DIY Умный дом

Кто-нибудь может подсказать ресурс, где можно набраться знаний по схемотехнике? Я понимаю, что этому учиться и учиться, но набрать хотя бы базовые знания необходимо. Собирать разрозненные знания по всяким форумам получается не совсем оптимально. Может быть есть где-нибудь обобщенный опыт?

И еще раз о связи длиннопост.

Как я уже писал ранее, для стационарных датчиков и исполнительных устройств предусмотрено общение по RS485-интерфейсу. Это накладывает некоторые ограничения, т.к. RS485 работает по топологии шины. Соответственно все-все устройства должны находиться на одном проводе "параллельно". Плюс, чтобы не тянуть питание отдельно (24V), оно будет приходить по витой паре вместе с сигналом. В связи с этим есть несколько путей:

1. Наплевать на топологию и тянуть всё звездой. На таком расстоянии (в пределах квартиры) эта схема, возможно, не доставит проблем. Возможно придётся побегать с осциллографом и поиграться с терминирующими резисторами на оконечных устройствах. Плюс подхода - удобство разводки сигнала и питания из одного места.
2. Таки заморочиться и протянуть всё по уму. Минус - обрыв кабеля приведет к выходу из строя всего дальнейшего сегмента сети. В условиях сделанного ремонта - не самая радужная перспектива, т.к. большинство проводов будет под штукатуркой и натяжными потолками. Просадкой напряжения можно пренебречь, т.к. всё равно оно будет опускаться до необходимых 5V. А в критически важные места можно и отдельно кинуть кабель.
3. Т.к. было принято решение центральный контроллер собирать своими силами, то можно в него заложить функцию этакого хаба. Разделить сеть, например, на 4 сегмента. В пределах сегмента будет проще согласовать все линии. Минус - усложняет центральный контроллер и его логику.
4. Пока самый простой вариант, как мне кажется. Все провода от устройств сводить в одно место. Питание разводить звездой, а сигнал пускать по витой паре в прямом и обратном направлении. Получается две пары - питание и две пары на сигнал "туда-обратно". Путём нехитрых соединений можно все интерфейсные пары пустить последовательно. Из минусов пока только вижу сложности в поддержке этого и добавления новых устройств. Но, данный подход освобождает от усложнения схемы центрального контроллера. Плюс, при выходе из строя одной линии, всегда можно перекоммутировать интерфейсные линии в короткие сроки.

И еще пару слов о питании.

Давно мучает вопрос: как посчитать энергопотребление всей системы умный дом, если еще даже не до конца готовы прототипы всех плат? =)

Но из наработок можно отметить следующие моменты:

1. В качестве контроллера источника бесперебойного питания можно использовать DR-UPS40 от MeanWell. 24V 40A, что явно покрывает все требования. Имеет выходы DC OK, BATT FAIL и BATT DISCHARGE, что позволяет мониторить происходящее с питанием.
2. В качестве источника основного питания SDR-960-24. Также 24V 40A. Цена, конечно кусается, но и дешевле аналогов не нашел.

Почему выбраны именно они и именно на такую мощность? Дешевле аналогов пока не нашел, к сожалению. Плюс, подумал о том, что часть освещения всё равно будет на светодиодах от отдельного блока питания (например, "умная" подсветка коридора), и чтобы не городить зоопарк блоков питания, можно всё запитать от одного. Заодно появится возможность организовать аварийное освещение в стратегически важных местах. А также, большие аккумуляторы покрывают требования в 48 часов непрерывной работы всей системы при отсутствии сетевого напряжения.

Т.к. в рамках задачи по умному дому стоит контроль энергопотребления и автоматическое обесточивание квартиры (2 режима: безлюдный режим и аварийный), то надо было как-то снимать текущие значения сетевого напряжения и силы тока.

Долгие поиски не приводили к каким-либо мыслям, как это лучше сделать. С учетом того, что в знаниях схемотехники я пока недалеко ушел от нуля, то проектировать устройство самому не очень хотелось.

Китайцы в этом плане опять выручают. В одной из статей про умный дом наткнулся на уже готовый модуль с UART-интерфейсом - PZEM-004T. Измеряет силу тока до 100А и напряжение до 260V. В комплекте также имеется трансформатор тока. Довольно точно измеряет, хотя и есть погрешность на малых токах (вроде пока не особо критично). Аналогов такому устройству пока не нашел.

К вопросу о связи.

Изначально для RS485 думал использовать микросхему MAX1480. Есть все необходимые плюшки: внутренний изолированный источник питания, ESD защита, как мне казалось, минимум обвязки.

Из минусов было только необходимость в использовании инвертирующих триггеров на входе и огромный DIP корпус.

Немного порывшись в интернете нашел чип, который понравился еще больше: ADM2682E. Использование этого чипа позволило увеличить количество свободного места на прототипе платы, плюс все те же плюшки, что и у MAX1480. И всё это с действительно минимальной обвязкой. А с использованием другого DC-DC преобразователя, места стало столько, что даже и не знаю чем его теперь заполнить.

Про DC-DC преобразователь отпишусь чуть позже еще, т.к. есть некоторые вопросы.