В съвременните умни домове управлението на осветлението чрез смарт устройства като Arduino или ESP8266/ESP32 става все по-популярно. Често срещан проблем обаче е как да се комбинира традиционното ръчно управление чрез стенен ключ с електронно управление, без едното да пречи на другото. Решението на този проблем е използването на би-стабилно реле, което действа като втори девиаторен ключ и осигурява надеждна работа дори при загуба на захранване.
Принцип на работа на девиаторните ключове
Девиаторният ключ се използва в електроинсталациите, за да позволява управление на осветлението от две различни точки. При стандартната инсталация два девиаторни ключа се свързват така, че да позволяват превключване на осветлението независимо кой от двата е натиснат. Това се постига чрез две комутиращи връзки, които пренасочват електрическия път.
Какво представлява би-стабилното реле?
Би-стабилното реле е електромеханичен превключвател, който разполага с две стабилни състояния които се задават от две различни бобини в релето. За разлика от обикновените релета, които изискват постоянно захранване за поддържане на състоянието си, би-стабилното реле задържа позицията си дори при отпадане на захранването. Това означава, че лампата няма да се включи или изключи неочаквано при загуба на захранване, което е съществено предимство при изграждането на смарт електроинсталации.
HFD2012-M-L2-bi-stable-relayВ нашата схема единият девиаторен ключ ще бъде заменен с би-стабилно реле, управлявано от микроконтролер (ESP32/Arduino), като това в документацията отгоре. Така ще запазим функционалността на класическото ръчно управление, но ще добавим възможност за автоматизация и дистанционно управление.
Принцип на работа
В нашата схема ще използваме стандартен девиаторен ключ в комбинация с би-стабилно реле (HFD2/005-S-L2 за 5V управление или HFD2/012-M-L2 за 12V управление). Включването или изключването на лампата ще бъде възможно както от ключа на стената, така и от управляващата електроника.
- Девиаторният ключ е свързан към двата входа на релето.
- Би-стабилното реле играе ролята на втори девиаторен ключ.
- Микроконтролерът (ESP32/Arduino) управлява релето чрез кратки импулси.
Сравнение между обикновено и би-стабилно реле
| Характеристика | Обикновено реле | Би-стабилно реле |
|---|---|---|
| Необходимост от постоянно захранване | Да | Не |
| Поведение при загуба на захранване | Връща се в начално състояние | Запазва последното състояние |
| Консумация на енергия | Постоянна | Само при превключване |
| Приложение | Временни превключвания | Постоянни състояния |
Схема на свързване
Схемата на свързване е аналогична на стандартната девиаторна схема, но с добавено би-стабилно реле. Девиаторният ключ и релето работят заедно, като осигуряват двойно управление на лампата.
- Девиаторният ключ работи като стандартен механичен превключвател.
- Би-стабилното реле замества втория девиаторен ключ, но се управлява от микроконтролера.
- Микроконтролерът (ESP32/Arduino) подава импулс за промяна на състоянието на релето, като по този начин осигурява смарт контрол над осветлението.
В бъдеще ще разработим наша платформа, която ще е с тази идея и която ще можем да вградим в домашната ни автоматизация. Може да разгледате нашите проекти в под-страниците ни:
- Arduino проекти
- ESP8266 проекти с Arduino IDE и MicroPython
- ESP32: Проекти с MicroPython и Arduino IDE
Заключение
Използването на би-стабилно реле в комбинация с девиаторен ключ позволява изграждането на надеждна и удобна система за управление на осветлението. Този подход комбинира предимствата на традиционната електроинсталация с възможностите на умните технологии, осигурявайки безпроблемно управление както ръчно, така и чрез смарт устройство.