Adăugați un monitor de utilizare la un termostat de acasă: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Cu mult, cu mult timp în urmă, cu mult înainte de a exista un termostat „inteligent”, am avut un termostat acasă care oferea un total zilnic (cred - poate săptămânal) de „la timp” pentru sistemul meu de încălzire și aer condiționat.

Lucrurile s-au schimbat … Ultima dată când am cumpărat un termostat, am avut de ales: un termostat programabil drăguț la un preț accesibil, dar fără un monitor de utilizare, sau un termostat „inteligent” supraevaluat - și excesiv -, pe care nu l-am făcut vrei. Mi-a fost foarte dor de acel monitor simplu de utilizare și am petrecut luni întregi cu ideea pe spatele minții mele.

Ceea ce am vrut a fost ceva care să fie ieftin, compatibil cu un termostat de 24 VAC, să fie ușor de alimentat de la puterea termostatului de 24 VAC, să fie autonom cu afișajul propriu și să aibă memorie non-volatilă capabilă să înregistreze cel puțin câteva zile de utilizare înainte de răsturnare sau necesitatea resetării.

La început, m-am gândit că un data logger bazat pe Arduino ar fi o soluție ideală și probabil că încă este, dar după ce s-a împotmolit în buruienile programării Arduino, interfața de 24 de volți, necesitatea unei surse continue de energie, etc., recent, pentru că tocmai mi se reparase AC și mă gândeam la asta, am vizitat din nou ideea. Ceva m-a făcut să mă uit la micul meu contor USB pe care l-am cumpărat acum câțiva ani pentru ceva de genul 5 USD … Hei! Acest lucru înregistrează timpul de încărcare, merge până la 99 de ore, este alimentat prin USB și are memorie non-volatilă !! Wow! Literal, tot ce trebuie să fac este să-l fac să ruleze pe 24 VCA!

Ei bine, aproape toate. Vom ajunge la asta.

Provizii

• Un tester de putere USB. Nu obțineți tipul cu afișajul LED. Trebuie să fie unul cu afișaj LCD, ca acesta. Trebuie să aibă un afișaj al timpului de încărcare. De obicei, acestea afișează, de asemenea, tensiunea, curentul și mAh total, pe care, în această utilizare, le puteți ignora cu bucurie.
• Un convertor de 24 volți în USB. Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în mașini pentru a oferi un port USB de la 12 volți. Majoritatea vor funcționa și pe 24 de volți. Ceva de genul.
• Un condensator electrolitic evaluat la 35 volți sau mai mult. Valoarea exactă nu este prea importantă; Am folosit un 1000 uF pentru că asta era ceea ce aveam la dispoziție. Probabil că orice lucru de 220 uF sau mai mare va funcționa. Scopul său este de a filtra DC-ul rectificat după diodă.
• O diodă 1N4001. Cele mai multe diode vor funcționa aici. Îl folosim doar ca redresor brut și va transporta foarte puțin curent.
• Un rezistor de 150 ohmi pentru utilizare ca sarcină.
• Fie un vechi cablu USB pe care nu vă deranjează să îl tăiați, fie o mufă USB pe care o puteți lipi.
• Un multimetru. Orice cheapo va face. Harbour Freight le dă uneori.
• Echipamente de lipit.

Pasul 1: Măsurați de două ori …

Făcusem deja lucrările preliminare când am conceput prima dată această idee. Tot ce era nevoie era să găsim cele două fire din cele patru care mergeau la termostatul care controlează suflanta. În acest fel, ori de câte ori căldura sau curentul alternativ era pornit, acesta trimitea tensiune prin cele două fire pentru a semnaliza orice am venit în cele din urmă.

Pe termostatul meu cu 4 fire - cu încălzitor de gaz și sistem CA standard - combinațiile de fire sunt:

• Alb - firul comun
• Galben: aer condiționat
• Verde: ventilator
• Roșu: Putere

Nu am testat cablul Heat, pentru că mă interesează în cea mai mare măsură cât funcționează A / C. La urma urmei, aceasta este Arizona! (Ca și în „Zăpadă? Ce este asta ??”) Dacă locuiți, să zicem, Minnesota, ar putea fi mai interesat de căldură, dar principiul este același.

Din cauza modului în care termostatul meu este construit. Nu aș putea să scot capacul de pe el și să încep să sondez firele, deoarece capacul este termostatul, iar partea atașată la perete este doar un bloc de borne. Am tăiat niște fire subțiri și le-am introdus în blocul de terminale de lângă firele deja existente, apoi le-am condus afară unde le-am putut testa după ce am remontat statul.

Când suflanta este pornită, există energie între firele albe și galbene. Asta trebuie să știu. Aceste două fire vor fi înlocuite cu fire mai bune, care vor continua în afara carcasei termostatului. Am intenționat să pun doar monitorul terminat deasupra termostatului, așa că am condus firele în partea de sus a termostatului.

Pasul 2: Teorie și practică

Se spune că, în teorie, nu există nicio diferență între teorie și practică. În practică, există.

Primul lucru pe care l-am făcut a fost să conectez testerul meu USB la un port USB. Aici a fost singurul obstacol real din întregul proiect: cronometrul nu contează timpul decât dacă există o sarcină - cu alte cuvinte, ceva trebuie să tragă putere din el.

Hoookay … Nu vrem să tragem multă putere, pentru că nu știm câtă energie trebuie să economisească sistemul. Un rezistor mic care atrage câțiva miliamperi ar trebui să facă.

Din nou, mi s-a întâmplat să am un rezistor de 150 ohmi, 1/4 wați în cutia de piese și un cablu USB cu capete goale. Am pus rezistorul între firele roșii și negre de pe cablul USB și Eureka! Asta, teoretic, ar trebui să atragă aproximativ 30 de miliamperi la cei 5 volți pe care îi oferă USB. În orice caz, este suficient să porniți „ceasul”, iar rezistența nu se va încălzi foarte tare. Rețineți că un rezistor de 100 ohmi va disipa 1/4 watt de căldură, plasându-l chiar în partea de sus a ratingului său. Dacă găsiți că aveți nevoie de un rezistor de 100 ohmi, mai bine obțineți o unitate de 1/2 watt.

Pentru că aveam unul, am instalat rezistorul într-o mufă USB de dragul îngrijirii. Terminalele de alimentare sunt cele două exterioare dintr-o mufă USB-A standard. Dacă folosiți un cablu, ar trebui să fie firele roșii și negre, dar uneori chinezii ieftini folosesc un cod de culoare ciudat. Verificați cu contorul. Cele două fire care au 5V peste ele sunt cele potrivite.

Pe unitatea mea, dacă cursorul între ore și minute clipește, acesta contează.

Pasul 3: 24 VAC la 5 VDC

În primul rând, o mică teorie (Foarte puțin!)

Standardul pentru alimentarea termostatelor este de 24 Volți AC. AC - curent alternativ, ceea ce iese din perete - este excelent pentru alimentarea motoarelor mari și mici, a releelor, a elementelor de încălzire etc., dar este sărutul morții pentru electronice. De ce? deoarece curge în ambele sensuri de șaizeci de ori pe secundă, de unde și numele. Pentru a alimenta un computer, radio, televizor etc., acesta trebuie schimbat în DC - curent continuu, ceea ce scoți din baterie.

Este destul de simplu să transformi AC în DC; o va face o diodă. O diodă funcționează ca o supapă unidirecțională pentru electricitate. Puneți o diodă într-un circuit de curent alternativ și tăiați jumătate din unda de curent alternativ, oferindu-vă curent continuu pulsatoriu. Acest lucru nu este încă suficient de bun pentru majoritatea scopurilor; trebuie să-l netezim. Aceasta este treaba condensatorului. Condensatorul netezește DC-ul, făcându-l suficient de bun pentru scopurile noastre.

Reluați un comportament normal

Consultați diagrama. Aflați ce intrare de pe placa convertor USB este pozitivă. Conectați condensatorul la intrări, asigurându-vă că este orientat corect. Condensatoarele au marcajul negativ. Pozitiv la pozitiv, negativ la negativ.

Acum conectați capătul în bandă (foarte important) al diodei la conductorul pozitiv al condensatorului - sau la gaura pozitivă de pe placă, dacă îl puteți monta acolo. Nu am putut, motiv pentru care este agățat de condensator.

Acum, cele două fire de la termostat? Unul (nu contează care) merge la partea negativă a condensatorului, celălalt merge la capătul liber al diodei.

Pasul 4: Faceți-l frumos și conectați-l

Am imprimat 3D o cutie mică pentru ansamblul convertorului USB, pentru a-l proteja și a face să arate mai bine.

Acum tot ce trebuie făcut este să conectați contorul de putere USB la convertorul USB, conectați „sarcina” la contor și gata!

Acum, de fiecare dată când suflanta se aprinde, ceasul va funcționa. Dacă știți câte amperi desenează sistemul dvs., vă puteți face o idee destul de bună despre următoarea factură electrică. Sistemul meu costă aproximativ 73 de cenți pe oră pentru a rula. Adăugați asta la factura dvs. în afara sezonului și știți cât de mult veți fi șlefuit.

Un lucru de remarcat: se dovedește că temporizatorul de pe stick-ul USB nu se „răstoarnă” la zero când ajunge la 100 de ore; în schimb, citește „FULL” și va trebui să fie resetată manual. De asemenea, îl resetez lunar în zilele citite de contor.