Doposaż sterowanie BLE w obciążenia o dużej mocy - nie wymaga dodatkowego okablowania: 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Aktualizacja: 13 lipca 2018 - dodano 3-terminalowy regulator do zasilania toroida

Ta instrukcja obejmuje kontrolę BLE (Bluetooth Low Energy) istniejącego obciążenia w zakresie od 10 W do > 1000 W. Zasilanie jest zdalnie przełączane z telefonu komórkowego z systemem Android za pośrednictwem pfodApp.

Nie jest wymagane dodatkowe okablowanie, wystarczy dodać obwód sterujący BLE do istniejącego przełącznika.

Często przy modernizacji automatyki domowej w istniejących instalacjach jedynym rozsądnym miejscem do dodania sterowania jest istniejący przełącznik. Zwłaszcza, gdy chcesz zachować przełącznik jako ręczne sterowanie. Jednak zwykle są tylko dwa przewody przy przełączniku, aktywny i przewód przełącznika do obciążenia, bez przewodu neutralnego. Jak pokazano powyżej, ten sterownik BLE działa tylko z tymi dwoma przewodami i zawiera przełącznik ręcznego sterowania. Zarówno pilot zdalnego sterowania, jak i przełącznik ręczny działają, gdy obciążenie jest włączone lub wyłączone.

Konkretnym przykładem jest tutaj sterowanie lampą o mocy 200 W poprzez umieszczenie obwodu za przełącznikiem ściennym. Dostarczono kod dla RedBear BLE Nano (V1.5) i RedBear BLE Nano V2, aby wyświetlić przycisk sterowania na pfodApp. W kodzie dostępna jest również opcjonalna funkcja czasowego automatycznego wyłączania.

OSTRZEŻENIE: Ten projekt jest przeznaczony tylko dla doświadczonych konstruktorów. Płyta jest zasilana z sieci i może być śmiertelna, jeśli dotknie się jej dowolnej części podczas pracy. Okablowanie tej płyty do istniejącego obwodu przełącznika światła powinno być wykonywane wyłącznie przez wykwalifikowanego elektryka

Krok 1: Dlaczego ten projekt?

Poprzedni projekt, Modernizacja istniejącego włącznika światła z pilotem, działał przy obciążeniach od 10 W do 120 W dla 240 V AC (lub od 5 W do 60 W dla 110 V), ale nie był w stanie poradzić sobie z oświetleniem salonu, które składa się z 10 x 20 W = 200 W świetlówki kompaktowe. Ten projekt dodaje kilka komponentów i ręcznie nakręcany toroid, aby usunąć to ograniczenie obciążenia, zachowując jednocześnie wszystkie zalety poprzedniego projektu. Obciążenie, które może przełączać ten projekt, jest ograniczone tylko przez wartości znamionowe styków przekaźnika. Zastosowany tutaj przekaźnik może przełączać rezystancję 16 A. To jest >1500W przy 110VAC i >3500W przy 240VAC. Obwód sterujący i przekaźnik BLE wykorzystują mWs, więc nawet się nie nagrzewa.

Zaletami tego projektu są:- (więcej szczegółów w rozdziale Modernizacja istniejącego włącznika światła z pilotem)

Prosta instalacja i konserwacjaTo rozwiązanie jest zasilane z sieci, ale NIE wymaga instalacji dodatkowego okablowania. Wystarczy zainstalować, dodać obwód sterujący do istniejącego przełącznika ręcznego.

Elastyczny i wytrzymałyRęczny przełącznik sterowania nadal kontroluje obciążenie, nawet jeśli obwód zdalnego sterowania ulegnie awarii (lub nie możesz znaleźć telefonu komórkowego). Możesz również zdalnie włączyć obciążenie po użyciu przełącznika ręcznego sterowania, aby je wyłączyć

Dodatkowe funkcje Gdy masz mikroprocesor kontrolujący obciążenie, możesz łatwo dodać dodatkowe funkcje. Kod w tym projekcie zawiera opcję wyłączenia obciążenia po określonym czasie. Możesz również dodać czujnik temperatury, aby kontrolować obciążenie i zdalnie regulować nastawę temperatury.

Tworzy podstawę dla pełnej sieci automatyki domowej Ten diagram pochodzi ze specyfikacji Bluetooth V5 „Mesh Profile Specification 1.0”, 13 lipca 2017 r., Bluetooth SIG

Jak widać, składa się z wielu węzłów przekaźnikowych w siatce. Węzły przekaźnikowe są cały czas aktywne i zapewniają dostęp do innych węzłów w sieci oraz do czujników zasilanych bateryjnie. Zainstalowanie tego modułu BLE Remote z zasilaniem sieciowym automatycznie zapewni zestaw węzłów w całym domu, które można dodać do sieci jako węzły przekaźnikowe. RedBear BLE Nano V2 jest kompatybilny z Bluetooth V5.

Jednak specyfikacja BLE Mesh jest bardzo nowa i obecnie nie ma żadnych przykładowych implementacji. Tak więc konfiguracja siatki nie jest uwzględniona w tym projekcie, ale gdy przykładowy kod stanie się dostępny, będziesz mógł przeprogramować RedBear BLE Nano V2, aby zapewnić sieć automatyki domowej z siatką

Krok 2: Jak zasilany jest zdalny przełącznik BLE, gdy nie ma połączenia neutralnego?

Pomysł na ten regulator sięga kilku lat wstecz, od prostego obwodu źródła prądu stałego. (National Semiconductor Application Note 103, rysunek 5, George Cleveland, sierpień 1980)

Interesujące w tym obwodzie jest to, że ma tylko dwa przewody, jeden i jeden na zewnątrz. Nie ma połączenia z zasilaniem -ve (gnd), z wyjątkiem obciążenia. Ten obwód podciąga się za paski do butów. Wykorzystuje spadek napięcia na regulatorze i rezystorze do zasilania regulatora.

Podobny pomysł wykorzystano w modernizacji istniejącego włącznika światła z pilotem.

Zener 5V6 połączony szeregowo z obciążeniem dostarcza zasilanie do sterownika BLE i przekaźnika blokującego. Kiedy obciążenie jest wyłączone, bardzo mała ilość prądu, mniejsza niż 5mA, nadal przepływa przez Zenera (i obciążenie) przez 0.047uF i 1K z pominięciem otwartego przełącznika. Ten niewielki prąd, który jest ledwo wykrywalny i „bezpieczny”, wystarcza do zasilania kontrolera BLE, gdy obciążenie jest wyłączone, a także do naładowania kondensatora, który napędza przekaźnik zatrzaskowy w celu zdalnego włączenia obciążenia. Zobacz Modernizacja istniejącego włącznika światła z pilotem, aby zapoznać się z pełnym obwodem i szczegółami.

Ograniczeniem powyższego obwodu jest to, że gdy obciążenie jest WŁĄCZONE, cały prąd obciążenia przechodzi przez Zenera. Korzystanie z 5W Zenera ogranicza prąd do około pół ampera. To znaczy dla lampy 60W (przy 110VAC) 3W jest rozpraszane jako ciepło z Zenera, gdy obciążenie jest WŁĄCZONE. Dla systemów 110V AC ogranicza to obciążenie do około 60W, a dla systemów 240V około 120W. Przy nowoczesnym oświetleniu LED to często wystarcza, jednak nie poradziłoby sobie z lampami o mocy 200W w salonie.

Opisany tutaj obwód usuwa to ograniczenie i umożliwia zdalne sterowanie kilowatami mocy przez mWs za pośrednictwem BLE i pfodApp.

Krok 3: Schemat obwodu

Powyższy obwód pokazuje, że obciążenie jest WYŁĄCZONE. W tym stanie sterownik BLE jest zasilany przez 0,047uF i 1K jak w poprzednim obwodzie. Gdy obciążenie jest włączone (tj. obsługuje przełącznik ścienny lub przekaźnik zatrzaskowy w powyższym obwodzie), górny prostownik mostkowy oraz komponenty 0,047uF i 1K są zwarte przez przekaźnik i przełącznik. Prąd pełnego obciążenia przepływa następnie przez transformator toroidalny, który dostarcza mWs potrzebne do obwodu sterującego. Chociaż pokazano, że toroid ma około 3,8 V prądu przemiennego, uzwojenie pierwotne jest prawie całkowicie reaktywne i przesunięte w fazie z napięciem obciążenia, więc toroid pobiera bardzo mało mocy, w rzeczywistości mW.

Pełny schemat obwodu znajduje się tutaj (pdf). Lista części, BLE_HighPower_Controller_Parts.csv, jest tutaj

Możesz zobaczyć dodatkowe komponenty po lewej stronie. Transformator toroidalny, tłumik przepięć, rezystor ograniczający i prostownik pełnookresowy. Zmodernizuj istniejący włącznik światła z pilotem opisuje resztę obwodu.

Napięcie dostarczane przez transformator toroidalny zmienia się wraz z prądem obciążenia (więcej szczegółów poniżej). Więcej 7V jest potrzebne do napędzania prostownika pełnookresowego i Zenera. Rezystor RL jest tak dobrany, aby ograniczyć prąd płynący przez Zenera do kilku mAs, powiedzmy mniej niż 20mA. Posiadanie toroidalnego napięcia zasilania, które zmienia się wraz z prądem obciążenia, nie stanowi większego problemu ze względu na szeroki zakres prądów, jakie może obsługiwać Zener, od 0,1 mA do 900 mA, co daje szeroki zakres dostępnych spadków napięcia na RL, a tym samym szeroki zakres dopuszczalnych Toroidalne napięcia zasilające. Oczywiście ze względu na wydajność chcielibyśmy, aby napięcie wyjściowe z toroidu było bardziej dopasowane do tego, co jest potrzebne.

Aktualizacja: 13 lipca 2018 r. – zastąpienie RL regulatorem 3-zaciskowym

Po sprawdzeniu sprzętu po kilku miesiącach rezystor ograniczający prąd RL wyglądał na lekko spalony, więc obwód transformatora toroidalnego został zmodyfikowany (modifiedCircuit.pdf), aby zamiast tego użyć 3-zaciskowego ogranicznika prądu.

Z1 (dwukierunkowy Zener) został dodany w celu ograniczenia skoku napięcia na uzwojeniu pierwotnym do <12V i IC1 w celu ograniczenia prądu dostarczanego przez wtórne do ~10mA. Zastosowano LM318AHV z limitem napięcia wejściowego 60 V, a Z2 ogranicza wyjście transformatora do <36 V, aby chronić LM318AHV.

Krok 4: Projektowanie transformatora toroidalnego

Zastosowano tutaj transformator toroidalny, ponieważ ma on bardzo niski upływ strumienia magnetycznego, a tym samym minimalizuje zakłócenia z resztą obwodu. Istnieją dwa główne typy rdzeni toroidalnych: proszek żelaza i ferryt. Do tego projektu musisz użyć proszku żelaza, który jest przeznaczony do używanej mocy. Użyłem rdzenia HY-2 firmy Jaycar, LO-1246. Wysokość 14,8 mm, średnica zewnętrzna 40,6 mm, średnica wewnętrzna 23,6 mm. Oto arkusz specyfikacji. W tym arkuszu zaznaczono, że toroidy T14, T27 i T40 są podobne, więc możesz zamiast tego wypróbować jeden z nich.

Konstrukcja transformatora jest sztuką ze względu na nieliniowy charakter krzywej B-H, histerezę magnetyczną oraz straty rdzenia i drutu. Magnetic Inc ma proces projektowania, który wydaje się być prosty, ale wymaga Excela i nie działa w Open Office, więc go nie używałem. Na szczęście tutaj wystarczy tylko z grubsza uzyskać prawidłowy projekt i można go dostosować, dodając podstawowe tury lub zwiększając RL. Użyłem poniższego procesu projektowania i za pierwszym razem otrzymałem akceptowalny transformator, po dodaniu drugiego uzwojenia pierwotnego. Dopracowałem liczbę zwojów i proces nawijania drugiego transformatora.

Podstawowe kryteria projektowe to:-

• Musi być wystarczająca zmiana pola magnetycznego (H) w rdzeniu, aby przezwyciężyć histerezę krzywej B-H, ale nie na tyle, aby nasycić rdzeń. czyli powiedzmy od 4500 do 12000 Gaussów.
• Napięcie pierwotne zależy od: - indukcyjności uzwojenia pierwotnego i częstotliwości sieci, aby uzyskać reaktancję, a następnie razy przez prąd obciążenia, aby uzyskać napięcie uzwojenia pierwotnego.
• Wolt wtórny zależy w przybliżeniu od stosunku zwojów wtórnych do czasu pierwotnego woltów pierwotnych. Straty w rdzeniu i rezystancja uzwojenia oznaczają, że moc wyjściowa jest zawsze mniejsza niż w idealnym transformatorze.
• Napięcie wtórne musi przekroczyć 6,8 V (== 5,6 V (Zener) + 2 * 0,6 V (diody prostownicze)) dla wystarczającej ilości cyklu AC, aby zapewnić średni prąd przez Zenera większy niż kilka mA do zasilania obwodu BLE.
• Należy wybrać rozmiar drutu uzwojenia pierwotnego, aby był w stanie przenosić prąd pełnego obciążenia. Po wstawieniu rezystora ograniczającego RL prąd wtórny normalnie będzie przenosić prąd w mA, więc rozmiar drutu uzwojenia wtórnego nie jest krytyczny.

Krok 5: Projekt dla sieci 50 Hz

Kalkulator indukcyjności toroidu na obrót obliczy indukcyjność i Gauss/Amp dla danej liczby zwojów, biorąc pod uwagę wymiary i przepuszczalność toroidu, ui.

W przypadku tej aplikacji oświetlenie salonu, prąd obciążenia wynosi około 0,9A. Zakładając, że transformator podwyższający 2: 1 i szczyt napięcia wtórnego jest większy niż 6,8 V, wówczas szczytowe napięcie pierwotne musi być większe niż 6,8 /2 = szczyt 3,4 V / sqrt(2) == wolty AC RMS, więc potrzebne są wolty pierwotne RMS być większa niż 3,4 / 1,414 = 2,4 V RMS. Celujmy więc w pierwotne wolty RMS o wartości około 3 V AC.

Napięcie pierwotne zależy od reaktancji razy prądu obciążenia, tj. 3/0,9 = 3,33 reaktancji pierwotnej. Reaktancja uzwojenia jest równa 2 * pi * f * L, gdzie f to częstotliwość, a L to indukcyjność. Tak więc dla systemu głównego 50 Hz L = 3,33 / (2 * pi * 50) == 0,01 H == 10000 uH

Użycie kalkulatora indukcyjności toroidu na obrót i wstawienie wymiarów toroidu 14,8 mm wysokości, 40,6 mm OD, 23,6 mm ID i założenie 150 dla interfejsu użytkownika daje dla 200 zwojów 9635uH i 3820 Gauss/A Uwaga: interfejs użytkownika jest wymieniony w specyfikacji jako 75, ale dla niższych poziomów gęstości strumienia użytych tutaj, 150 jest bliższe prawidłowej wartości. Zostało to określone przez pomiar napięcia pierwotnego cewki końcowej. Ale nie przejmuj się zbytnio dokładną liczbą, ponieważ możesz później naprawić uzwojenie pierwotne.

Tak więc używając 200 zwojów daje, dla 50Hz, f, podaj reaktancję == 2*pi*f*L == 2 * 3,142 * 50 * 9635e-6 = 3,03, a więc wolty na uzwojeniu pierwotnym przy 0,9 A RMS AC wynosi 3,03 * 0,9 = 2,72 V RMS dla szczytowego napięcia 3,85 V i wtórnego napięcia szczytowego 7,7 V, przy założeniu transformatora podwyższającego napięcie 2: 1.

Szczytowa wartość Gauss to 3820 Gauss / A * 0,9A == 4861 Gauss, czyli mniej niż poziom nasycenia 12000 Gauss dla tego rdzenia.

Dla transformatora 2:1 uzwojenie wtórne musi mieć 400 zwojów. Testy wykazały, że ten projekt zadziałał, a rezystor ograniczający RL o wartości 150 omów dawał średni prąd Zenera około 6 mA.

Rozmiar przewodu pierwotnego został obliczony za pomocą funkcji Obliczanie transformatorów mocy o częstotliwości sieciowej – Wybór odpowiedniego przewodu. Dla 0,9A na tej stronie podano średnicę 0,677 mm. Tak więc drut emaliowany o średnicy 0,63 mm (Jaycar WW-4018) został użyty do pierwotnego, a drut emaliowany o średnicy 0,25 mm (Jaycar WW-4012) został użyty do wtórnego.

Właściwa konstrukcja transformatora wykorzystywała pojedyncze uzwojenie wtórne 400 zwojów drutu emaliowanego o średnicy 0,25 mm i dwa (2) uzwojenia pierwotne po 200 zwojów drutu emaliowanego o średnicy 0,63 mm. Taka konfiguracja umożliwia skonfigurowanie transformatora do pracy z prądami obciążenia w zakresie 0,3A do 2A tj. (33W do 220W przy 110V LUB 72W do 480W przy 240V). Połączenie uzwojeń pierwotnych jest szeregowe, podwaja indukcyjność i umożliwia stosowanie transformatora dla prądów tak niskich jak 0,3 A (33 W przy 110 V lub 72 W przy 240 V) przy RL == 3R3 i do 0,9 A przy RL = 150 omów. Połączenie dwóch uzwojeń pierwotnych równolegle podwaja ich obciążalność prądową i zapewnia prąd obciążenia od 0,9A do 2A (220W przy 110V i 480W przy 240V) przy odpowiednim RL.

Do mojej aplikacji kontrolującej 200W światła przy 240V podłączyłem uzwojenie równoległe i użyłem 47 omów dla RL. Jest to ściśle dopasowane do napięcia wyjściowego, które było potrzebne, a jednocześnie pozwala na dalsze działanie obwodu przy obciążeniach do 150 W, jeśli jedna lub więcej żarówek przestanie działać.

Krok 6: Modyfikacja zwojów dla sieci 60 Hz

Przy 60 Hz reaktancja jest o 20% wyższa, więc nie potrzebujesz tylu zwojów. Ponieważ indukcyjność zmienia się jak N^2 (zwoje do kwadratu), gdzie N jest liczbą zwojów. W przypadku systemów 60 Hz można zmniejszyć liczbę zwojów o około 9%. To jest 365 zwojów dla wtórnego i 183 zwojów dla każdego pierwotnego, aby pokryć 0,3A do 2A, jak opisano powyżej.

Krok 7: Projektowanie dla wyższych prądów obciążenia, przykład 10A 60Hz

Zastosowany w tym projekcie przekaźnik może przełączać rezystancyjny prąd obciążenia do 16A. Powyższy projekt będzie działał dla 0,3A do 2A. Powyżej toroid zaczyna się nasycać, a rozmiar drutu uzwojenia pierwotnego nie jest wystarczająco duży, aby przenosić prąd obciążenia. Rezultat, potwierdzony testami z obciążeniem 8,5 A, to śmierdzący gorący transformator.

Jako przykład konstrukcji o dużym obciążeniu zaprojektujmy obciążenie 10A w systemie 60Hz 110V. Czyli 1100W przy 110V.

Załóżmy, że napięcie pierwotne wynosi powiedzmy 3,5 V RMS i transformator 2: 1 pozwalający na pewne straty, wtedy potrzebna reaktancja pierwotna wynosi 3,5 V/10 A = 0,35. Dla 60Hz oznacza to indukcyjność 0,35/(2*pi * 60) = 928,4 uH

Używając tym razem ui 75, ponieważ gęstość strumienia będzie wyższa, patrz poniżej, kilka prób liczby zwojów w Kalkulatorze indukcyjności toroidu na obrót daje 88 zwojów dla pierwotnego i 842 Gauss / A dla gęstości strumienia lub 8420 Gaussów przy 10 A, który nadal mieści się w limicie nasycenia 12000 Gauss. Na tym poziomie strumienia u i jest prawdopodobnie nadal wyższe niż 75, ale możesz dostosować liczbę zwojów pierwotnych podczas testowania transformatora poniżej.

Obliczenie transformatorów mocy o częstotliwości sieciowej daje drut o przekroju 4mm^2 lub średnicy 2,25mm, a może nieco mniej powiedzmy dwa uzwojenia pierwotne po 88 zwojów każde o przekroju 2mm^2, tj. przewód o średnicy 1,6mm, połączony równolegle, aby dać łącznie 4mm^2 przekroju.

Aby skonstruować i przetestować ten projekt, nawiń 176-zwojowe uzwojenie wtórne (aby dać dwa razy większe napięcie wyjściowe niż poprzednio), a następnie nawiń tylko jedno 88 zwojowe uzwojenie pierwotne z drutu o średnicy 1,6 mm. Uwaga: Zostaw dodatkowy przewód na pierwszym, aby w razie potrzeby dodać więcej zwojów. Następnie podłącz obciążenie 10 A i sprawdź, czy wtórny może dostarczyć napięcie/prąd wymagany do uruchomienia obwodu BLE. Przewód o średnicy 1,6 mm może wytrzymać 10 A przez krótki czas, w którym mierzysz wtórnie.

Jeśli napięcie jest wystarczające, określ wartość RL niezbędną do ograniczenia prądu i być może odejmij kilka zwojów, jeśli jest dużo nadmiernego napięcia. W przeciwnym razie, jeśli nie ma wystarczającego napięcia wtórnego, dodaj więcej zwojów do pierwotnego, aby zwiększyć napięcie pierwotne, a tym samym napięcie wtórne. Napięcie pierwotne wzrasta o N^2, podczas gdy napięcie wtórne spada o około 1/N ze względu na zmianę stosunku zwojów, więc dodanie uzwojeń pierwotnych zwiększy napięcie wtórne.

Po ustaleniu potrzebnej liczby zwojów pierwotnych można nawinąć drugie uzwojenie pierwotne równolegle z pierwszym, aby zapewnić pełną obciążalność prądową.

Krok 8: Nawijanie transformatora toroidalnego

Aby nawinąć transformator, najpierw należy nawinąć przewód na wzornik, który będzie pasował do toroidu.

Najpierw oblicz, ile drutu potrzebujesz. W przypadku Jaycara toroid LO-1246 na każdy obrót wynosi około 2 x 14,8 + 2 * (40,6 – 23,6)/2 == 46,6 mm. Tak więc na 400 zwojów potrzeba około 18,64 m drutu.

Następnie oblicz wielkość pojedynczego obrotu na pierwszym, którego użyjesz. Użyłem ołówka o średnicy około 7,1 mm, co dało długość zwoju pi*d = 3,14 * 7,1 == 22,8 mm na obrót. Tak więc na 18,6m drutu potrzebowałem około 840 obrotów na pierwszym. Zamiast liczyć zwoje na pierwszym, obliczyłem przybliżoną długość 840 zwojów, zakładając drut o średnicy 0,26 mm (nieco większy niż rzeczywista średnica drutu 0,25 mm). 0,26 * 840 = uzwojenie o długości 220 mm z zamkniętymi zwojami, aby uzyskać 18,6 m drutu na pierwszym. Ponieważ ołówek miał tylko 140 mm długości, potrzebowałbym co najmniej 2,2 warstwy o długości 100 mm każda. Na koniec dodałem około 20% dodatkowego drutu, aby umożliwić niechlujne nawijanie i zwiększenie długości skrętu na toroidzie dla drugiej warstwy, a właściwie umieściłem 3 warstwy o długości 100 mm każda na wzorniku ołówkowym.

Aby nawinąć drut na wzornik do ołówków, użyłem bardzo wolnoobrotowej wiertarki, aby obrócić ołówek. Używając długości warstw jako przewodnika, nie musiałem liczyć zwojów. Możesz także użyć wiertarki ręcznej zamontowanej w imadle.

Trzymając toroid w miękkim imadle, które może obracać szczęki, aby utrzymać toroid w poziomie, najpierw nawinąłem uzwojenie wtórne. Zaczynając od warstwy cienkiej dwustronnej taśmy na zewnątrz toroidu, aby pomóc utrzymać drut na miejscu podczas jego nawijania. Dodałem kolejną warstwę kranu między każdą warstwą, aby utrzymać wszystko na swoim miejscu. Możesz zobaczyć ostatnią warstwę kranu na powyższym zdjęciu. Kupiłem imadło specjalnie do tej pracy, imadło wielokątowe Stanley Multi Angle Hobby. To było warte swojej ceny.

Podobne obliczenia wykonano w celu przygotowania wzornika uzwojeń dla dwóch uzwojeń pierwotnych. Chociaż tak jest, zmierzyłem nowy rozmiar toroidu, z uzwojeniem wtórnym na miejscu, aby obliczyć długość zwoju. Powyżej zdjęcie transformatora z uzwojeniem wtórnym i drutu do pierwszego uzwojenia pierwotnego na pierwszym gotowym do uruchomienia uzwojenia.

Krok 9: Budowa

W tym prototypie ponownie użyłem jednej z płytek PCB opisanych w Zmodernizuj istniejący włącznik światła z pilotem, wyciąłem dwie ścieżki i dodałem link do ponownej konfiguracji dla toroidu.

Toroid został zamontowany oddzielnie, a tłumik przepięć umieszczony bezpośrednio na uzwojeniu wtórnym.

Do zamontowania prostownika pełnookresowego i RL użyto płytki dodatkowej.

Tłumik przepięć był późnym dodatkiem. Kiedy po raz pierwszy przetestowałem cały obwód z obciążeniem 0,9 A, usłyszałem ostry trzask podczas używania pfodApp do zdalnego włączania obciążenia. Bliższe oględziny wykazały małe niebieskie wyładowanie z RL podczas włączania. Podczas włączania całe 240V RMS (340V peak) było przykładane na uzwojeniu pierwotnym toroidu podczas stanu nieustalonego. Wtórny, o przełożeniu 2: 1, generował napięcie do 680 V, co wystarczyło, aby spowodować awarię pomiędzy RL a pobliskim torem. Usunięcie pobliskich torów i dodanie tłumika przepięć 30,8 V AC na cewce wtórnej rozwiązało ten problem.

Krok 10: Programowanie BLE Nano i podłączanie

Kod w BLE Nano jest taki sam, jak w przypadku modernizacji istniejącego włącznika światła z pilotem, a ten projekt omawia kod i sposób programowania Nano. Jedyną zmianą była nazwa reklamowa BLE i monit wyświetlany na pfodApp. Łączenie przez pfodApp z telefonu komórkowego z systemem Android wyświetla ten przycisk.

Obwód monitoruje napięcie przyłożone do obciążenia, aby poprawnie wyświetlić żółty przycisk, gdy obciążenie jest zasilane przez zdalny przełącznik lub przez ręczne nadpisanie.

Wniosek

Ten projekt rozszerza modernizację istniejącego przełącznika światła z pilotem, aby umożliwić zdalne sterowanie kilowatami obciążenia, po prostu dodając ten obwód do istniejącego przełącznika. Nie jest wymagane żadne dodatkowe okablowanie, a oryginalny przełącznik nadal działa jako ręczne sterowanie, jednocześnie umożliwiając zdalne włączenie obciążenia po użyciu przełącznika ręcznego sterowania do jego wyłączenia

Jeśli obwód zdalnego sterowania ulegnie awarii lub nie możesz znaleźć telefonu komórkowego, przełącznik ręcznego sterowania nadal działa.

Idąc dalej, modernizacja przełączników oświetlenia w domu za pomocą modułów sterujących BLE Nano V2, które obsługują Bluetooth V5, oznacza, że w przyszłości możesz skonfigurować sieć automatyki w całym domu za pomocą Bluetooth V5 Mesh.