Наша система домашней автоматизации с применением Raspberry Pi включает в свою структуру радиомодуль, с помощь которого можно дистанционно передавать команды управления различными устройствами, а так же получать сигналы с радиодатчиков движения, задымления, протечки воды и т.д. Однако для реализации дистанционного управления необходимо, что бы в состав управляемого устройства входил или непосредственно приемник радиокоманд с выходами управления или преобразователь этих команд в ИК-сигнал – именно таким образом ранее было реализовано управление кондиционером.
Сегодня мы рассмотрим, как оборудовать дистанционным управлением обычный напольный вентилятор (рис.1). Удобство использования вентилятора с дистанционным управлением очевидно, т.к. не нужно каждый раз подходить к устройству, что бы его включить/выключить или изменить скорость вращения.
Рис.1
Обычно для вентиляторов с уже установленным дистанционным управлением используется ИК-диапазон. Но мы применим управление с радиопульта в диапазоне 315 (433) МГц, оснастив напольный вентилятор с кнопочным (ручным) управлением приемником команд. Это позволит значительно расширить дальность управления, а так же легко интегрировать вентилятор в нашу систему домашней автоматизации и управлять им не только с пульта, но и с планшета или смартфона через web-интерфейс. Кроме того, функция ручного управления так же будет сохранена.
Для реализации дистанционного управления вентилятором по радиоканалу можно использовать, например, вот эту схему, доработав прошивку микроконтроллера. Так же можно заказать различные готовые комплекты дистанционного управления на алиэкспресс.
У меня в наличии оказался трехканальный радиовыключатель для управления освещением (рис.2). Заложенный в нем алгоритм не совсем подходит для управления вентилятором. Но, что бы не собирать в очередной раз новую печатную плату, было решено использовать именно этот девайс, заменив в нем микроконтроллер.
Рис.2
Рассмотрим существующую схему ручного управления вентилятором, которая по сути является простейшим кнопочным коммутатором обмоток электродвигателя. Включая в работу ту или другую обмотку, можно ступенчато изменять скорость вращения вентилятора. Фиксация кнопок взаимозависимая – т.е. одновременно может быть нажата только одна кнопка S1-S3 . Кнопка S4 служит для отключения вентилятора (рис.3).
;
Рис.3
Для реализации дистанционного управления вентилятором необходимо подключить контакты реле радиовыключателя параллельно кнопкам S1-S3 и добавить переключатель S5 для выбора режима ручного или дистанционного управления (рис.4)
Рис.4
В радиовыключателе управления освещением алгоритм построен таким образом, что можно включить как одно, так одновременно и два и три реле. Нам же для управления вентилятором необходимо, что бы при включении одного реле, все остальные реле отключались во избежание одновременной подачи напряжения сразу на несколько обмоток электродвигателя.
Вскрытие радиовыключателя показало, что в качестве его «мозгов» применяется 8-ми выводный микроконтроллер, с которого производители добросовестно стерли название (рис.5).
Рис.5
Изучив печатную плату, было выявлено, что выводы «неопознанного» микроконтроллера имеют следующее назначение:
1 – VDD;
2 – не используется;
3 – не используется;
4 – вход от приемника;
5 – выход реле 3;
6 – выход реле 2;
7 – выход реле 1;
8 – GND
Попытка определить тип используемого микроконтроллера с помощью программатора PicKit2 успеха не имела. Однако подобная распиновка выводов питания и портов ввода/вывода аналогична применяемой в PIC-контроллере 12F629 (12F675). Поэтому заменив штатный микроконтроллер на 12F629 с соответствующей прошивкой, был получен трехканальный радиовыключатель с необходимым алгоритмом работы. Кнопки пульта А, В и С соответственно включают первую, вторую и третью скорость вращения, а кнопка D отключает вентилятор.
Для удобства программирования микроконтроллер устанавливается на плате в панельку DIP-8. Так же доработано подключение к плате модуля приемника – оно сделано через разъемное соединение.
Печатная плата радиовыключателя размещена и закреплена винтом с гайкой в корпусе вентилятора. Переключатель S5 режима ручного/дистанционного управления выведен на обратную сторону корпуса (рис.6)
Рис.6
Для работы устройства необходимо записать в память EERPOM микроконтроллера коды кнопок A, B, C, D. Код каждой кнопки состоит из четырех байт – первые три байта это непосредственно код радиопульта, а четвертый байт – номер кнопки.
И в заключение вашему вниманию предлагается демонстрация управления напольным вентилятором с пульта и через web-интерфейс:
