Přidejte monitor využití k domácímu termostatu: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Dávno, dávno předtím, než existovala taková věc jako "chytrý" termostat, jsem měl domácí termostat, který dával denní (myslím - možná týdenní) součet "včas" pro můj topný a klimatizační systém.

Věci se změnily … Když jsem naposledy nakupoval termostat, měl jsem na výběr: Pěkný programovatelný termostat za dostupnou cenu, ale bez monitoru využití, nebo předražený - a nadmíru vybavený - „chytrý“termostat, který jsem neměl chtít. Opravdu mi chyběl ten jednoduchý monitor používání a strávil jsem měsíce s touto myšlenkou na zádech.

Chtěl jsem něco, co by bylo levné, kompatibilní s termostatem 24 VAC, snadno se napájelo z napájení termostatu 24 V AC, bylo soběstačné s vlastním displejem a mělo energeticky nezávislou paměť schopnou zaznamenávat alespoň několik dní před převrácením nebo resetováním.

Nejprve jsem si myslel, že datalogger na bázi Arduina bude ideálním řešením, a pravděpodobně stále je, ale poté, co jsem zapadl do plevele programování Arduino, 24voltové rozhraní, potřeba nepřetržitého zdroje energie atd … No "Vrátilo se to na zadní hořák. Nedávno, protože jsem právě nechal opravit svůj AC a přemýšlel o tom, znovu jsem tuto myšlenku navštívil." Něco mě přimělo podívat se na můj malý USB měřič výkonu, který jsem koupil před pár lety za něco jako 5 $ … Hej! Tato věc zaznamenává dobu nabíjení, trvá až 99 hodin, je napájena USB a má energeticky nezávislou paměť !! Páni! Doslova vše, co musím udělat, je zajistit, aby běžel na 24 VAC!

No, téměř všechny. Dostaneme se k tomu.

Zásoby

• USB tester napájení. S LED displejem to neberete. Musí to být jeden s LCD displejem, jako je tenhle. Musí mít zobrazení doby nabíjení. Obvykle také zobrazují napětí, proud a celkové mAh, které při tomto použití můžete vesele ignorovat.
• Převodník buck na 24 voltů na USB. Ty se běžně používají v automobilech k zajištění USB portu od 12 voltů. Většina bude také pracovat na 24 voltech. Něco takového.
• Elektrolytický kondenzátor dimenzovaný na 35 voltů nebo vyšší. Přesná hodnota není příliš důležitá; Použil jsem 1000 uF, protože to bylo to, co jsem měl k dispozici. Cokoli 220 uF nebo vyšší bude pravděpodobně fungovat. Účelem je filtrovat usměrněný DC po diodě.
• Dioda 1N4001. Zde bude fungovat téměř jakákoli dioda. Používáme to jen jako hrubý usměrňovač a bude to vést velmi malý proud.
• 150 ohmový odpor pro použití jako zátěž.
• Buď starý USB kabel, který vám nevadí rozřezat, nebo USB konektor, ke kterému můžete pájet.
• Multimetr. Jakékoli cheapo bude stačit. Harbour Freight je někdy rozdává.
• Pájecí zařízení.

Krok 1: Dvakrát měřte…

Když jsem tuto myšlenku poprvé vymyslel, měl jsem již za sebou předběžnou práci. Vše, co bylo potřeba, bylo najít dva dráty ze čtyř vedoucích k termostatu, který ovládá dmychadlo. Tímto způsobem, kdykoli bylo zapnuto buď topení, nebo střídavý proud, vyslalo napětí přes tyto dva vodiče, aby signalizovalo vše, na co jsem nakonec přišel.

Na mém 4vodičovém termostatu - s plynovým ohřívačem a standardním AC systémem - jsou kombinace vodičů následující:

• Bílá - společný vodič
• Žlutá: klimatizace
• Zelená: Ventilátor
• Červená: Síla

Netestoval jsem topný drát, protože mě většinou zajímá, jak moc běží moje klimatizace. To je přece Arizona! (Jako: „Sníh? Co je to ??“) Pokud žijete řekněme v Minnesocoldu, pak vás možná bude více zajímat teplo, ale princip je stejný.

Kvůli tomu, jak je můj termostat postavený. Nemohl jsem jen sundat kryt a začít sondovat vodiče, protože kryt je termostat a část připevněná ke zdi je jen svorkovnice. Uřízl jsem několik tenkých drátů a vložil je do svorkovnice vedle vodičů, které už tam byly, a poté jsem je vyvedl ven, kde jsem je mohl po opětovném sestavení statu prozkoumat.

Když je ventilátor zapnutý, je mezi bílým a žlutým vodičem napájení. To je to, co potřebuji vědět. Tyto dva vodiče budou nahrazeny lepšími vodiči, které stále vedou mimo pouzdro termostatu. Plánoval jsem svůj hotový monitor umístit na termostat, a tak jsem vyvedl vodiče ven z termostatu.

Krok 2: Teorie a praxe

Říká se, že teoreticky není rozdíl mezi teorií a praxí. V praxi existuje.

První věc, kterou jsem udělal, bylo připojit můj skvělý malý USB tester k USB portu. Zde byl jediný skutečný zádrhel v celém projektu: Časovač nepočítá čas, pokud není zátěž - jinými slovy, něco z něj musí čerpat energii.

Hoookay … Nechceme čerpat moc, protože nevíme, kolik energie musí systém ušetřit. Malý odpor, který čerpá několik miliampérů, by měl stačit.

Znovu jsem náhodou měl v krabici s díly 150 ohm, 1/4 wattový odpor a kabel USB s holými konci vodičů. Vložil jsem odpor mezi červený a černý vodič na USB kabelu a Heuréka! To by teoreticky mělo čerpat asi 30 miliampérů při 5 voltech, které USB poskytuje. V každém případě stačí spustit „hodiny“a odpor se příliš nezahřeje. Mějte na paměti, že odpor 100 ohmů rozptýlí 1/4 wattů tepla, což jej umístí přímo na vrchol hodnocení. Pokud zjistíte, že potřebujete odpor 100 ohmů, raději si pořiďte 1/2 wattovou jednotku.

Protože jsem jeden měl, kvůli úhlednosti jsem nainstaloval odpor do USB konektoru. Napájecí svorky jsou dva přívěsné ve standardním konektoru USB-A. Pokud používáte kabel, měly by to být červené a černé vodiče, ale někdy čínští cheapos používají podivný barevný kód. Zkontrolujte pomocí svého měřiče. Kterékoli dva vodiče mají napříč 5V, jsou ty správné.

Pokud na mé jednotce bliká kurzor mezi hodinami a minutami, počítá se to.

Krok 3: 24 VAC až 5 VDC

Nejprve malá teorie (velmi málo!)

Standardem pro napájení termostatů je 24 V AC. AC - střídavý proud, co vychází z vaší zdi - je skvělý pro napájení velkých i malých motorů, relé, topných těles atd., Ale pro elektroniku je to polibek smrti. Proč? protože teče oběma směry šedesátkrát za sekundu, odtud název. Chcete -li napájet počítač, rádio, televizi atd., Musíte jej změnit na stejnosměrný proud, který získáte z baterie.

Je docela jednoduché přeměnit AC na DC; dioda to udělá. Dioda funguje jako jednosměrný ventil pro elektřinu. Vložte diodu do střídavého obvodu a useknete polovinu střídavé vlny, čímž získáte pulzující stejnosměrné napětí. To pro většinu účelů stále není dost dobré; musíme to vyhladit. To je práce kondenzátoru. Kondenzátor vyhlazuje DC, takže je dost dobrý pro naše účely.

Obnovte normální chování

Viz diagram. Zjistěte, který vstup na desce převodníku USB je kladný. Připojte kondenzátor přes vstupy a ujistěte se, že je správně orientován. Kondenzátory jsou označeny záporným vodičem. Pozitivní na pozitivní, negativní na negativní.

Nyní připojte pruhovaný konec (velmi důležitý) diody ke kladnému vývodu kondenzátoru - nebo ke kladnému otvoru na desce, pokud jej tam vejdete. Nemohl jsem, a proto visí na kondenzátoru.

Takže ty dva vodiče od termostatu? Jeden (nezáleží na tom) jde na negativní stranu kondenzátoru, druhý jde na volný konec diody.

Krok 4: Udělejte to hezké a zapojte to

Vytiskl jsem 3D malou krabičku pro sestavu převodníku USB, abych ji chránil a vypadal lépe.

Nyní už stačí jen připojit USB měřič výkonu do USB převaděče, zapojit „zátěž“do měřiče a je hotovo!

Nyní, pokaždé, když se zapne ventilátor, hodiny poběží. Pokud víte, kolik zesilovačů váš systém čerpá, můžete si udělat docela dobrou představu o svém příštím účtu za elektřinu. Provoz mého systému stojí zhruba 73 centů za hodinu. Přidejte to do mimosezónního účtu a víte o tom, jak moc vám budou rýhovat.

Jedna věc na vědomí: Ukazuje se, že časovač na USB klíči se „nepřetočí“na nulu, když se dostane na 100 hodin; místo toho zní „PLNÉ“a bude třeba jej ručně resetovat. Také jsem to resetoval měsíčně ve dnech čtení měřiče.