Bluetooth-ferngesteuerter Lichtschalter - Nachrüstung. Lichtschalter funktioniert immer noch, kein zusätzliches Schreiben. - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Update vom 25. November 2017 – Für eine High-Power-Version dieses Projekts, die Kilowatt-Last steuern kann, siehe Retrofit BLE Control to High Power Loads – No Extra Wiring Required

Update 15. November 2017 – Einige BLE-Boards / Software-Stacks liefern das gleiche cmd zweimal kurz hintereinander. Aktualisieren Sie auf pfodApp V3.322+ und pfodParser V3.17+, um dieses Problem zu lösen. pfodApp V3.322+ fügt eine cmd-Sequenznummer hinzu und pfodParser V3.17+ filtert doppelte cmds heraus

Update 28. September 2017 -- Kompletter Schaltplan, Stückliste und Schaltungsbeschreibung hinzugefügt (Schritt 5)

Dieses anweisbare deckt die Nachrüstung eines vorhandenen Lichtschalters mit einer BLE-Fernbedienung ab, die von Ihrem Android-Handy über pfodApp gesteuert werden kann.

Es ist keine zusätzliche Verkabelung erforderlich und der vorhandene Wandschalter funktioniert weiterhin

Das spezielle Beispiel hier ist für einen australischen 240VAC-Lichtschalter, aber die Schaltung funktioniert nur gut für 110VAC mit geringfügigen Änderungen der Komponentenwerte. Sowohl für RedBear BLE Nano (V1.5) als auch für RedBear BLE Nano V2 wird Code bereitgestellt, um die Steuerschaltfläche auf pfodApp anzuzeigen. Diese Anleitungen sind auch online verfügbar.

Eine optionale zeitgesteuerte Auto-Off-Funktion ist ebenfalls im Code verfügbar.

WARNUNG: Dieses Projekt ist nur für erfahrene Konstrukteure. Das Board ist netzbetrieben und kann tödlich sein, wenn ein Teil davon berührt wird, während es läuft. Die Verdrahtung dieser Platine in den vorhandenen Lichtschalterkreis darf nur von einem qualifizierten Elektriker vorgenommen werden

Schritt 1: Warum dieses Projekt?

Für alle, die sich für Heimautomation interessieren, müssen aktuelle ferngesteuerte Beleuchtungslösungen entweder:- eine Neuverdrahtung erfordern, um eine Stromversorgung bereitzustellen. oder einen ständigen Batteriewechsel benötigen oder sie funktionieren nicht mehr, wenn der vorhandene Lichtschalter ausgeschaltet wird.

Einfach zu installieren und zu wartenDiese Lösung ist netzbetrieben, erfordert jedoch KEINE zusätzliche Verkabelung. Installieren Sie einfach die Fernbedienung im vorhandenen Lichtschalter mit den vorhandenen zwei Drähten (der Aktiv und der Draht zurück zur Glühbirne).

Da diese Lösung netzbetrieben ist, werden keine Batterien verwendet. Batteriebetriebene BLE-Sensoren, die die meiste Zeit im Ruhezustand sind, können ein Jahr halten, bevor ein Batteriewechsel erforderlich ist. Eine Lichtschalter-Fernbedienung muss die ganze Zeit aktiv sein, um auf ferngesteuerte Ein-/Aus-Befehle zu reagieren, und entlädt die Batterie daher viel schneller. Angesichts der Anzahl von Lichtschaltern in einem durchschnittlichen Haus mit einer batteriebetriebenen Fernbedienung würden Sie die Batterien ständig wechseln. Auch eine batteriebetriebene Fernbedienung würde ein zugängliches Batteriefach für den Benutzeraustausch benötigen, sodass Sie die Fernbedienung nicht einfach hinter dem vorhandenen Lichtschalter hinzufügen können. Eine netzbetriebene Fernbedienung vermeidet diese Probleme.

Flexibel und RobustDer vorhandene Lichtschalter bleibt erhalten und funktioniert weiter. Das heißt, Sie können das Licht weiterhin über den Wandschalter ein- und ausschalten sowie über Ihr Android-Handy ein- und ausschalten. Insbesondere können Sie das Licht aus der Ferne einschalten, nachdem Sie es mit dem Wandschalter ausgeschaltet haben.

Kommerzielle ferngesteuerte Glühbirnen werden in die vorhandene Lampenfassung eingesteckt, ABER der Wandschalter muss eingeschaltet sein, um die Fernbedienung zu verwenden. Wenn der Wandschalter ausgeschaltet ist, können Sie das Licht nicht mit der Fernbedienung einschalten. Die hier verwendete Schaltung funktioniert auch nach dem Ausschalten des Lichts an der Wand weiter.

Der vorhandene Wandlichtschalter funktioniert auch bei Ausfall des Fernbedienungskreises weiter. Wenn Sie Ihr Handy nicht finden können oder die Fernbedienung nicht mehr funktioniert, können Sie das Licht trotzdem mit dem Wandlichtschalter ein- und ausschalten.

Zusätzliche Funktionen Sobald Sie über einen Mikroprozessor verfügen, der Ihr Licht steuert, können Sie problemlos zusätzliche Funktionen hinzufügen. Der folgende Code enthält eine Option zum Ausschalten des Lichts nach einer bestimmten Zeit. Sie können auch einen Lichtsensor hinzufügen, um das Licht nachts ein- und nach einer bestimmten Zeit auszuschalten oder, wenn Sie einen Lüfter steuern, den Lüfter bei steigender Temperatur einschalten.

Schafft die Basis für ein vollständiges Hausautomationsnetzwerk Das obige Diagramm stammt aus der Bluetooth V5 „Mesh Profile Specification 1.0“, 13. Juli 2017, Bluetooth SIG

Wie Sie sehen können, besteht es aus einer Reihe von Relay-Knoten in einem Mesh. Die Relaisknoten sind die ganze Zeit aktiv und bieten Zugriff auf andere Knoten im Mesh und auf die batteriebetriebenen Sensoren. Die Installation dieses netzbetriebenen BLE-Remote-Moduls in Ihren Lichtschaltern stellt automatisch eine Reihe von Knoten in Ihrem Haus bereit, die als Relaisknoten zum Netz hinzugefügt werden können. RedBear BLE Nano V2 ist Bluetooth V5-kompatibel.

Die BLE-Mesh-Spezifikation ist jedoch sehr neu und es gibt derzeit keine Beispielimplementierungen. Das Einrichten des Netzes wird in diesem Projekt nicht behandelt, aber sobald der Beispielcode verfügbar ist, können Sie Ihren RedBear BLE Nano V2 neu programmieren, um ein vernetztes Heimautomatisierungsnetzwerk bereitzustellen

Schritt 2: Wie wird der BLE-Fernschalter mit Strom versorgt, wenn kein Neutralleiter am Lichtschalter vorhanden ist?

Hier ist der grundlegende Stromkreis für den BLE Remote Controlled Light Switch (eine größere PDF-Version)

Das BLE-Modul benötigt sehr wenig Strom (einige mA). Wenn der Lichtschalter ausgeschaltet wird, wie oben gezeigt, wird über den 0,047uF-Kondensator und den 1K-Widerstand ein kleiner Stromfluss um den Schalter geleitet. Dieser Strom fließt vom Aktiven über den Kondensator und den Widerstand durch die BLE-Versorgung und zurück zum Neutralleiter über die Glühbirne. Dieser kleine Strom, <~5mA, ist kaum nachweisbar. Wechselströme von weniger als 5 mA sind „sicher“. Der Strom ist wahrnehmbar, verursacht aber keine Muskelkontraktionen.

Wenn der Lichtschalter eingeschaltet wird, fließt der volle Glühbirnenstrom durch den Stromkreis und versorgt das BLE-Modul weiterhin mit Strom.

Wenn also nur die beiden vorhandenen Kabel am Lichtschalter verwendet werden, das aktive Kabel und das "Schalter" -Kabel, das zurück zur Glühbirne führt, kann dieser Stromkreis verwendet werden, um das BLE-Fernbedienungsmodul mit Strom zu versorgen. Hier sind die Vorher-Nachher-Bilder des Lichtschalters und des ferngesteuerten Relais. Keine zusätzliche Verkabelung erforderlich. Die obigen Fotos zeigen den Lichtschalter vor und nach dem Anbringen der Fernbedienung.

Der Fernlichtschalter erfordert auch ein 240-V-Relais, das zum Ein- und Ausschalten einen erheblichen Antriebsstrom benötigt. Hier wird ein Stromstoßrelais verwendet. Ein großer Kondensator (1000 uF) C1 akkumuliert den kleinen Strom und liefert die 50 mA, die zum Schalten des Relais benötigt werden.