Dodavanje monitora upotrebe kućnom termostatu: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Davno, davno, davno prije nego što je postojalo nešto poput "pametnog" termostata, imao sam kućni termostat koji je davao dnevno (mislim - možda tjedno) ukupno "na vrijeme" za moj sustav grijanja i klimatizacije.

Stvari su se promijenile … Zadnji put kad sam kupovao termostat imao sam izbor: Lijep programabilni termostat po pristupačnoj cijeni, ali bez monitora upotrebe, ili preskupi - i previše opremljen - "pametni" termostat, što nisam želite. Zaista mi je nedostajao taj jednostavan monitor korištenja i proveo sam mjesece razmišljajući o tome.

Ono što sam želio bilo je nešto što bi bilo jeftino, kompatibilno s 24 VAC termostatom, lako se napajalo iz 24 VAC termostata, bilo samostalno sa vlastitim zaslonom i imalo stalnu memoriju sposobnu snimati barem nekoliko dana korištenja prije prevrtanja ili ponovnog postavljanja.

Isprva sam mislio da bi zapisničar podataka zasnovan na Arduinu bio idealno rješenje, a vjerojatno i jest, ali nakon što se utonuo u korov programiranja Arduina, 24-voltno povezivanje, potreba za stalnim izvorom napajanja itd … Pa, vratio se na stražnji plamen. Nedavno sam ponovno posjetio ideju, jer sam upravo popravio klima uređaj i razmišljao o tome. Nešto me natjeralo da pogledam svoj mali USB mjerač napajanja koji sam kupio prije par godina za nešto poput 5 USD … Hej! Ova stvar bilježi vrijeme punjenja, traje do 99 sati, napaja se putem USB-a i ima trajnu memoriju !! Vau! Doslovno sve što moram učiniti je da ga pokrenem na 24 VAC!

Pa, gotovo svi. Doći ćemo do toga.

Pribor

• USB tester napajanja. Nemojte dobiti takvu vrstu s LED zaslonom. Mora biti jedan s LCD zaslonom, poput ovog. Mora imati prikaz vremena punjenja. Tipično, oni također prikazuju napon, struju i ukupni mAh, što u ovoj upotrebi možete veselo zanemariti.
• Pretvarač napona u 24 volta u USB. Oni se obično koriste u automobilima za osiguravanje USB priključka od 12 volti. Većina će također raditi na 24 volta. Nešto kao ovo.
• Elektrolitički kondenzator snage 35 volti ili više. Točna vrijednost nije previše važna; Koristio sam 1000 uF jer je to ono što sam imao na raspolaganju. Sve od 220 uF ili više vjerojatno će raditi. Njegova je svrha filtriranje ispravljenog istosmjernog napona nakon diode.
• Dioda 1N4001. Ovdje će raditi skoro svaka dioda. Koristimo ga samo kao sirovi ispravljač, a nosit će jako malo struje.
• Otpornik od 150 ohma za korištenje kao opterećenje.
• Ili stari USB kabel koji vam ne smeta izrezati, ili USB utikač na koji možete lemiti.
• Multimetar. Bilo koja jeftina cijena će biti dovoljna. Harbour Freight ih ponekad poklanja.
• Oprema za lemljenje.

Korak 1: Izmjerite dvaput …

Već sam obavio preliminarni posao kada sam prvi put osmislio ovu ideju. Sve što je bilo potrebno bilo je pronaći dvije žice od četiri koje idu do termostata koji upravlja ventilatorom. Na taj način, kad god je bilo uključeno grijanje ili izmjenična struja, slalo bi napon kroz te dvije žice kako bi signaliziralo sve što sam na kraju smislio.

Na mom 4 -žičnom termostatu - s grijačem na plin i standardnim AC sustavom - kombinacije žica su:

• Bijela - uobičajena žica
• Žuta: A/C
• Zelena: Ventilator
• Crveno: Snaga

Nisam testirao toplinsku žicu, jer me najviše zanima koliko radi moj klima uređaj. Ovo je ipak Arizona! (Kao u "Snijeg? Što je to ??") Ako živite u, recimo, Minnesocoldu, možda bi vas više zanimala toplina, ali princip je isti.

Zbog načina izrade mog termostata. Nisam mogao samo skinuti poklopac s njega i početi sondirati žice, jer je poklopac termostat, a dio pričvršćen na zid samo je priključni blok. Prerezao sam neke tanke žice i umetnuo ih u priključni blok pored već tamošnjih žica, a zatim ih odveo do mjesta na kojem bih ih mogao sondirati nakon ponovnog sastavljanja stat.

Kad je ventilator uključen, postoji napajanje između bijele i žute žice. To moram znati. Te dvije žice bit će zamijenjene boljim, još uvijek vodeći izvan kućišta termostata. Planirao sam samo staviti svoj gotov monitor na vrh termostata, pa sam žice izveo s vrha termostata.

Korak 2: Teorija i praksa

Rečeno je da u teoriji nema razlike između teorije i prakse. U praksi postoji.

Prvo što sam učinio bilo je priključiti moj mali USB tester u USB priključak. Ovo je bio jedini pravi problem u cijelom projektu: Mjerač vremena ne broji vrijeme ako nema opterećenja - drugim riječima, nešto mora crpiti snagu iz njega.

Uuuuu … Ne želimo crpiti mnogo energije, jer ne znamo koliko sustav ima na raspolaganju. Mali otpornik koji troši nekoliko miliampera trebao bi učiniti.

Opet, slučajno sam u kutiji s dijelovima imao otpornik od 150 ohma, 1/4 vata i USB kabel s krajevima gole žice. Otpornik sam stavio između crvene i crne žice na USB kabelu i Eureke! To bi teoretski trebalo potrošiti oko 30 miliampera pri 5 volti koje pruža USB. U svakom slučaju, dovoljno je pokrenuti "sat", a otpornik se neće jako zagrijati. Imajte na umu da će otpornik od 100 ohma raspršiti 1/4 vata topline, stavljajući ga pri vrhu svoje ocjene. Ako otkrijete da trebate otpornik od 100 ohma, bolje nabavite jedinicu od 1/2 vata.

Budući da sam ga imao, otpor sam instalirao u USB utikač radi čistoće. Priključci za napajanje dva su vanbrodska priključka u standardnom USB-A utikaču. Ako koristite kabel, to bi trebale biti crvene i crne žice, ali ponekad kineske jeftine kutije koriste čudan kod boje. Provjerite sa svojim mjeračem. Koje dvije žice imaju 5V preko njih su ispravne.

Na mojoj jedinici, ako kursor između sati i minuta treperi, to se broji.

Korak 3: 24 VAC do 5 VDC

Prvo, malo teorije (Vrlo malo!)

Standard za napajanje termostata je 24 V AC. AC - izmjenična struja, ono što izlazi iz vašeg zida - izvrsno je za napajanje velikih i malih motora, releja, grijaćih elemenata itd., Ali to je poljubac smrti za elektroniku. Zašto? jer teče u oba smjera šezdeset puta u sekundi, otuda i naziv. Za napajanje računala, radija, televizora itd., Morate ga promijeniti u istosmjernu - istosmjernu struju, ono što dobijete iz baterije.

Prilično je jednostavno pretvoriti AC u DC; dioda će to učiniti. Dioda funkcionira kao jednosmjerni ventil za električnu energiju. Stavite diodu u izmjenični krug i odrežite polovicu izmjeničnog vala, dajući vam pulsirajući DC. To još uvijek nije dovoljno dobro za većinu svrha; moramo to izgladiti. To je posao kondenzatora. Kondenzator izglađuje istosmjernu struju, čineći je dovoljno dobrom za naše potrebe.

Nastavite normalno ponašanje

Pogledajte dijagram. Saznajte koji je ulaz na ploči USB pretvarača pozitivan. Spojite kondenzator na ulaze, pazeći da je pravilno usmjeren. Kondenzatori imaju označeni negativni vod. Pozitivno na pozitivno, negativno na negativno.

Sada spojite trakasti kraj (vrlo važan) diode na pozitivni vod kondenzatora - ili na pozitivnu rupu na ploči ako ga možete tamo ugraditi. Nisam mogao, pa zato visi na kondenzatoru.

Sada, te dvije žice s termostata? Jedan (nije važno koji) ide na negativnu stranu kondenzatora, drugi ide na slobodni kraj diode.

Korak 4: Učinite to lijepo i spojite ga

3D sam ispisao malu kutiju za sklop USB pretvarača kako bih je zaštitio i učinio da izgleda bolje.

Sada sve što trebate učiniti je uključiti USB mjerač napajanja u USB pretvarač, uključiti "opterećenje" u mjerač i gotovi ste!

Svaki put kad se uključi puhalo, sat će raditi. Ako znate koliko ampera vaš sustav troši, možete dobiti prilično dobru predodžbu o sljedećem računu za električnu energiju. Moj sustav košta oko 73 centa po satu za rad. Dodajte to svom računu izvan sezone i znat ćete koliko ćete dobiti.

Jedna napomena: Pokazalo se da se mjerač vremena na USB ključu ne "prevrće" na nulu kada dođe do 100 sati; umjesto toga glasi "FULL" i morat će se ručno resetirati. Također sam ga resetirao mjesečno na dane očitavanja mjerača.