Dodajte monitor uporabe v domači termostat: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Že dolgo, dolgo nazaj, še preden je obstajal "pameten" termostat, sem imel domači termostat, ki je dajal dnevno (mislim - morda tedensko) skupno "pravočasno" za moj sistem ogrevanja in klimatizacije.

Stvari so se spremenile … Nazadnje, ko sem kupoval termostat, sem imel izbiro: lep programabilni termostat po dostopni ceni, vendar brez monitorja uporabe, ali predrago - in preveč opremljen - "pametni" termostat, česar nisem želim. Res sem pogrešal ta preprost monitor uporabe in več mesecev sem razmišljal o zamisli.

Želel sem nekaj, kar bi bilo poceni, kompatibilno s termostatom 24 VAC, enostaven za napajanje iz 24 VAC termostata, bi bil samostojen z lastnim zaslonom in bi imel nehlapen pomnilnik, ki bi lahko snemal vsaj nekaj dni uporabe pred prevračanjem ali ponastavitvijo.

Sprva sem mislil, da bi bil zapisovalnik podatkov, ki temelji na Arduinu, idealna rešitev, in verjetno je še vedno, toda potem, ko smo se zapletli v plevel Arduino programiranja, 24-voltno vmesništvo, potrebo po stalnem viru energije itd., je šlo nazaj na gorilnik. Nedavno sem idejo ponovno obiskal, ker sem ravnokar popravil klimatsko napravo in sem razmišljal o tem. Nekaj me je pripeljalo do tega, da sem pogledal svoj mali merilnik moči USB, ki sem ga pred nekaj leti kupil za nekaj kot 5 dolarjev … Hej! Ta stvar beleži čas polnjenja, traja do 99 ur, deluje na USB in ima nehlapen pomnilnik !! Vau! Vse kar moram storiti je, da deluje na 24 VAC!

No, skoraj vse. Do tega bomo prišli.

Zaloge

• USB tester moči. Ne dobite takega z LED zaslonom. To mora biti eden z LCD zaslonom, kot je ta. Imeti mora prikaz časa polnjenja. Ti običajno prikazujejo tudi napetost, tok in skupni mAh, ki jih pri tej uporabi lahko veselo prezrete.
• Pretvornik 24 voltov v USB. Ti se običajno uporabljajo v avtomobilih za zagotavljanje vrat USB od 12 voltov. Večina bo delovala tudi na 24 voltov. Nekaj podobnega.
• Elektrolitski kondenzator z nazivno močjo 35 voltov ali več. Natančna vrednost ni preveč pomembna; Uporabil sem 1000 uF, ker je bilo to na voljo. Karkoli 220 uF ali več bo verjetno delovalo. Njegov namen je filtrirati rektificirani enosmerni tok po diodi.
• Dioda 1N4001. Tu bo delovala skoraj vsaka dioda. Uporabljamo ga samo kot surovi usmernik in bo nosil zelo malo toka.
• 150 ohmski upor za uporabo kot obremenitev.
• Ali star kabel USB, ki ga ne motiš prerezati, ali pa vtič USB, na katerega lahko spajkaš.
• Multimeter. Vsaka poceni bo ustrezala. Harbour Freight jih včasih odda.
• Oprema za spajkanje.

Korak: Izmerite dvakrat …

Predhodno delo sem že opravil, ko sem si zamislil to idejo. Vse, kar je bilo potrebno, je bilo najti dve žici od štirih, ki gresta do termostata, ki upravljata puhalo. Na ta način bi, kadar bi bilo vklopljeno ogrevanje ali izmenični tok, pošiljala napetost skozi ti dve žici, da bi signalizirala, kar sem na koncu dobil.

Na mojem 4 -žičnem termostatu - s plinskim grelnikom in standardnim AC sistemom - so kombinacije žic:

• Bela - običajna žica
• Rumena: A/C
• Zelena: Ventilator
• Rdeča: moč

Nisem testiral grelne žice, ker me večinoma zanima, koliko mi deluje klimatska naprava. Konec koncev je to Arizona! (Kot v "Sneg? Kaj je to ??") Če živite v, recimo, Minnesocoldu, vas bo morda bolj zanimala toplota, vendar je načelo enako.

Zaradi načina izdelave termostata. Nisem mogel samo sneti pokrova in začeti sondirati žice, ker je pokrov termostat, del, pritrjen na steno, pa je le priključni blok. Prerezala sem nekaj tankih žic in jih vstavila v priključni blok poleg že žic, nato pa jih odpeljala tja, kjer sem jih lahko sondirala, ko sem ponovno sestavila stat.

Ko je puhalo vklopljeno, je med belo in rumeno žico moč. To moram vedeti. Ti dve žici bosta zamenjani z boljšimi, ki še vedno vodita zunaj ohišja termostata. Načrtoval sem, da bom končni monitor postavil na vrh termostata, zato sem žice odpeljal z vrha termostata.

2. korak: teorija in praksa

Rečeno je, da v teoriji ni razlike med teorijo in prakso. V praksi obstaja.

Prva stvar, ki sem jo naredil, je bil, da sem svoj kul majhen USB tester priključil v vrata USB. To je bila edina resnična napaka v celotnem projektu: časovnik ne šteje časa, razen če je obremenitev - z drugimi besedami, nekaj mora črpati moč iz njega.

Nooo … Ne želimo porabiti veliko energije, ker ne vemo, koliko energije ima sistem na voljo. Moral bi narediti majhen upor, ki porabi nekaj miliamperov.

Spet se mi je zgodilo, da sem imel v škatli z deli 150 ohmov, 1/4 vatni upor in kabel USB z golimi žicami. Upor sem dal med rdečo in črno žico na kablu USB in Eureko! Teoretično bi to moralo porabiti približno 30 miliamperov pri 5 voltih, ki jih zagotavlja USB. V vsakem primeru je dovolj, da zaženete "uro" in upor se ne bo zelo segrel. Upoštevajte, da bo 100 ohmski upor razpršil 1/4 vata toplote in ga postavil na vrh svoje ocene. Če ugotovite, da potrebujete 100 ohmski upor, raje vzemite enoto 1/2 vata.

Ker sem ga imel, sem zaradi čistosti namestil upor v vtič USB. Napajalna priključka sta dva izvenkrmna priključka v standardnem vtiču USB-A. Če uporabljate kabel, naj bo to rdeča in črna žica, včasih pa kitajski poceni uporabniki uporabljajo čudno barvno kodo. Preverite z merilnikom. Katera od dveh žic ima 5V čez, je prava.

Na moji enoti šteje kazalec med urami in minutami.

Korak: 24 VAC do 5 VDC

Najprej malo teorije (zelo malo!)

Standard za napajanje termostatov je 24 voltov AC. AC - izmenični tok, kar pride iz vaše stene - je odličen za napajanje velikih in majhnih motorjev, relejev, grelnih elementov itd., Za elektroniko pa je to poljub smrti. Zakaj? ker teče v obe smeri šestdesetkrat na sekundo, od tod tudi ime. Za napajanje računalnika, radia, televizije itd. Ga je treba spremeniti v DC - enosmerni tok, kar dobite iz baterije.

Precej preprosto je pretvoriti izmenični tok v enosmerni tok; to bo naredila dioda. Dioda deluje kot enosmerni ventil za električno energijo. Vtaknite diodo v izmenični tok in odrežite polovico vala izmeničnega toka, kar vam daje utripajoči enosmerni tok. To za večino namenov še vedno ni dovolj dobro; moramo ga zgladiti. To je naloga kondenzatorja. Kondenzator gladi enosmerni tok, zaradi česar je dovolj dober za naše namene.

Nadaljujte normalno vedenje

Oglejte si diagram. Ugotovite, kateri vhod na pretvorniški plošči USB je pozitiven. Kondenzator priključite na vhode in se prepričajte, da je pravilno usmerjen. Kondenzatorji imajo označeno negativno vodilo. Pozitivno na pozitivno, negativno na negativno.

Zdaj priključite trak (zelo pomemben) diode na pozitivno vodilo kondenzatorja - ali na pozitivno luknjo na plošči, če jo lahko namestite. Nisem mogel, zato visi na kondenzatorju.

Ti dve žici s termostata? Eden (ni važno kateri) gre na negativno stran kondenzatorja, drugi gre na prosti konec diode.

4. korak: Naj bo lepo in ga povežite

3D tiskal sem majhno škatlo za sklop pretvornika USB, da jo zaščitim in naredim boljši videz.

Zdaj je treba le še priključiti merilnik moči USB v pretvornik USB, priključiti "obremenitev" v števec in končali ste!

Zdaj, ko se prižge puhalo, bo ura tekla. Če veste, koliko amperov porabi vaš sistem, lahko dobite dobro predstavo o naslednjem računu za elektriko. Moj sistem stane približno 73 centov na uro. Dodajte to k računu za izven sezone in veste, koliko boste zlomljeni.

Opozoriti je treba: Izkazalo se je, da se časovnik na ključu USB ne "prevrne" na nič, ko doseže 100 ur; namesto tega se glasi "FULL" in ga bo treba ročno ponastaviti. Prav tako sem ga mesečno ponastavil na dneve branja števca.