро-бытовой аппаратурой и приборами в пределах одного помещения. Безусловным плюсом является простота конструкции, низкая стоимость, невосприимчивость к электромагнитным помехам, что определяет их широкое применение и популярность.

Радиоканальные.

Для обеспечения большой дальности требуются значительные мощности радиопередатчиков. Без разрешения можно работать на малых мощностях в определенных диапазонах частот. Для «серьезных» проектов требуется разрешения Роскомнадзора, которое выдается после многих экспертиз и согласований.

Частным образом такие способы используются для радиоуправляемых моделей — от игрушек до квадрокоптеров и дронов.

Как разновидность радиоканального можно отметить WiFi оборудование. Оно тоже имеет небольшой радиус действия, применяется для создания беспроводных выключателей, применяемых в системах «Умный дом».

GSM.

Беспроводное дистанционного управление в числе технических характеристик имеет указание дальности действия. Дальность действия GSM систем практически не ограничена, требует только наличия зоны покрытия оператора сотой связи с местах нахождения приемного и передающего блоков.

Это обуславливает применение GSM модулей для управления отоплением, освещением и другими инженерно- техническими системами на дачах и в загородных домах.

Дистанционное электронное управление насосом

Дистанционное электронное управление различными исполнительными устройствами — перспективное направление в радиотехнике, которое не теряет своей актуальности и сегодня. Вот одна реальная ситуация. Требуется автоматизировать подачу воды в дом, баню или другие строения приусадебного участка с помощью дистанционного управления. Беспроводные звонки промышленного изготовления могут иметь различный внешний вид (фото 1), но в их составе обязательными элементами являются пульт-передатчик и приёмник радиосигнала. Как правило, такие беспроводные звонки работают на частоте 433 МГц и из-за очень малой мощности передатчика не создают помех и не влияют на работу другой бытовой техники.

Однако заявленная в паспортных данных дальность действия таких звонков почти всегда сильно завышена, иногда в 2,5…3 раза. Так, если заявленная (указанная в паспорте) дальность составляет, например, 80 м, то реальная дистанция уверенного срабатывания звонка скорее всего будет не более 30 м. С увеличением же паспортной дальности всегда пропорционально возрастает и их цена. По сути, все равно, какой звонок использовать, так как его реальную «дальнобойность» практически всегда можно увеличить как минимум раза в 1,5…2, подключив внешнюю антенну. Поэтому рассмотрим самые «бюджетные» и простые варианты. Антенну приёмника трогать не стоит, поскольку на частоте радиосигнала 433 МГц увеличение её длины не приводит к существенному росту дистанции уверенной работы связки передатчик-приёмник.

На фото 2 представлены две разные по внешнему виду модели, но одинаковые по схемотехнике приёмники звонков со снятой крышкой. Схема у них одна, а исполнение — разное. В частности, тот, что на фото 2 слева — собран на дискретных элементах, а тот, что справа — на элементах в SMD-корпусах для поверхностного монтажа На рис. 1 приведена схема приёмника одного из самых простых и дешёвых беспроводных звонков. Вывод 10 микросхемы U1 имеет активный высокий уровень при поступлении радиосигнала с пульта-передатчика (когда у него нажата кнопка). Выводы 11 и 12 U1 наоборот имеют высокий уровень в состоянии покоя и низкий логический уровень — при поступлении от пульта-передатчика сигнала управления. Оба этих сигнала можно использовать для управления различными устройствами, если к приёмнику подключить несложную приставку.

Для того, чтобы устройство дистанцонного управления насосом работало эффективно, например, при первом нажатии на кнопку пульта-передатчика подключало насос к сети 220 В, а при повторном нажатии — отключало его, потребуется собрать несложное устройство и подключить его к готовой плате приёмника беспроводного звонка. На рис. 2 приведена схема такого устройства, позволяющего включить и выключить насос, не прокладывая дополнительных проводов. Погружной насос подключён параллельно лампе накаливания EL1, которая является световым индикатором. (Благодаря этому можно на расстоянии убедиться в том, что команда от передатчика получена, дистанционное устройство сработало, а насос включился.) Плату дополнительного устройства (рис.2) подключают к плате приёмника радиозвонка (рис.1) неэкранированными проводами типа МГТФ-0,4 (или аналогичными). При этом общий провод приставки подключают к минусу питания приёмника, а вход микросхемы DD1.1 (К1561ТМ2) к выводу 10 микроссхемы CD4069BD (в некоторых моделях — D4069UBC).

Чтобы во время передачи сигнала управления не включался мелодичный звонок, достаточно отпаять один на вход R триггера DD1.1 благодаря разряженному конденсатору С2 из проводников, ведущих к динамическому капсюлю. Работает схема дополнительного устройства следующим образом. При включении питания в первый момент времени поступает высокий логический уровень, который обнуляет триггер и на его прямом выходе Q (вывод 1 микросхемы DD1.1) устанавливается низкий логический уровень. Поэтому транзистор VT1 закрыт, реле К1 обесточено, лампа EL1 не горит, насос не работает. Примерно через треть секунды после включения конденсатор С2 зарядится почти до напряжения питания и уровень на входе R триггера (вывод 4 DD1.1) изменится на низкий. Теперь он готов к приёму сигналов ло тактовому входу С, имеющему, как следует из схемы, низкий исходный уровень. Когда с пульта-передатчика в эфир передаётся радиосигнал, он принимается приёмником звонка и на выводе 10 микросхемы U1 появляется высокий логический уровень, который поступает на вход С микросхемы DD1.1 дополнительного устройства. Вследствие этого триггер перебрасывается в другое устойчивое состояние — теперь на его прямом выходе Q (вывод 1 DD1.1) появляется высокий уровень напряжения. Транзистор VT1 включает реле К1, а его контакты в свою очередь замыкают электрическую цепь питания осветительной лампы EL1 и погружного насоса. В таком состоянии триггер может находиться сколь угодно долго, вплоть до прихода следующего положительного фронта импульса на вход С (следующего нажатия клавиши пульта-передатчика), который переключит триггер в исходное состояние. При этом осветительная лампа EL1 погаснет, а насос отключится. Максимальная мощность нагрузки (насоса), которую можно подключить к данному устройству дистанционного управления, зависит от параметров электромагнитного реле К1 и для реле типа РЭС35 не должна превышать 350 Вт. Все детали приставки легко размещаются на плате размерами 30×40 мм, которую вместе с соединительными проводами помещают в штатный корпус приёмника звонка в отсек для элементов питания. Для уменьшения электрических помех желательно, чтобы провода, соединяющие устройство с источником питания и идущие от реле К1 к насосу, имели сечение не менее 1,5 мм2 и были минимально возможной длины. Постоянные резисторы — типа МЛТ-0,25 (MF-25). Оксидные конденсаторы — типа К50-26 на рабочее напряжение не менее 16 В. Остальные неполярные конденсаторы — типа КМ-6Б. Микросхема DD1 — типа К1561ТМ2, её можно заменить К561ТМ2 без ущерба для эффективности работы. Можно использовать и триггер К561ТМ1, но в этом случае придётся внести в схему соответствующие изменения. Транзистор VT1 — полевой типа КП540А с большим входным сопротивлением. Это позволяет минимизировать нагрузку на выход триггера микросхемы DD1. Вместо КП540А можно применить полевой транзистор любой из серии КП540 или его зарубежные аналоги BUZ11,1RF510, IRF521. Реле К1 можно заменить на РЭС43 (исполнение РС4.569.201) или другое, рассчитанное на напряжение срабатывания 4…4,5 В и ток 10…50 мА. Устанавливать в устройство реле с током срабатывания более 100 мА нежелательно. Светодиод HL1 — любой, с его помощью удобно контролировать срабатывание реле. При необходимости элементы HL1 и R3 из схемы можно исключить. Дополнительный включатель SA1 позволяет управлять насосом вручную. В базовом варианте приёмник звонка питается от двух пальчиковых элементов по 1,5 В. Но при использовании звонка в составе дистанционного управления насосом для его питания лучше использовать сетевой стабилизированный источник питания с напряжением 5 В. Ток потребления от источника питания приёмного узла не превышает 10 мА в режиме ожидания и увеличивается до 50 мА при срабатывании реле. Для других типов реле ток потребления может иметь другое значение. Повышать напряжение питания приёмного узла до 12 В и более не стоит, так как дальность уверенной связи с пультом-передатчиком при этом не увеличится. Оптимальное напряжение питания приемника — 5…9 В.

Пульт-передатчик беспроводного звонка размещён в корпусе размером со стандартный спичечный коробок. Его электрическая схема приведена на рис. 3. В доработке схемы пульт-передатчик не нуждается. Чтобы не менять раз в год батарею, для питание передатчика использован адаптер типа ТВ-182-С с выходным стабилизированным напряжением 12 В и током 0,5 А.

Инфракрасные и радиочастотные выключатели

Встретить на рынке устройства инфракрасного типа можно, но они редкие. Намного чаще встречаются радиочастотные. Конструкция прибора довольно простая, в нем находится приемник сигнала. Управление производится при помощи любого пульта, можно использовать даже телевизионный. Также имеется функция ручного управления системой.

При помощи радиовыключателя можно управлять осветительными приборами как вручную, так и с любого пульта дистанционного управления. Но потребуется его привязывать к системе, чтобы «обучить» контроллер для дистанционного управления освещением. Конструкция контроллера практически не отличается от стандартного прерывателя цепи, то есть выключателя.

Контроллер для дистанционного управления освещением У7

Взаимодействуют с осветительными приборами устройства при помощи силового блока, который подключается к нагрузке и сети переменного тока. Блоком можно подключить как лампы накаливания, так и галогенные. Стоит обратить внимание на то, что галогенные лампы должны подключаться при помощи ферромагнитного или электронного трансформатора.

Также допускается подключение люминесцентных ламп. Расположить выключатель освещения можно в любом месте, которое будет удобно для вас. Все силовые блоки желательно устанавливать в распределительной коробке, но допускается монтаж в стакане люстры.

Как работают

Дистанционное управление электромеханическими и магнитными запорными механизмами осуществляется по беспроводным электрическим каналам:

  • инфракрасному (ИК);
  • радиоканалу.

Дополнительно в комплект могут входить: блок питания, элементы питания (батареи, аккумуляторы), источник бесперебойного питания с резервирующей батареей, комплект запасных ключей-брелков (2-5 шт.), другие компоненты, детали и крепежные элементы.

Производители и модели замков с дистанционным управлением

Samsung

Южнокорейская компания Samsung в отдельном представлении не нуждается. Это признанный мировой производитель бытовой электроники. Одно из направлений деятельности компании – выпуск электронных запорных устройств, в том числе устройств с ДУ. Бренд лидирует в этом сегменте рынка. Изготовленные Samsung дистанционно управляемые запорные устройства применяются в бытовых условиях, в составе подъездных домофонов, офисах, отелях, ресторанах.

Создание собственного пульта управления черз ИК-пульт и ИК-датчик

В прошлый раз в первом уроке я рассказывал о том, как с помощью Arduino UNO включить обычную лампу накаливания, когда в комнате мало света, но иногда в комнате не темно, но нужно включить лампу, а подходить к ней не хочется, хочется лежать на диване и ничего не делать, может даже включить отопление или открыть шторы, когда вы заняты и не можете подойти.

В любом случае, нужна система управления и один из самых простых и надежных вариантов — это пульт управления. Мне лично не особо хочется создавать пульт с помощью гор проводов, и еще когда-нибудь об них споткнуться. Поэтому предлагаю несколько вариантов создания беспроводного пульта управления умным домом.

Самый простой способ создания пульта, если у вас, конечно, есть пульт и датчик, если нет, то придется их где-то взять. Можно взять приемник и ик — светодиод, сделать с помощью ардуино и его модулей пульт, отправлять команды с помощью ик — светодиода и принимать уже другой arduino с помощью датчика. Легко ли это… думаю нет, придется заморочиться с двумя ардуино и командами, но весьма интересный способ управления, быть может позже мы его рассмотрим. Я буду использовать уже готовый пульт и датчик от компании Амперка. Можно использовать модули и от других производителей.

Нам не нужно использовать все кнопки (пока), можно воспользоваться одной единственной, для включения и для выключения нашей лампы.

Для простой работы с ик — пультом требуется скачать нужную библиотеку — https://github.com/z3t0/Arduino-IRremote.

Далее мы должны подключить ИК — датчик к Arduino.

Теперь мы должны написать код, который скажет нам, на каких кнопках идет какой сигнал, чтобы знать, что мы получаем при нажатии кнопки и что выполнить в последующем, если эта кнопка нажата.

Наводим пульт на датчик и нажимаем пару кнопок на пульте, видим такую картину:

Я возьму значение своей первой кнопки — 1689D02F.

Теперь поговорим о том, что мы хотим сделать с помощью нашей кнопки.

Как только я ее нажму, должна включиться лампа, нажму второй раз, она должна выключиться. Вроде ничего трудного, осталось только написать код.

Реле подключена через 13 пин.

Теперь моя лампа включается по одному нажатию пульта, и я могу ей управлять на расстоянии. Попробуйте подключить к разным кнопкам другие функции: включить или выключить чайник, автополив или потренироваться и просто включать различные светодиоды, все зависит от вашей фантазии.

Но такой пульт сильно ограничен, если вы выйдете из комнаты, то скорее всего можете уже забыть про управление лампой и умным домом, поэтому предлагаю еще один вариант — Bluetooth.

Виды замков с дистанционным управлением

Электропитание бывает:

  • стационарное (электрическая сеть);
  • автономным (батарея, аккумулятор);
  • резервируемым (электросеть-ИБП).

По конструкции запорные ДУ-устройства условно делятся на следующие категории.

Комбинированные. Устройства этого типа представляют собой классические врезные или накладные электромагнитные либо электромеханические замки, оборудованные электронной системой дистанционного управления. Они открываются с помощью ПДУ, механическими ключами или другими предусмотренными способами отпирания – цифровым кодом, картой и т.п (см. Кодовые замки).

Вероятность несанкционированного вскрытия отмычкой или подбором цифрового кода снижает уровень безопасности при использовании в быту, но, удобство в эксплуатации делает комбинированные замки востребованными в местах общественного пользования – офисах, отелях, развлекательных и спортивных заведениях, служебных помещениях на предприятиях и т.д.

Замки – «невидимки» бывают врезными и накладными, электромагнитными и электромеханическими. Главное отличие этих устройств – невозможность отпирания снаружи механическим ключом или другим привычным методом.

Отсутствие замочной скважины делает определение месторасположения такого запора с внешней стороны невозможным.

Подобное устройство, используемое как дополнительный элемент защиты, поднимает устойчивость двери к взлому на новый уровень. После вскрытия основных замков запор-«невидимка» становится для взломщика препятствием, которое нельзя преодолеть с помощью отмычки.

Универсальные. Эта категория включает в себя приспособления, которые используются со стандартными замками или для самостоятельной сборки запора-«невидимки». Это моторный привод, устанавливаемый на цилиндровый замок со вставленным в скважину ключом.

В комплектацию изделия иногда входит механический запор с односторонней сердцевиной. Такие устройства используются для модернизации уже установленных замков и для усиления защиты входных дверей квартир или частных домов.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: