Схемы управления освещением с использованием различных типов выключателей

Общие принципы монтажа выключателей освещения

Монтаж простой системы освещения и управляющих устройств производится во время ремонтных работ в помещении. При скрытой проводке, до выполнения чистовых отделочных работ производится укладка кабеля в штробы и подготовка мест под установку выключателей. При этом коммутацию выключателей, приборов освещения и питающих линий производят в монтажных распределительных коробках. Такие коробки могут находится в специальных нишах в стенах, скрыты в полу или за натяжным (подвесным) потолком.

В некоторых случаях, например, в деревянных домах, нормативными актами запрещен монтаж скрытой проводки, поэтому в таких помещениях монтаж производят открыто уже после отделки помещения (с использованием кабель-каналов или специальных гофрированных трубок).

Общий принцип подключения выключателей в большинстве случаев одинаковый: выключатель служит для разрыва фазы на линии, а ноль проводят непосредственно на светильник. Почему фазу, а не ноль? Это требование прямо указано в ПУЭ, которое гласит, что должна исключаться возможность разрыва одного нулевого проводника без отключения фазного. Это связано непосредственно с мерами безопасности при эксплуатации осветительных приборов. При отключении устройства от сети с помощью выключателя на него не должно подаваться напряжение, чтобы его можно было безопасно ремонтировать или менять лампу.

«Российский Умный дом»

Впрочем, и в родном отечестве не без пророков. Российская компания уже выпускает адаптированный для наших условий вариант «Умного дома». Это серия «ИнДИУс», расшифровывается как Интеллектуальное Дистанционное Исполнительное Устройство.

По словам разработчиков, главное преимущество «ИнДИУс» перед существующими системами – модульный принцип. Устройства можно устанавливать от комнаты к комнате, от помещения к помещению по мере необходимости или финансовой возможности. Но главное, что система разрабатывается специально для российских электрических сетей с их особенностями.

Другая отличительная особенность российской системы — простота установки и гибкость управления. В частности, система регулирования освещения на базе отечественной разработки позволяет управлять из любого количества точек любым количеством светильников, при этом почти не требует изменений в существующей электропроводке. Это связано с использованием датчиков освещённости и движения. И, как обычно, парадоксальное использование совместно ламп накаливания и дневного света позволит экономить электроэнергию и ресурс последних…

Как говорится, «и тут Остапа понесло». Россиянам показалось мало уже созданной системы «Умный дом», способной тягаться с иностранными разработками. В ближайшем будущем планируется дополнить разработку модулем, понимающим голосовые команды управления.

Отрадно, что выбор схем управления освещением сегодня очень велик. Среди присутствующих на рынке вариантов каждый может выбрать тот, что соответствует его требованиям, вкусам и кошельку. Одним словом, каждый человек волен сам выбирать себе уровень комфорта на работе и дома! Но при этом, не следует забывать об экологии нашей замечательной Планеты…

Схемы подключения выключателей и ламп различного типа

Выбор схемы подключения зависит от количества осветительных приборов и точек для управления их работой. Ниже рассмотрим самые распространенные из них.

Одноклавишный выключатель – схема включения одной или нескольких ламп одновременно

Самый часто используемый вариант подключения освещения – одноклавишный выключатель. С помощью него можно включать и выключать как один осветительный прибор, так и несколько одновременно. Монтируется такой выключатель в стандартный подрозетник, в случае выполнения скрытого монтажа электрической проводки. Или может являться накладным, при прокладке кабеля открытым способом. Монтаж электрической проводки и подключение светильников и выключателей происходит в следующей последовательности:

1. Производится прокладка питающего кабеля от электрического щитка до распределительной коробки над местом нахождения будущего выключателя;
2. Подготавливается место для установки выключателя и от него по стене, строго по вертикали, подводится двухжильный провод к распределительной коробке;
3. От распределительной коробки к осветительным приборам (вне зависимости от количества ламп) подводится электрический кабель в трехжильном (если необходимо заземлять прибор) или в двухжильном исполнении (без заземления);
4. Производится установка выключателя согласно схеме, указанной на приборе;
5. В распределительной коробке выполняется подключение питающих линий, светильников и выключателей согласно схемы для одноклавишного выключателя.

Моя реализация автоматического включения света в туалете (и без Arduino)

Всем привет! На Хабре появляются и появляются статьи о реализации Умного дома. Самой главной проблемой (ну или только для меня) получается включение/выключение света в санузле. Вроде и вещь не хитрая — а сколько есть вариантов. Прочитав статьи, в том числе, тут и тут, я подумал «А ведь все могло быть проще». Этот червячок точил меня около полугода. И вот, когда стало свободнее с работой, я созрел. Скажу, что и программированием, и радиоконструированием я люблю заняться еще со школы. Микроконтроллеры подарили настоящую радость — все и сразу. А Arduino тут нет не потому, что я его ненавижу он для этой задачи избыточен, или потому, что хочу быть не как все, просто я до него еще не добрался (или он до меня). Вернемся к нашим баранам (ну или к нашему свету, или к нашему туалету). Лично для меня нарисовать в голове ТЗ (да-да, нарисовать, это когда еще даже сформулировать не можешь, не то, что на бумагу записать) гораздо сложнее, чем его потом реализовать. После недель раздумий вот что примерно у меня получилось:

• свет должен включаться когда я открываю дверь (захожу например);
• свет должен включаться когда я закрываю дверь (зашел в санузел с открытой дверью и закрыл за собой);
• свет должен включаться когда я захожу не трогая дверь (заглянул руки помыть);
• автовыключение света через определенное время;
• свет не должен выключаться когда я внутри и даже не шевелюсь.

Вроде как все логично и просто, но ни в одной из встреченных статей я не нашел красивого решения. Самое простое — это датчик движения. Он включает свет когда кто-то есть и выключает через некоторое время. Для моих целей ему не хватает в пару лишь геркона — следить, открыта дверь или закрыта. Не понимаю, почему до сих пор производители до этого не дошли. Или дошли, а не дошло до меня? Алгоритм прост:

• если сработал датчик движения — включить свет;
• если изменилось состояние геркона (дверь открылась/закрылась) — включить свет;
• если сработал датчик движения при закрытой двери (геркон замкнут) — не выключать свет пока дверь не откроют;
• ну и выключить свет через какое-то время.

Вот теперь ТЗ понятно, мне необходимы:

• датчик движения;
• геркон;
• МК для управления этим бардаком.

Был куплен самый дешевый ДД (инфракрасный), какой-то геркон, ATTiny2313.

в BASCOM-AVR написал программулину:
Код

$regfile = «attiny2313.dat» $crystal = 4000000 $hwstack = 40 $swstack = 16 $framesize = 32 Config Porta = Output Config Portb = Output Config Portd = Output Config Portd.2 = Input Config Portd.3 = Input Config Int0 = Rising Config Int1 = Change Enable Interrupts Enable Int0 Enable Int1 Config Debounce = 300 On Int0 Dd On Int1 Gerkon Dim Timecount As Integer Dim Timelock As Bit

Timecount = 0 Timelock = 0 Portb.0 = 0 Portb.1 = 0

Do If Timecount < 200 Then Portb.0 = 1 Else Portb.0 = 0 End If If Timelock = 0 Then Timecount = Timecount + 1 End If If Timecount > 250 Then Timecount = 250 End If Waitms 100 Loop

Dd: Disable Interrupts Timecount = 0 If Pind.3 = 1 Then Timelock = 1 End If Enable Interrupts Return

Gerkon: Disable Interrupts Timecount = 0 If Pind.4 = 0 Then Timelock = 0 End If Enable Interrupts Return

Сделал эмуляцию, вроде как все работает (после отладки, конечно). Собрал макет и проверил (собирать такие макетки не так сложно, главное начать):

При помощи скотча и чьей-то матери все это заизолировал и закрепил в корпусе. В итоге полученный экземпляр внешне не отличается от исходного, не изменилась даже схема подключения (разве что добавилась пара проводов для геркона):

Главное — после каждого шага проверять работоспособность, плавали — знаем. Монтаж и прочие банальности упущу. Жена восприняла без энтузиазма и назвала «херней» (ерунда, еще оценит — а куда ей деваться). Бюджет: — ДД — 250 р. (дешевле не нашел), — геркон — 38 р., — ATTiny2313 — 140 р. (цена конская, но ведь хотелось еще вчера).

За конструктивную критику заранее спасибо.

Положение Солнца и наружное освещение

Итак, для решения нашей задачи мы будем синхронизировать работу наружного освещения с положением Солнца. При наступлении навигационных сумерек — включение освещения, в момент начала гражданских — отключение. Так как в нашем распоряжении имеется Linux машина и соответственно Perl, то для расчета положения Солнца воспользуемся им. Загрузим необходимый нам модуль:

$ sudo cpan install Astro::Coord::ECI

Создадим скрипт get_sun_elevation.pl, вычисляющий угол Солнца относительно горизонта.

#!/usr/bin/perl # Вычисление высоты Солнца над горизонтом в градусах в текущий момент # get_sun_elevation.pl 55.7558 37.6173 127 # 55.7558 — широта в градусах # 37.6173 — долгота в градусах # 127 — высота над уровнем моря в метрах use Astro::Coord::ECI::Sun; use Astro::Coord::ECI::Utils qw{:all}; my ($lat, $lon, $elev) = (deg2rad($ARGV[0]), deg2rad($ARGV[1]), $ARGV[2]/1000); my $time = time (); my $loc = Astro::Coord::ECI->geodetic ($lat, $lon, $elev); my $sun = Astro::Coord::ECI::Sun->universal ($time); my ($azimuth, $elevation, $range) = $loc->azel ($sun); print rad2deg ($elevation), «\n»;

Скрипт moscow_lights_ctrl.sh будет сравнивать заданное положение Солнца и его текущее положение в Москве. Если Солнце окажется ниже заданного угла, то отправим команду на включение, иначе — команду на отключение освещения:

#!/bin/sh [ -z «$1» ] && angle=-6 || angle=$1 sun_angle=`./sun_pos.pl 55.751244 37.618423 124` if [ $(echo «$sun_angle >= $angle» |bc -l) -eq «0» ]; then modpoll -m tcp -r 2 -t 0 -a 1 -p 502 192.168.0.227 1 1 1 1 1 1 1 1 exit 0 fi modpoll -m tcp -r 2 -t 0 -a 1 -p 502 192.168.0.227 0 0 0 0 0 0 0 0

Опытным путем было определено, что на модернизируемом объекте потребность в наружном освещении возникает, когда Солнце опускается ниже -1.5°. К слову, также было замечено, что городское освещение включается примерно в это же время.

С помощью cron будем выполнять moscow_lights_ctrl.sh каждую минуту:

# Если Солнце ниже 1.5 градусов — включение освещения, иначе — отключение * * * * * root /path/to/moscow_lights_ctrl.sh -1.5

Нам ничего не мешает создавать такие скрипты для любого географического положения. А когда возникнет необходимость расширения системы, мы сможем применить любое оборудование. Лично я склоняюсь к использованию модулей ввода-вывода, поддерживающих протокол Modbus TCP.

По большому счету все поставленные цели достигнуты. Модернизацию можно считать успешно завершенной.

Сенсорный выключатель своими руками

Одним из вопросов коммуникации между устройствами и человеком всегда был способ ее осуществления. В современных реалиях разработаны такие виды взаимодействия, как голосовое, световое или радио управление. Ведутся исследования ментальных интерфейсов (систем контроля биотоками).

Но до сих пор основными приборами отдачи команд технике служат клавиши, тумблеры и выключатели. Особенно в таких простых системах, от которых требуется только подача или прекращение течения тока. Хотя и в этих, казалось бы, элементарных устройствах управления достигнут определенный прогресс, имя которому – сенсорные выключатели.

1. Что из себя представляют подобные выключатели
2. Принцип работы устройства
3. Плюсы и минусы конструкции
4. Инструкция по сборке сенсорного выключателя на триггере
5. Инструкция по сборке сенсорного выключателя с инфракрасным датчиком
6. Инструкция по сборке сенсорного выключателя на транзисторах и реле
7. Схемы подключения разных сенсорных выключателей
8. Видео по теме

Что из себя представляют подобные выключатели

Суть их – отсутствие механических, движущихся частей в составе прерывателей или активаторов сигнала либо тока. Отдача команды в упрощенном виде производится легким касанием или приближением к контактной площадке части человеческого тела.

Некоторые устройства подобного плана оснащены регуляторами передаваемой мощности, что позволяет увеличивать или уменьшать силу тока в зависимости от положения точки соприкосновения к поверхности выключателя. Применять подобные технологические нюансы в действительности очень удобно, к примеру, для установки яркости света лампы.

Применение в быту

Размещаются сенсорные выключатели не только вместо стандартных на стенах, с целью контроля подачи тока к освещению, но и на розетках питания бытовой техники, для увеличения безопасности их использования.

Главным плюсом не механической системы отключения или подачи тока служит ее надежность и долговечность. Нет движущихся частей и периодически соединяемых или разрываемых в местах контакта коннекторов, соответственно отсутствует износ или искра, ведущая к порче проводящих площадок.

Конструкция прибора довольно проста для повторения, чтобы собрать сенсорный выключатель своими руками, а не приобретать его по запредельным ценам от стороннего производителя.

Самодельный сенсорный выключатель

Принцип работы устройства

Основой конструкции любой схемы сенсорного выключателя служит датчик приближения или касания, сигнал от которого усиливается и, в зависимости от текущего состояния всей системы (включено, выключено), производит разрыв линии течения тока или ее соединение. Для этого действия применяется дополнительный силовой контур в виде электронного ключа или реле.

Самые распространенные варианты датчиков, используемых в быту для схем сенсорных выключателей света или любых других потребителей тока 220 вольт, – индукционные, инфракрасные и звуковые. У каждого из них есть свои положительные и отрицательные моменты при применении.

Схематично сенсорный выключатель можно представить системой в не проводящем корпусе, на котором находится контактная площадка, соприкасающаяся с датчиком, или же поверхность, пропускающая требуемый внешний сигнал, на который он должен реагировать. Внутри расположена основная управляющая схема, где размещен усилитель и силовой модуль.

Один из вариантов структуры и строения сенсорных устройств включения