Умнодомовый контроллер

Каждый создатель умного дома должен спроектировать как минимум один домотканный контроллер собственной разработки. Я к этому весу подходил трижды, и вот, наконец, оно есть и даже встало в строй парой юнитов. Третий на подходе.

Входящие требования проекта:

1. Закрыть конкретные потребности по входам-выходам и датчикам, а именно:

• Иметь интерфейс ModBus/TCP + http value request (OpenHab style)


• Настраиваться через веб-интерфейс.


• Обслужить несколько (6) шин 1wire по несколько датчиков на шине, вплоть до 32 суммарно, с фиксированным и управляемым отображением датчиков на внутренние идентификаторы умного дома.


• Иметь аналоговые входы. В одном из модулей - вход измерения переменного тока (внешний шунт).


• Иметь PWM выходы. В итоге оно есть, но не используется и требует, пожалуй, доработки напильником.


• Уметь делать туннель tcp-485


• Конечно, обычные Di/Do с переключением из конфигурации.


• Поддерживать датчики DHT11 и BMP180 - конфигурируемо (есть/нет на конкретном экземпляре)


• Уметь сбрасывать выходы в дефолт при отказе связи.


• Брать время по NNTP (на борту нет батарейки и энергонезависимого таймера) - всё равно сеть нужна обязательно.

2. Влезать в DIN корпус в немаленькой конфигурации.
3. Утилизировать имеющиеся MMNET101 :)

Конечно, всё это не с нуля - были разные наработки, и модуль этот мне хорошо знаком уж лет десять.

Что получилось (один из вариантов компоновки):




Вертикально - модуль детекторов для измерения переменного тока. Правый нижний угол - импульсный преобразователь (основное питание умного дома - +24) до +5 и линейный до +3.3 для BMP180.



Конкретно этот модуль имеет: DHT11, BMP180, 6 каналов 1Wire (в сумме до 16 датчиков), 6 каналов Ai, 2 канала измерения переменного тока, 4 Di (без развязки, только с защитой по напряжению), 4 Do с буфером (которые потенциально можно использовать как SPI, но прошивка пока не поддерживает).



Монтаж незатейливый. Я никогда не делаю плат, обхожусь монтажками и проводами. "Зато я знаю, где их много". Китай продаёт готовые облуженные проводки, монтажки у меня гениальные (Российского, кстати, производства), никакой серийности всё равно нет. Да и делаю я это, конечно, больше в качестве отдыха, чтобы попаять всласть. :)



У устройства есть 4 светодиодных индикатора:

• Работа (мигает зелёным когда всё в норме)


• Отказ связи (мигает если к модулю никто не ходит за данными и горит пока сетевой интерфейс трясёт адрес по DHCP)


• Перегрузка по +5 вольт для датчиков 1Wire - защищено от КЗ многократным предохранителем, поскольку может идти длинными проводами.


• Передача по RS485.

Из интересного - MAC адрес для сети я синтезирую из MAC-адреса DS2401, который вместе с бортовой DS18B20 сидит на отдельном внутреннем 1Wire. Это, в частности, обеспечивает привязку IP-адреса к устройству в целом, а не к воткнутому в него процессорному модулю. Поэтому процессорный модуль можно снять и перепрошить без потери IP-адреса. К сожалению, конфигурация модуля уже хранится во внутреннем EEPROM Atmega128, и её приходится перенастраивать, если модуль процессора меняется.

Можно бы было сделать скачивание конфигурации в XML через параметризацию DHCP, но я не счёл. Для тех пяти модулей, что у меня остались - перебор. Тем более, что один-то надо будет оставить как ЗИП.

Ещё вариант - поставить внешнюю I2C EEPROM, но, опять же, овчинка того не стоит, как мне кажется.

Сейчас работают два экземпляра. Один стоит в кухонной вытяжке и обеспеспечивает её дистанционное управление, второй встал в стойку и будет работать tcp-485 туннелем (точнее, уже работает), принимать данные с 1wire датчиков температуры, измерять ток  в определённых потребителях (плита и стиральная машина) и, наверное, принимать некоторые аналоговые сигналы, типа датчиков освещённости на улице.

UPD: забыл сказать - код, конечно, открыт.

PS: Хранителям очага - а может, добавим тег smarthouse?