Управление прибором с компьютера

Управление прибором с компьютера

Сейчас в каждой семье есть компьютер. С помощью компьютера можно не только играть, но выполнять полезные работы и решать различные задачи.

С помощью небольшой программы и схемы к ней можно управлять различными бытовыми приборами и устройствами.

Устройство подключают к одному из COM-портов, а управлять приборами можно как с помощью экранных клавиш, так и внешних датчиков.

Принципиальная схема устройства

Схема управления приборами через COM-порт компьютера.

Его основа — микросхема 74HC595, представляющая собой 8-разрядный сдвиговый регистр с последовательным вводом и последовательным и параллельным выводами информации. Параллельный вывод осуществляется через буферный регистр с выходами, которые имеют три состояния. Информационный сигнал подают на вход SER (вывод 14), сигнал записи — на вход SCK (вывод 11), а сигнал вывода — на вход RSK (вывод 12). На микросхеме DA1 собран стабилизатор напряжения 5 В для питания регистра DD1.

Устройство подключают к одному из COM-портов компьютера. Информационные сигналы поступают на контакт 7 розетки XS1, сигналы записи информации — на контакт 4, а сигналы вывода информации — на контакт 3. Сигналы COM-порта согласно стандарту RS-232 имеют уровни около -12 В (лог. 1) и около +12 В (лог. 0). Сопряжение этих уровней с входными уровнями регистра DD1 выполнено с помощью резисторов R2, R3, R5 и стабилитронов VD1—VD3 с напряжением стабилизации 5,1 В.

Сигналы управления внешними приборами формируются на выходах Q0—Q7 регистра DD1. Высокий уровень равен напряжению питания микросхемы (около 5 В), низкий — менее 0,4 В. Эти сигналы являются статическими и обновляются в момент поступления высокого уровня на вход RSK (вывод12) регистра DD1. Светодиоды HL1—HL8 предназначены для наблюдения за работой устройства.

Управление устройством осуществляется с помощью разработанной автором программы UniCOM. Внешний вид главного окна программы показан на рисунке ниже.

После ее запуска следует выбрать свободный COM-порт и скорость переключения выходов. В строки таблицы вводят состояние каждого из выходов устройства (высокий уровень — 1, низкий — 0 или пусто). Программа, «перебирая» в рабочем цикле столбцы таблицы, устанавливает на выходах устройства соответствующие логические уровни. Занесенная в таблицу информация автоматически сохраняется при завершении работы программы и загружается вновь при ее последующем запуске. Для наглядности, в левой части окна программы подсвечены номера выходов, на которых установлен высокий уровень.

Управление приборами можно осуществлять и с помощью внешних контактных датчиков, которые подключают к входам 1—3 и линии питания +5 В. Они должны работать на замыкание или размыкание контактов. Пример схемы подключения датчиков показан на рисунке.

При нажатии на экранную клавишу «Настройка входов» открывается окно «Согласование входов и выходов».

Управление приборами через COM-порт компьютера. Окно Согласование входов и выходов.

В этом окне выбирают входы, которые будут изменять состояние выходов. Имитировать работу входов можно, нажимая на экранные клавиши «1», «2», «3» основного окна программы. В тех случаях, когда приборами нельзя управлять с помощью логических уровней, следует применить реле или транзисторную оптопару (см. рисунки ниже).

Читайте также:  Document ready function javascript

Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1… 1,5 мм, чертеж которой показан на рисунке.

Чертеж печатной платы.

На этапе отработки алгоритма управления светодиоды можно установить на плате (см. рис.), а затем исключить. Резисторы R1, R4, R6 монтируют на выводах розетки XS1.

В устройстве применены резисторы С2-23, МЛТ, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, розетка XS1 — DB9F. Помимо указанных на схеме стабилитронов, можно применить BZX55C5V1 или отечественные КС147А, светодиоды — любые. Микросхему устанавливают в панель. Питают устройство от стабилизированного или нестабилизированного источника питания напряжением 12 В и током до 100 мА.

Автор: Т.НОСОВ,г.Саратов, Журнал «Радио», 2007г., №11.

Сейчас в каждой семье есть компьютер. С помощью компьютера можно не только играть, но выполнять полезные работы и решать различные задачи.

С помощью небольшой программы и схемы к ней можно управлять различными бытовыми приборами и устройствами.

Устройство подключают к одному из COM-портов, а управлять приборами можно как с помощью экранных клавиш, так и внешних датчиков.

Принципиальная схема устройства

Схема управления приборами через COM-порт компьютера.

Его основа — микросхема 74HC595, представляющая собой 8-разрядный сдвиговый регистр с последовательным вводом и последовательным и параллельным выводами информации. Параллельный вывод осуществляется через буферный регистр с выходами, которые имеют три состояния. Информационный сигнал подают на вход SER (вывод 14), сигнал записи — на вход SCK (вывод 11), а сигнал вывода — на вход RSK (вывод 12). На микросхеме DA1 собран стабилизатор напряжения 5 В для питания регистра DD1.

Устройство подключают к одному из COM-портов компьютера. Информационные сигналы поступают на контакт 7 розетки XS1, сигналы записи информации — на контакт 4, а сигналы вывода информации — на контакт 3. Сигналы COM-порта согласно стандарту RS-232 имеют уровни около -12 В (лог. 1) и около +12 В (лог. 0). Сопряжение этих уровней с входными уровнями регистра DD1 выполнено с помощью резисторов R2, R3, R5 и стабилитронов VD1—VD3 с напряжением стабилизации 5,1 В.

Сигналы управления внешними приборами формируются на выходах Q0—Q7 регистра DD1. Высокий уровень равен напряжению питания микросхемы (около 5 В), низкий — менее 0,4 В. Эти сигналы являются статическими и обновляются в момент поступления высокого уровня на вход RSK (вывод12) регистра DD1. Светодиоды HL1—HL8 предназначены для наблюдения за работой устройства.

Управление устройством осуществляется с помощью разработанной автором программы UniCOM. Внешний вид главного окна программы показан на рисунке ниже.

После ее запуска следует выбрать свободный COM-порт и скорость переключения выходов. В строки таблицы вводят состояние каждого из выходов устройства (высокий уровень — 1, низкий — 0 или пусто). Программа, «перебирая» в рабочем цикле столбцы таблицы, устанавливает на выходах устройства соответствующие логические уровни. Занесенная в таблицу информация автоматически сохраняется при завершении работы программы и загружается вновь при ее последующем запуске. Для наглядности, в левой части окна программы подсвечены номера выходов, на которых установлен высокий уровень.

Читайте также:  Прибор для измерения заряда батарейки

Управление приборами можно осуществлять и с помощью внешних контактных датчиков, которые подключают к входам 1—3 и линии питания +5 В. Они должны работать на замыкание или размыкание контактов. Пример схемы подключения датчиков показан на рисунке.

При нажатии на экранную клавишу «Настройка входов» открывается окно «Согласование входов и выходов».

Управление приборами через COM-порт компьютера. Окно Согласование входов и выходов.

В этом окне выбирают входы, которые будут изменять состояние выходов. Имитировать работу входов можно, нажимая на экранные клавиши «1», «2», «3» основного окна программы. В тех случаях, когда приборами нельзя управлять с помощью логических уровней, следует применить реле или транзисторную оптопару (см. рисунки ниже).

Большинство деталей монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1… 1,5 мм, чертеж которой показан на рисунке.

Чертеж печатной платы.

На этапе отработки алгоритма управления светодиоды можно установить на плате (см. рис.), а затем исключить. Резисторы R1, R4, R6 монтируют на выводах розетки XS1.

В устройстве применены резисторы С2-23, МЛТ, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, розетка XS1 — DB9F. Помимо указанных на схеме стабилитронов, можно применить BZX55C5V1 или отечественные КС147А, светодиоды — любые. Микросхему устанавливают в панель. Питают устройство от стабилизированного или нестабилизированного источника питания напряжением 12 В и током до 100 мА.

Автор: Т.НОСОВ,г.Саратов, Журнал «Радио», 2007г., №11.

Ранее, я уже рассказывал про компактные реле, которые позволяют дистанционно управлять нагрузкой. Сегодня же я покажу новые устройства. Во-первых, это устройство с двумя независимыми реле Sonoff Dual, а во-вторых, реле Sonoff TH, имеющее на борту ввод для внешнего датчика температуры/влажности. Такое реле позволяет не только получить возможность дистанционного наблюдения за температурой и влажностью, но и автоматизировать процесс поддержания этих параметров в заданном диапазоне.

Итак, давайте разбираться!

2. В первую очередь, реле обзавелись новым корпусом. По размерам они стали примерно в 2 раза больше, чем реле первого поколения. Появилась более внятная маркировка и более удобная кнопка для программирования и ручного управления.

3. Винтовые клеммы заменены на пружинные. Очень правильное решение, позволяющее надежно подключить нагрузку без риска сорвать резьбу на контактах. Sonoff TH выпускается в двух модификациях, с реле рассчитанным на нагрузку 10 или 16 ампер. То есть во втором случае через реле можно коммутировать нагрузку мощностью до 3600 ватт. Модификация с реле на 10 ампер стоит 7,5 долларов. С реле на 16 ампер — 8,6 долларов (столько же стоит двойное 10А реле Sonoff Dual).

4. Реле может работать самостоятельно, либо к нему можно подключить внешние датчики. На выбор предлагается температурный зонд DS18B20 (на фото по центру), стоимостью 3,5 долларов, либо температурно/влажностный сенсор AM2301 стоимостью 4,3 доллара.

5. Слева одиночное реле с разъемом для внешних датчиков. Справа — двойное реле, без разъема для внешних датчиков.

6. Устройство построено на базе хорошо известного чипа ESP8266. Вся слаботочная часть находится на нижней части платы. Слева можно видеть разъемы, позволяющие подключить USB-TTL адаптер. Те, кто не доверяет публичному облачному сервису всегда может залить модифицированную прошивку на устройство и настроить его под свои нужды. В интернете есть примеры, как это сделать.

Читайте также:  Вконтакте моя страница восстановить страницу старую

7. Собираем простейшую схему, чтобы продемонстрировать работу устройства. В качестве нагрузки у нас небольшой светодиодный прожектор. Подключаем его к сети 220 вольт через реле Sonoff TH10. Чтобы иметь возможность дистанционного управления реле, вам необходимо произвести процедуру «спаривания» реле с вашей домашней wi-fi сетью, работающей в диапазоне 2,4 Ггц.

8. Настройка производится через фирменное приложение EWeLink на смартфоне, доступное как для iOs, так и для Android.

9. После первичной процедуры спаривания, вы получаете возможность управлять нагрузкой как вручную (с кнопки на корпусе реле), так и дистанционно (через приложение на смартфоне). Также можно настроить таймеры на включение и автоматизировать управление, указав рабочие диапазоны температуры и влажности.

10. Один из вариантов применения реле первой версии — управление бра рядом с кроватью в спальне. Единственный недостаток заключается в том, что с экстетической точки зрения лучше бы реле было сделано в корпусе обычного торшерного выключателя, т.к. в таком виде, как сейчас, нажимать маленькую кнопку на корпусе, для включения света не через приложение, совершенно неудобно. Наличие таймера позволяет запрограммировать включение/выключение света например на период вашего отпуска, чтобы создать имитацию того, что в квартире кто-то находится.

11. Вариантов для использования реле — огромное множество. В частности у меня есть желание наконец-то автоматизировать управление подъемником для продуктов на балконе с помощью двойного реле Sonoff Dual (одно реле на опускание троса, другое — на подъем). Как сделаю, обязательно об этом напишу. Также я использую реле для дистанционного включения света, когда подъезжаю к загородному дому в темное время суток.

Применений достаточно много. Можно, например, сделать самодельный теплоаккумулятор из бака с водой, запрограммировав его на нагрев в ночное время, на дешевом тарифе. Можно сделать хранилище для картошки на балконе с подогревом или же дистанционное открытие ворот в гараже. Можно автоматизировать включение вентилятора в санузле при превышении заданного порога уровня влажности. В общем, всё зависит от вашей фантазии. Для программирования и дистанционного управления реле необходимо, чтобы они имели доступ в интернет. Если они предварительно запрограммированы на работу по таймеру, то они могут работать автономно. Заказывать реле лучше на официальном сайте компании, доставка в Россию стоит 6 долларов.

Кстати, совсем недавно появилось новое реле — Sonoff Pow, которое может не только управлять нагрузкой, но и измерять потребление электроэнергии прибором, который подключен через это реле. Стоит оно всего 10,5 долларов. Ну и заодно можете посмотреть на официальном сайте в разделе Smart Home другими модификации реле, построенные на базе ESP8266.

Все материалы про строительство загородного дома своими руками в хронологическом порядке можно посмотреть здесь.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector