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> Linee guida per la progettazione, Descrizione generale del progetto
 
maggiordomotica
Inviato il: Mercoledì, 13-Lug-2011, 18:39
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Maggiordomotica

Obiettivi
Questo progetto è orientato ad aumentare il benessere in piccole abitazioni. L’ obiettivo principale è automatizzare il controllo dei punti luce e altra utenza elettrica (boiler, accenzione/spengnimento PC, ecc).
Oltre al controllo manuale deve essere possibile una programmazione di attivazione/spegnimento temporizzato delle varie utenze. Un ulteriore sviluppo è quello di raggruppare utenze che devono essere controllate in un determinato momento, per esempio nella modalità notte si spengono luci e boiler e così via. Per essere più economico, verranno scelte tecnologie che non comporteranno uno stravolgimento di un classico impianto elettrico, quindi facilità di installazione.
Tutti gli sviluppi saranno dichiarati open source.

Tipologia
Si è scelto una tipologia di controllo centralizzato. Qualsiasi azionamento manuale viene inviato a una centralina che elaborando l’informazione aziona l’utenza. La centralina stessa è responsabile del controllo temporizzato delle utenze, delle modalità e dei gruppi di utenza. E’ previsto un telecomando con solo quattro pulsanti per evitare confusione negli azionamenti. Il telecomando, come qualsiasi dispositivo di azionamento manuale, invia il messaggio alla centralina che si occuperà dell’azionamento vero e proprio.

Adattabilità al classico impianto elettrico
Si rende sicuramente necessaria la sostituzione dei classici interruttori a muro con moduli elettronici nella stessa cassetta. Non richiedono intervento, i moduli per controllare una presa, poiché il modulo verrà inserito nella presa da controllare e avrà in uscita una presa controllata. Un modulo per controllo ad hoc come può essere l’ accenzione e lo spegnimento di un PC deve essere opportunamente installato considerando le specifiche dell’utenza da controllare. In tal caso l’intervento risulterà piuttosto semplice.

Tecnologie

Onde convogliate (Powerline).
Per evitare di cablare una linea dati aggiuntiva che dalla centralina dovrebbe raggiungere tutti i moduli di controllo delle utenze, si è scelto di utilizzare per la comunicazione le onde convogliate a una frequenza portante di 150KHz e modulazione OOK. Sia la centralina che i moduli dovranno essere ricetrasmettitori poichè deve essere possibile sia l’ invio di una richiesta di attivazione/spegnimento da parte di un modulo verso la centralina, e sia l’ invio dalla centralina del messaggio di accenzione/spegnimento. Nonché in qualsiasi momento deve essere possibile la richiesta di stato di uno dei moduli.

Radiocomando a 433MHz
Data la reperibilità e il costo di moduli RX e TX operanti a 433MHz modulazione OOK si è scelto di utilizzare la comunicazione in radiofrequenza tra il telecomando e la centralina che invierà il messaggio di attivazione/spegnimento a uno o più moduli mediante onde convogliate.

Interruttori a sfioramento
Il fatto di dover sostituire i classici interruttori a muro, con dei moduli elettronici, permette di spaziare e di poter integrare al modulo di controllo un controllo a sfioramento.
Alimentatore 230-12V switching
Per l’ alimentazione dei moduli si ritiene necessario un alimentatore ad alto rendimento e fortemente compatto quale un alimentatore switching. Per il momento si fa riferimento al circuito contenuto in un adattatore cinese 230V-accendisigari auto.
Interfaccia centralina-PC (da concordare)
Considerazioni
Ci sono diverse possibilità per interfacciare la centralina al PC e sono ancora da concordare. L’ indubbio vantaggio di interfacciare la centralina al PC è facilitarne la programmazione, osservare e intervenire sullo stato dell’ utenza.
• USB – standard consolidato
• Seriale RS232 - è sconsigliato perché in obsolescenza
• Ethernet - permette il controllo da remoto grazie a internet
• WiFi - permette il controllo da remoto grazie a internet e c’è un cavo di meno in casa
USB e RS232 potrebbero permettere il controllo da remoto via internet ma non autonomamente da un PC che deve essere acceso e connesso a internet. Per il resto la programmazione della centralina è possibile.
Ethernet e WiFi precludono il fatto di essere in possesso di un router e prescindere dal possibile controllo remoto via internet. Per il resto la programmazione della centralina è possibile.

Microcontrollori (alcuni aspetti da concordare)
Per facilitare la progettazione dell’ hardware si ritiene opportuno l’ utilizzo di microcontrollori.
Per i moduli si potrebbe utilizzare o la famiglia PIC16 di Microchip o gli ATMEL.
Per la centralina la scelta più opportuna è forse Arduino e relativi shield.

Software per PC (alcuni aspetti da concordare)
Nel caso di comunicazione mediante USB o RS232 si dovrà sviluppare opportunamente un software con relativo protocollo di comunicazione tra PC e centralina
Nel caso di comunicazione mediante Ethernet o WiFi ci sarà bisogno soltanto di un browser per accedere alla server web integrato nella centralina.
In futuro sarà possibile anche lo sviluppo di applicazioni per smartphone.

Sviluppi futuri
Un architettura del genere, permette la facile integrazione con altri tipi di sistemi quali sicurezza, elettrodomestici, telecontrollo mediante smartphone, e così via.
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