Добавяне на монитор за използване към домашен термостат: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Много отдавна, много преди да е имало такова нещо като „интелигентен“термостат, имах домашен термостат, който даваше ежедневно (мисля - може би седмично) общо „навреме“за моята отоплителна и климатична система.

Нещата се промениха … Последният път, когато пазарувах за термостат, имах избор: Хубав програмируем термостат на достъпна цена, но без монитор за използване, или надценен - и прекалено функционален - „интелигентен“термостат, който не направих искам. Наистина ми липсваше този прост монитор за употреба и прекарах месеци с идеята на гърба на ума си.

Това, което исках, беше нещо, което би било евтино, съвместимо с 24 VAC термостат, лесно да се захранва от 24 VAC термостата, да бъде самостоятелно със собствен дисплей и да има енергонезависима памет, способна да записва поне няколко дни на използване преди преобръщане или нужда от нулиране.

Първоначално си мислех, че базиран на Arduino регистратор на данни ще бъде идеално решение и вероятно все още е така, но след като се потопих в плевелите на програмирането на Arduino, 24-волтово свързване, необходимостта от непрекъснат източник на енергия и т.н. Наскоро, понеже току-що бях ремонтирал климатика си и мислех за това, отново посетих идеята. Нещо ме накара да погледна моя малък USB измервателен уред, който бях купил преди няколко години за нещо като $ 5 … Хей! Това записва времето за зареждане, достига до 99 часа, захранва се от USB и има енергонезависима памет !! Еха! Буквално всичко, което трябва да направя, е да го накарам да работи на 24 VAC!

Е, почти всички. Ще стигнем до това.

Консумативи

• USB тестер за захранване. Не получавайте такива с LED дисплея. Трябва да е такъв с LCD дисплей, като този. Трябва да има индикатор за времето за зареждане. Обикновено те също показват напрежение, ток и общ mAh, които при тази употреба можете весело да игнорирате.
• 24 волта към USB конвертор. Те обикновено се използват в автомобилите, за да осигурят USB порт от 12 волта. Повечето също ще работят на 24 волта. Нещо като това.
• Електролитен кондензатор с мощност 35 волта или по -висока. Точната стойност не е твърде важна; Използвах 1000 uF, защото това беше, което имах на разположение. Всичко 220 uF или по -високо вероятно ще работи. Целта му е да филтрира поправения DC след диода.
• 1N4001 диод. Почти всеки диод ще работи тук. Ние просто го използваме като суров токоизправител и той ще носи много малък ток.
• Резистор от 150 ома за използване като товар.
• Или стар USB кабел, който нямате нищо против да отрежете, или USB щепсел, към който можете да запоите.
• Мултицет. Всяка евтина цена ще свърши работа. Harbour Freight ги раздава понякога.
• Оборудване за запояване.

Стъпка 1: Измерете два пъти …

Вече бях свършил предварителната работа, когато за първи път замислих тази идея. Всичко, което беше необходимо, беше да се намерят двата проводника от четирите към термостата, който управлява вентилатора. По този начин, винаги когато топлината или променливотоковият ток бяха включени, той изпращаше напрежение през тези два проводника, за да сигнализира каквото и да е накрая.

На моя 4 -жичен термостат - с газов нагревател и стандартна AC система - комбинациите от проводници са:

• Бяло - обикновеният проводник
• Жълто: A/C
• Зелено: Вентилатор
• Червено: Захранване

Не тествах за отоплителен проводник, защото най -вече ме интересува колко работи моята климатична инсталация. В края на краищата това е Аризона! (Като например „Сняг? Какво е това?“) Ако живеете, да речем, в Минесоколд, тогава може би ще се интересувате повече от топлината, но принципът е същият.

Поради начина на изграждане на термостата ми. Не можех просто да сваля капака от него и да започна да сондирам проводниците, защото капакът е термостатът, а частта, прикрепена към стената, е просто клемен блок. Нарязах някои тънки проводници и ги вмъкнах в клемната колона до проводниците, които вече са там, след което ги изведох до мястото, където мога да ги изследвам, след като сглобих отново 'stat.

Когато вентилаторът е включен, има захранване между белите и жълтите проводници. Това е, което трябва да знам. Тези два проводника ще бъдат заменени с по -добри проводници, все още водещи извън корпуса на термостата. Планирах просто да сложа готовия си монитор върху термостата, затова изведох проводниците от горната част на термостата.

Стъпка 2: Теория и практика

Казват, че на теория няма разлика между теория и практика. На практика има.

Първото нещо, което направих, беше да включа моя готин малък USB тестер в USB порт. Това беше единствената истинска грешка в целия проект: Таймерът не отчита времето, освен ако няма натоварване - с други думи, нещо трябва да черпи енергия от него.

Ура … Не искаме да черпим много енергия, защото не знаем колко енергия трябва да спести системата. Един малък резистор, който извлича няколко милиампера, трябва да стане.

Отново случайно имах 150 ома, 1/4 вата резистор в кутията с части и USB кабел с оголени краища на проводника. Поставих резистора между червения и черния проводник на USB кабела и Eureka! Теоретично това трябва да извлече около 30 милиампера при 5 волта, които USB осигурява. Във всеки случай е достатъчно да стартирате „часовника“и резисторът няма да се нагорещи много. Имайте предвид, че резистор от 100 ома ще разсейва 1/4 вата топлина, поставяйки го точно на върха на рейтинга си. Ако установите, че имате нужда от 100 ома резистор, по -добре вземете 1/2 ватова единица.

Тъй като имах такъв, инсталирах резистора в USB щепсел за по -чистота. Захранващите клеми са двата извънбордови в стандартен USB-A щепсел. Ако използвате кабел, това трябва да са червените и черните проводници, но понякога китайските евтини използват странен цветен код. Проверете с вашия глюкомер. Който и от двата проводника да има 5V през тях, са правилните.

На моя уред, ако курсорът между часове и минути мига, той се брои.

Стъпка 3: 24 VAC до 5 VDC

Първо, малко теория (Много малко!)

Стандартът за захранване на термостати е 24 волта AC. AC - променлив ток, това, което излиза от стената ви - е чудесно за захранване на големи и малки двигатели, релета, нагревателни елементи и т.н., но това е целувката на смъртта за електрониката. Защо? защото тече в двете посоки шестдесет пъти в секунда, откъдето идва и името. За да захранвате компютър, радио, телевизор и т.н., той трябва да бъде променен на DC - постоянен ток, това, което получавате от батерията.

Доста лесно е да превърнете AC в DC; диод ще го направи. Диодът функционира като еднопосочен вентил за електричество. Поставете диод в променливотокова верига и отрязвате половината от променливотоковата вълна, което ви дава пулсиращ постоянен ток. Това все още не е достатъчно добро за повечето цели; трябва да го изгладим. Това е работата на кондензатора. Кондензаторът изглажда DC, което го прави достатъчно добър за нашите цели.

Възобновете нормалното поведение

Вижте диаграмата. Разберете кой вход на USB конверторната платка е положителен. Свържете кондензатора през входовете, като се уверите, че е правилно ориентиран. Кондензаторите имат маркиран отрицателен проводник. Положително към положително, отрицателно към отрицателно.

Сега свържете лентовия край (много важен) на диода към положителния проводник на кондензатора - или към положителния отвор на платката, ако можете да го поставите там. Не можах, поради което виси на кондензатора.

Сега, тези два проводника от термостата? Единият (без значение кой) отива към отрицателната страна на кондензатора, другият отива към свободния край на диода.

Стъпка 4: Направете го красиво и го свържете

Отпечатах 3D кутия за комплекта USB конвертор, за да го защитя и да изглежда по -добре.

Сега всичко, което трябва да направите, е да включите USB измервателя на захранването в USB конвертора, да включите "товара" в глюкомера и сте готови!

Сега, всеки път, когато вентилаторът се включи, часовникът ще работи. Ако знаете колко ампера използва вашата система, можете да получите доста добра представа за следващата си сметка за електричество. Моята система струва около 73 цента на час за работа. Добавете това към сметката си извън сезона и ще знаете колко ще бъдете изтъркани.

Едно нещо, което трябва да се отбележи: Оказва се, че таймерът на USB паметта не се „преобръща“до нула, когато стигне до 100 часа; вместо това той чете „ПЪЛНО“и ще трябва да бъде нулиран ръчно. Също така го нулирам месечно в дните на четене на глюкомера.