Schema finale

   Sotto potete vedere lo schema definitivo della centralina che è stata realizzata.
Lo schema è provvisorio, per le singole parti fate riferimento hai post precedenti.

out digitale

   Oltre alle già affrontate uscite digitali usate per comandare il telecomando delle prese si è dotato il controllore di due uscite 230V per comandare i pulsanti delle luci domestiche, collegati al controllore attraverso i 74HC595 e con il seguente driver di potenza:

   Una ulteriore uscita digitale è rappresentata da un led IR Tx che permette alla scheda di inviare segnali a TV e simili.

input digitale

   Come già accennato nel introduttivo, si vuole sempre sapere lo stato "reale" delle luci anche a scheda staccata, pertanto si era deciso di optare per l'utilizzo di relay passo passo bipolari per comandare un'uscita le luci e con l'altra comunicare lo stato reale al microcontrollore.
   Per far questo si è optato per un semplice schema a fotoaccoppiatori (ricordando che in realtà la chiusura del relay è completamente svincolata dalla tensione di rete).

   Un ulteriore input digitale è l'ingresso IR che permette alla scheda di essere comandata anche da un telecomando, per questa funzione si è optato per un TSOP1738 collegato direttamente al microcontrollore.

Input analogico

   Si è deciso di dotare la scheda di due semplici sensoti analogici.

• Uno di temperatura;
• Uno di luminosità.

   Per il sensore di temperatura si è optato per un sensore che già avevo in casa un LM335 collegato al microcontrollore come da immagine sotto.

L'uscita Vout sarà proporzionale alla temperatura.
   Per il sensore di luminosità si è optato per una fotoresistenza collegata come segue:

Out digitale multiplexing

   Per comandare prese elettriche a 230 V lontane dalla centralina si è deciso di riutilizzare un semplice kit comprato anni addietro tipo questo:

Spesa circa 15 € con 3 prese ed un telecomando.
   Per poter comandare le prese si è optato per una modifica "poco" invasiva del telecomando, che prevede la messa in parallelo di pulsanti presenti con pin comandati dal microcontrollore che simula la pressione dei tasti.
   Pertanto la scheda deve prevedere 10 out digitali per i 10 tasti.
Per rispondere a questo vincolo e non esaurire tutte le uscite del microcontrollore si è optato per usare un Serial to Parallel Shifting-Out with a 74HC595 ben documentato e descritto al questo link.
   In cascata al quele al posto dei led, in esempio, si è messo un transistor collegato come in figura sotto.

Si è anche deciso di eliminare la pila del telecomando ed alimentare il tutto con il trasformatore da 6 volt

Alimentazione

   La parte di alimentazione è banale.
Per il vincolo di riuso si è deciso di riutilizzare un alimentatore da 6 volt continui che già si aveva.
Per portare i 6 volt ai 5 necessari per le altre logiche si è optato per due semplici diodi in cascata.

La scheda di controllo

   La scheda di controllo si divide in alcuni blocchi funzionali:

• Alimentazione;
• Out digitale multiplexing;
• input analogico;
• input digitale;
• out digitale.

Nei prossimi post si spigano i punti nel dettaglio.

Comandare due gruppi di luci

   Dopo aver enunciato, a grandi linee la filosofia del progetto... si comincia.


Il primo passo: comandare le luci di una stanza.
Attualmente la stanza ha 2 gruppi di luci comandate da due comuni interruttori (on-off) tali dispositivi sono difficilmente interfacciabili con una scheda arduino, pertanto sono da sostituire con due pulsanti e relativi relay come da schema sottostante.

   Per i relay è stato deciso di optare per dei comuni relay passo passo con comando e uscita a 230V.

L'unica particolarità sta nel fatto di avere due uscite, una che va alle lampade l'altra che andrà ad un ingresso della scheda di controllo (funzione che serve per avere un feed back dello stato delle lampade anche a scheda non attiva).

Cenni su Arduino

   Come accennato nel post precedente tutte la base intelligente del progetto sarà una dispositivo basato su arduino.
   Per capire meglio operativamente di cosa si tratta vi invito a consultare la pagina ufficiale del progetto arduino  e soprattutto la parte legata ai tutorial.

Iniziamo a parlare di hardware

   Per la base "intelligente" del sistema si è deciso di utilizzare il sistema Arduino che rispetta il Open source hardware (OSHW).

 

  

   "Arduino è una piccola scheda elettronica delle dimensioni di una carta di credito che rende facile ed accessibile imparare a programmare un microcontrollore permettendoti di realizzare tanti incredibili progetti, il tutto senza dover diventare un ingegnere elettronico.

Oltre alla scheda elettronica, Arduino include anche un ambiente di sviluppo (IDE in inglese) cioè un programma che gira sul tuo computer nel quale scrivi i programmi che vuoi caricare sulla scheda Arduino (nello slang di Arduino sono denominati sketch). Una volta pronto il programma, premi un pulsante e questo viene trasformato in un eseguibile adatto al processore di Arduino e caricato sulla scheda.

Arduino si porta dietro anche una sua filosofia su come si fanno le cose, basata sull’esperimentazione pratica." descrizione presa da qui.

   Pertanto rispecchia tutti i criteri del progetto.

Filosofia non invasiva

   In quasi tutti i sistemi di Home automation, commerciali e non, si prevede uta tipologia di comando centralizzata:

   Invece per l' Automation homemade si prevede uno schema concettuale che prevede il funzionamento di quasi tutti i sistemi anche a centralina spenta o non funzionante (non si vuole che per un guasto tutta la casa sia inusabile)

 

   Questo prerequisito complica un po' la progettazione, perchè la centralina, se accesa, deve sempre conoscere lo stato degli attuatori, che però hanno subito modifiche nel periodo di nel periodo di non connessione.
Pertanto tutti i dispositivi controllati devono dare un feedback sul loro stato reale alla centralina.

Punto di partenza

   Il progetto nasce dall'idea che sia possibile integrare ad un impianto elettrico domestico tradizionale le attuali tecnologie di home automation (Domotica) senza interventi murari e senza investire grosse somme di denaro avendo una conoscenza base di elettronica, elettrotecnica e programmazione.

• Il progetto si  svilupperà su soluzione hardware/software di facile reperibilità e dal costo contenuto;
• Il progetto verà implementato cercando di intervenire il meno possibile sull'impianto domestico;
• Il riuso di hardware già esistente con eventuali piccole modifiche (hack) verà sempre favorito rispetto all'uso di hardware nuovo;
• Il progetto sarà completamente open source (FOSS) e Open source hardware (OSHW).