Atenuación de la luz del hogar Arduino

El panel de yeso está comenzando a subir en el proyecto del sótano de mi familia. He estado buscando sistemas residenciales de control de luz. Algunos de los que he visto han sido más de $ 2,000. Estoy pensando que sería mucho más divertido (¡y rentable!) Implementar mi propio sistema basado en Arduino.

El verdadero problema radica en el control real de las luces. Cada grupo de luces necesitará ser controlado por un sistema de atenuación basado en interruptores. Sería mucho más simple si el microcontrolador fuera el único punto de control. Por desgracia, este no es el caso. Supongo que necesito usar un interruptor de atenuación que permita que un dispositivo externo interactúe con él. Eso evitaría el problema por completo, ya que tanto el interruptor como Arduino podían controlar las luces, el Arduino controlaría las luces a través del interruptor de atenuación.

¿Alguien puede recomendar una mejor solución / enfoque o sugerir un interruptor de atenuación que tenga algún tipo de interfaz "remota"?

Actualización 3/1/2013: finalmente elegí una solución basada en Insteon usando un escudo personalizado de Good Robot . Funciona muy bien y se puede usar para controlar cualquier cosa Insteon, no solo luces. Publicaré una respuesta aquí cuando tenga la oportunidad de escribir algo útil.

Configuré una casa completa con X10 hace unos 10 años, y aunque funcionó, podría ser un poco escamosa. Si lo volviera a hacer, miraría productos más modernos como Insteon . Se supone que Insteon resuelve gran parte de la descamación que tiene X10.

No me molestaría en intentar construir los módulos de control de CA del dispositivo (atenuadores, interruptores remotos, etc.) ya que trabajar con voltajes de red es muy peligroso a menos que realmente sepa lo que está haciendo.

DMX512 es ampliamente utilizado para controlar la iluminación del escenario. Como usa EIA-485, el hardware y el software deberían ser bastante fáciles de implementar en un Arduino con un escudo adecuado. Aquí hay un proyecto DMX de Arduino.

Están disponibles controladores de atenuadores DMX remotos de bajo costo, aquí hay uno que usa un AVR ATmega8515, un dispositivo similar al que se usa en el Arduino. Me inclinaría a usar un controlador mucho más pequeño y más barato. También se describe la interfaz del atenuador para las lámparas, la "unidad de potencia". Es un proyecto bastante agradable.

Jugué con X10 e Insteon, funcionan, pero mi experiencia hackearlos fue decepcionante.

Así que estoy construyendo mi sistema de automatización del hogar completamente con radios XBee. los estándar ZigBee Home Automation es abierto y bastante fácil de implementar (si desea ser compatible con HW existente). Pero no tiene que ir por ese camino, puede implementar su propio protocolo (con json binario, por ejemplo, eso es lo que estoy haciendo). Las radios no son baratas (~ $ 25), pero la facilidad de uso vale la pena, en mi opinión. En muchos casos, ni siquiera necesita un microcontrolador: los XBee tienen su propia E / S digital y analógica. Hasta ahora he construido algunos dispositivos con XBee: termostato, sensor de movimiento, puerta de enlace X10 y asistente de estacionamiento en garaje / sensor de presencia de automóvil. Las radios ZigBee pueden formar redes de malla, por lo que la cobertura y el consumo de energía son excelentes.

Sin embargo, construir sus propios atenuadores sería costoso (la única opción que pude encontrar fue usar el módulo Velleman K8064 - ~ $ 35), por lo que si necesita un atenuador, iría con Insteon o X10. Tengo un par de módulos de lámpara X10 en mi casa y para controlarlos, uso la interfaz serial X10 PRO de PSC04 (por ~ $ 10 es difícil de superar) conectada a Arduino ( biblioteca X10 para Arduino ).

Si de todos modos va a instalar cableado y luces nuevas, consideraría instalar lámparas LED. No solo ahorrará dinero a largo plazo debido a los menores costos de electricidad, sino que también ahorrará dinero en la instalación del cableado. Debido a que los LED usan voltajes por debajo de 24V, el código eléctrico es muy laxo. No tiene que instalar cables de cobre gruesos (costosos) en cada toma de corriente, sino un cableado mucho más económico de 20-18 AWG (incluso usé 23AWG en un cable CAT6). Hay muchas opciones para la conducción de LED de alta potencia desde un arduino. Mi favorito sería este. Se pueden controlar hasta 128 desde un solo arduino. El código para controlarlos es muy fácil. Después de hacerlo, agregue un escudo de ethernet al arduino y algunos javascript básicos y luego controlar sus luces será tan simple como visitar una página web en una computadora o teléfono inteligente. Incluso puede reenviar las solicitudes entrantes del puerto 80 al escudo y permitirle controlarlo mientras está fuera (tal vez para asustar a los delincuentes). Además, tendría un control de atenuación independiente sobre cada luz en el sótano (por ejemplo, si estaba viendo una película, solo podía encender dos luces en la parte posterior y dejarlas muy tenues).

Solía ​​trabajar para una empresa que tenía atenuadores controlados por botón. Deberá reemplazar todos los interruptores de pared por botones con un contacto NO (normalmente abierto). La ventaja es que simplemente puede colocar todos los puntos de control en paralelo y alimentar una sola señal lógica al microcontrolador. Puede usar el voltaje de alimentación del microcontrolador y una resistencia pull-up, pero especialmente en los cables largos detectará mucho ruido y también puede tener una caída de voltaje. Mejor ejecute los botones en un voltaje más alto (por ejemplo, 24 V) y divida ese nivel para que coincida con el microcontrolador.

Una posible forma de operación:
presionar un botón durante más tiempo que, por ejemplo, medio segundo (re) comenzará un ciclo de atenuación. Mientras se presiona un botón, se atenúa a una velocidad determinada, espera un segundo al valor máximo y comienza a atenuarse, hasta que se apaga, después de lo cual se reinicia el ciclo. El microcontrolador debe recordar no solo el nivel actual, sino también si la última acción fue hacia arriba o hacia abajo.
Al presionar brevemente el botón (menos de medio segundo) se cambia entre apagado y el último valor atenuado.

Esta es solo una posible funcionalidad. Puede hacer variaciones a esto, solo tenga en cuenta que solo tiene un pulso (de longitud variable) como señal.

Es posible que desee ver X10. No lo he usado en mucho tiempo, pero desde que lo usé por última vez, sé que al menos ha habido una interfaz de puerto serie, tal vez incluso inalámbrica, para que no tenga que conectarse a las líneas de alimentación. con tu hardware Hay (fueron) módulos en los que cerró un relé y podría activarlo o desactivarlo todo. Para tenue o brillante, necesitará más control.