Dodavanje monitora upotrebe kućnom termostatu: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

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

Stvari su se promijenile … Zadnji put kada 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 željeti. Zaista mi je nedostajao taj jednostavan monitor korištenja, i proveo sam mjesece s idejom na zadnjoj strani svog uma.

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

Isprva sam mislio da bi zapisničar podataka zasnovan na Arduinu bio idealno rješenje, a vjerojatno je i dalje, ali nakon što se uvukao u korov programiranja Arduina, 24-voltno povezivanje, potreba za stalnim izvorom napajanja itd … Pa, vratilo se na stražnji gorionik. Nedavno, jer sam upravo popravio klima uređaj i razmišljao o tome, ponovo sam posjetio ideju. Nešto me natjeralo da pogledam svoj mali USB mjerač snage 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 nehlapnu memoriju !! Wow! Bukvalno sve što moram da uradim je da ga pokrenem na 24 VAC!

Pa, skoro svi. Doći ćemo do toga.

Supplies

• USB tester napajanja. Nemojte dobiti takvu vrstu sa LED ekranom. Mora biti jedan sa LCD ekranom, 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. Ovako nešto.
• Elektrolitički kondenzator snage 35 volti ili više. Tačna vrijednost nije previše važna; Koristio sam 1000 uF jer mi je to bilo na raspolaganju. Sve od 220 uF ili više vjerojatno će raditi. Njegova svrha je filtriranje ispravljenog istosmjernog napona nakon diode.
• 1N4001 dioda. Ovdje će raditi skoro svaka dioda. Koristimo ga samo kao sirovi ispravljač, a nosit će vrlo malo struje.
• Otpornik od 150 ohma za upotrebu 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 grejnu žicu, jer me uglavnom zanima koliko radi moj klima uređaj. Ovo je ipak Arizona! (Kao u "Snijeg? Šta je to ??") Ako živite u, recimo, Minnesocoldu, možda bi vas više zanimala toplina, ali princip je isti.

Zbog načina na koji je ugrađen moj termostat. Nisam mogao jednostavno skinuti poklopac s njega i započeti sondiranje žica, 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.

Kada je duvaljka uključena, 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 termostat, pa sam vodio žice van termostata.

Korak 2: Teorija i praksa

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

Prvo što sam učinio je priključio svoj mali USB tester u USB priključak. Ovo je bio jedini pravi problem u cijelom projektu: Tajmer ne broji vrijeme osim ako nema opterećenja - drugim riječima, nešto mora crpiti snagu iz njega.

Uuuuu … Ne želimo crpiti mnogo energije, jer ne znamo koliko energije sistem ima na raspolaganju. Trebalo bi raditi mali otpornik koji troši nekoliko miliampera.

Opet sam slučajno imao otpornik od 150 ohma, 1/4 vata u kutiji za dijelove i USB kabel s golim žicama. Otpornik sam stavio između crvene i crne žice na USB kablu i Eureke! To bi, teoretski, trebalo privući oko 30 miliampera pri 5 volti koje daje 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 na vrh svoje ocjene. Ako otkrijete da vam je potreban otpornik od 100 ohma, bolje nabavite jedinicu od 1/2 vata.

Budući da sam ga imao, ugradio sam otpornik u USB utikač radi čistoće. Priključci za napajanje su dva 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 boja. Proverite sa svojim meračem. Koje dvije žice imaju 5V preko njih, one su ispravne.

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

Korak 3: 24 VAC do 5 VDC

Prvo, malo teorije (Vrlo malo!)

Standard za napajanje termostata je 24 V AC. AC - Naizmjenična struja, ono što izlazi iz vašeg zida - odlično 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 računara, radija, televizora itd., Morate ga promijeniti u istosmjernu struju - ono što dobijate iz baterije.

Prilično je jednostavno pretvoriti AC u DC; dioda će to učiniti. Dioda funkcionira kao jednosmjerni ventil za električnu energiju. Stavite diodu u AC krug i odsjecite polovicu AC 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 preko ulaza, pazeći da je pravilno orijentiran. Kondenzatori imaju označen 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

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

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

Svaki put kad se duvaljka uključi, sat će raditi. Ako znate koliko ampera vaš sistem troši, možete dobiti prilično dobru predodžbu o vašem sljedećem računu za električnu energiju. Moj sistem košta oko 73 centa po satu za rad. Dodajte to svom računu van sezone i znaćete koliko ćete biti izdubljeni.

Jedna stvar na umu: Ispostavilo 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 čitanja brojila.