Подключаемся к автомобильной шине K-Line

К контроллеру теплового насоса нужно было подключать радио-датчики, приемный модуль которых работает по авто шине K-Line на скорости 115200 бод.
Пришлось ваять адаптер - конвертер уровней.

Тепловой насос и его контроллер

Решил я себе для отопления дома поставить тепловой насос (ТН) в качестве основного источника тепла, вместо электрокотла.
Задача была уменьшить расходы на отопление в будущем и разгрузить электросеть.

У фирмы Energylex был приобретен ТН в сборе, пробурены скважины и подключено все это дело в существующую систему отопления с теплым полом, фанкойлами и оставшимися от старого котла батареями отопления.

Как оказалось впоследствии, модель и поставщик ТН был выбран не удачно, ТН не выдавал заявленные характеристики. Так же им не удобно было пользоваться из-за особенностей встроенного контроллера. Внутри был установлен контроллер Digimark, который не работал как заявлено и постоянно выпадал в ошибку. Функцию плавного изменения оборотов компрессора, как в последствии оказалось он тоже не поддерживал, хотя такая функция значилась в характеристиках.

В итоге этот контроллер был снят и установлен "Народный контроллер теплового насоса" (НК).
Это проект контроллера теплового насоса с открытым исходным кодом, в качестве мозгов, которого, выступает Arduino DUE.
Пришлось принять активное участие в доработке программы под свои и чужие нужды.

Доработка фанкойла Ballu BMFL-180M (270M/360M/...)

Вправляем мозги очередному фанкойлу. На этот раз фанкойл из новой серии - Ballu Line, с буковкой "М" на конце.

Это один из самых дешевых фанкойлов с ИК пультом и не плохим внешним видом.
Данный фанкойл не имеет водяного клапана, но он мне и не нужен. Так же у него нет датчика температуры теплоносителя, по этому он будет дуть холодным воздухом, если котел не работает.
При достижении заданной на пульте температуры вентилятор отключается.

Доработка заключается в контроле температуры теплоносителя и, в зависимости от режима работы - нагрев / охлаждение, микроконтроллер Atmel AVR ATTiny85 будет отключать вентилятор, если температура вышла за заданные пределы.

Дистанционное снятие показаний электросчетчика, часть 2

Пришлось изменить прошивку считывателя показаний счетчика Меркурий 231 AT, заодно и упростилась схема.

Как оказалось, конвертеры UART - IrDA MCP2120 закупленные на aliexpress.com оказались подделкой.
У них на 9600 бод ширина ТХ импульса 1.5us вместо 20us, и в итоге передача не устойчивая бывает.

В esp8266, в принципе, есть IrDA режим работы UART, но выяснилось, что с ним тоже не так все гладко...

Дистанционное снятие показаний электросчетчика Меркурий

Многотарифные 3-х фазные электро-счетчики Меркурий 231 АТ (230) имеют ИК интерфейс, через который можно снимать показания, изменять параметры счетчика, корректировать время.
Со счетчика можно считать достаточно много данных, об этом ниже.

Для этого используется модуль на базе esp8266, который выступает еще в качестве веб-сервера. Он также занимается отправкой данных на IoT сервер, автоматически корректирует время, строит графики - по дням, по часам, по минутам.

ИК (IrDA) адаптер для работы со счетчиками Меркурий 231, 230

Есть такой замечательный счетчик электроэнергии - Меркурий 231 AT.
Это много-тарифный 3-х фазный счетчик с ЖК дисплеем и с ИК интерфейсом.

Есть только у него один недостаток - в некоторых случаях при отключении электричества, часы в нем останавливаются на какое-то время.
Можно подумать это единичный брак, но как показала практика, замена счетчика не исправляет ситуацию.
Причем часы могут останавливаться не всегда.
В итоге время на счетчике начинает отставать до нескольких часов, и тарификация идет неверно.
У модели 230 дела с этим обстоят получше, но он гораздо больший размеров и стоит дороже.

В счетчике заложена возможность корректировки часов, но только с помощью внешней программы - Универсальный конфигуратор счётчиков Меркурий.
Программа работает со счетчиком через ИК (IrDA) интерфейс.

Доработка электронного пульта управления фанкойлом Dantex / Lessar / MDV

Электронный пульт - термостат Dantex MD-KJR-15B/E(P) для фанкойлов как оказалось не сохраняет настройки.
То есть, установил режим и температуру, включил фанкойл, а потом отключилось электричество и все, после включения - фанкойл выключен, температура сбросилась, режим - вентилятор.
Я не понимаю, как вообще можно продавать такие пульты...
Причем такой пульт с аналогичными внутренностями выпускается под марками Lessar (LZ-ADPW), Dantex, MDV и т.п.

Механический пульт в данном случае лучше, но он не имеет возможности подключения датчика температуры теплоносителя - для функции исключения обдува холодным воздухом.

Внутри пульта достаточно много компонентов, для такой функциональности, а на копеечный EEPROM места не хватило, причем стоит сам пульт не мало...
Так же данный пульт не умеет изменять (отключать) скорость вентилятора фанкойла, то есть кнопка FAN просто меняет скорость, а управление нагревом/охлаждением происходит с помощью трехходового клапана, если он есть.

Так как заменить пульт, в моем случае, не вариант, с помощью микроконтроллера Atmel AVR ATTiny13A все это дело будет исправлено.

Предотвращение обдува холодным воздухом у фанкойла Ballu

Так получилось, что попал ко мне фанкойл Ballu серии Line - BMFL-270.

Плата управления фанкойлом универсальная и устанавливается как на кондиционеры, так и на фанкойлы.

По непонятной причине производитель не поставил датчик температуры трубопровода.
Даже разводка под разъем датчика есть, а вот самого разъема и датчика нету.

Из-за этого его не возможно оставить постоянно включенным, для того чтобы быстро удаленно прогревать дом - вентилятор будет всегда крутиться, даже когда котел/чиллер выключен.

Далее, с помощью микроконтроллера AVR ATTiny85 и цифрового датчика температуры DS18B20 сделаем так, чтобы при понижении температуры теплоносителя ниже заданной вентилятор фанкойла отключался (для режима охлаждения наоборот).

Подключаем проветриватель Aeropac SN к датчику CO2 AZ-7798 (UART)

Появились новые версии проветривателей Аэропак с кнопочным управлением и дисплейчиком - Aeropac SN.
Старая доработка работать уже не будет.
Поэтому пришлось разрабатывать новую...

Управлять проветривателем будет веб-сервер на базе esp8266 + nRF24L01 для передачи данных. Он подключен к AZ-7798 через UART.
В проветриватель встраивается Atmel AVR Attiny44A + nRF24L01 для задание оборотов вентилятора.

Контроллер пропорционального дозирования для очистки воды

Для удаление из воды повышенного содержания железа и марганца применяются разные схемы.
В моем случае это подача гипохлорита натрия (хлорка) в качестве окислителя.

Далее описан контроллер пропорционального дозирования для дозирующего насоса.
Мозги контроллера на ATMEL ATtiny 4313, плюс используется микросхема точного времени DS1307 с памятью и текстовый LCD индикатор 20х4.

Термометр с тревогой и логированием в баню

         Для контроля температуры, влажности и датчиков дыма решил собрать схемку с использованием платки Arduino Pro Mini.
Плата, в принципе, подойдет любая, главное чтобы на ней стоял микроконтроллер ATMEGA328P и были доступны все выводы.
Датчики температуры цифровые (1-Wire), датчик влажности аналоговый.
Запись лога в формате CSV ведется на SD карту (используется библиотека FatFs (C) ChaN).
Дисплей используется символьный - 20x4.

Итого в проекте используются:

1. Плата Arduino Pro Mini 5В 16МГц (китайский аналог). 
2. Плата часов Tiny RTC I2C на DS1307. 
3. Плата Micro SD 5V с микросхемой согласования уровней напряжения (SPI). 
4. Символьный LCD 20 x 4 производства МЭЛТ с нормальной русской кодировкой (страница 1) MT-20S4A. 
5. Цифровые датчики температуры DS18B20 (1-Wire).
6. Аналоговый датчик влажности HM1500LF. 
7. Сирена XHD SFB-55. 
8. Батарейный блок на 3 х 1.5В (ААА) для резервного питания. 
9. Датчики дыма на микросхеме MC145010 или аналогичной. 

Снятие показаний со счетчика электричества с помощью esp8266

Данные (импульсы) снимаются со счетчика электроэнергии посредством подключения либо телеметрическому (импульсному) выходу или на светодиод счетчика навешивается фототранзистор.

Данные отправляются на облачный сервер и записываются во FRAM память, для защиты от пропадания питания.

Память можно использовать с интерфейсом I2C или SPI. Если SPI, то используется режим overlap - память припаивается поверх флеша с прошивкой на модуле esp.

Про SPI overlap режим расскажу ниже подробней. Отображение информации, графики - через веб. Количество считанных импульсов сохраняется в энергонезависимою FRAM память. В ней также сохраняется кольцевой лог потребленной энергии за каждую минуту. Минуты с нулевыми значениями импульсов "архивируются", чтобы больше данных влезло. 

Управляем вентиляцией через интернет с помощью esp8266

WiFi модуль esp8266 используется в качестве веб-сервера для беспроводного управления вентиляцией через nRF24L01+.

Вот в эту конструкцию добавляется WiFi модуль, который выполняет роль «мозга» системы вентиляции.

Собранные значения углекислого газа отправляются на облачный сервер интернета вещей — ThingSpeak

Отключение защиты от замерзания электро-котла Protherm Скат

В достаточно неплохой электро-котел встроена защита от замерзания, срабатывающая при достаточно высокой температуре, и которую невозможно отключить.
И если в систему залит антифриз, и планируется периодическое удаленное включение отопления (заранее перед приездом раз в неделю, по праздникам и т.п.), то эта защита может вылиться в копеечку.
Отключаем защиту с помощью навесной схемки на микроконтроллере AVR с цифровым датчиком температуры DS18B20.


Защита от замерзания в котле Протерм Скат (v.13) работает так — при снижении температуры жидкости на выходе из котла ниже 8 градусов включается насос до тех пор, пока температура не станет 10 градусов.
При снижении температуры ниже 5 градусов котел сам включается и работает пока не нагреет теплоноситель до 25 градусов.

Доработка автоматического освежителя воздуха Air Wick Freshmatic

Доработал еще один освежитель воздуха Airwick.
На этот раз используется питание от встроенных батарей, плюс прикручен датчик освещения (фоторезистор).
Микроконтроллер Atmel Attiny13A работает в сверхнизком режиме потребления - на частоте 128kHz (для этого изменены фьюзы: CKSEL0, CKDIV8).

Потребление в итоге получилось в разы меньше, чем у родного контроллера.
Большее время мк спит, просыпаясь от watchdog-a раз в 8 секунд (по факту — 8.7 секунды).
Далее запускается чтение сопротивления фоторезистора через АЦП.