Усовершенствованный вариант программного обеспечения системы управления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

Комментарии к статье

Описаны изменения и дополнения, которые автор статьи внес в программное обеспечение "любительской" системы управления "умным домом", описанной им в [Л].

В первую очередь, исправлены ошибки, влияющие на стабильность работы модуля ihsc.exe. Чтобы повысить устойчивость работы всей системы, был создан контролирующий процесс (модуль ihsc_guard.exe), который начинает работать автоматически при запуске ihsc.exe. При сбое основного модуля происходит его автоматический перезапуск.

В новой версии программного обеспечения веб-сервер научился принимать информацию от браузера. Атрибут "action" веб-формы должен содержать скрипт, который будет передан серверу и выполнен при нажатии на экранную кнопку на html-странице. Доступ к системе через Интернет производится с помощью андроид-смартфона с браузером Mozilla Firefox.

Была обновлена и программа микроконтроллера для универсальных устройств UD. Изменения коснулись компонента системы "Одиночная выходная линия управления". Теперь этот компонент может иметь датчик, контролирующий фактическую подачу напряжения на нагрузку, который может быть собран, например, по схеме, изображенной на рисунке. С помощью него можно контролировать исправность силовой части устройства или плавкой вставки. При создании конфигурации устройства значение поля "Датчик напряжения: Антидребезг 0,1 с * на..." для этого датчика нужно установить равным 30 (3 с), чтобы избежать ложных срабатываний.

Рис 1. Схема датчика

В скриптовый язык добавлен оператор exit, останавливающий выполнение текущего скрипта.

Приведу пример того, как можно расширить возможности описанного в [Л] устройства № 12, изменив набор скриптов. Его можно загрузить в работающее устройство, открыв на графическом терминале пункт меню "Сервис→Редактор скриптов...".

Научим устройство № 12 включать светильник, если в течение минуты после его автоматического выключения сработал датчик движения. Это даст возможность снова включить освещение, например, помахав рукой, если до этого он более 15 мин не был замечен датчиком движения, который и выключил освещение, сочтя, что в комнате никого нет. Набор скриптов, решающих эту задачу, приведен в табл. 1.

Таблица 1

Замечу, что проверять текущее состояние датчика движения не приходится. Обычно импульс этого датчика длится всего несколько секунд - любой перепад его уровня принимаем за наличие движения.

Рассмотрим еще два примера с использованием датчика движения. Предположим, на входе в дом установлены две двери - наружная и внутренняя. Они расположены на небольшом расстоянии одна от другой, поэтому при входе или выходе из дома существует отрезок времени, в течение которого обе двери открыты одновременно. Над наружной дверью установлен уличный светильник. В прихожей установлены потолочные светильники, управляемые некоторым устройством № 4.

Необходимо сделать так, чтобы в темное время суток при выходе из дома включался на несколько минут уличный светильник, а при входе в дом включалось освещение в прихожей. Эту задачу решает набор скриптов, приведенный в табл. 2.

Таблица 2

Информацией о текущей освещенности владеет устройство № 10 - домашняя метеостанция, оснащенная датчиком освещенности. Пороги освещенности, при которой нужно включать или выключать светильники, будут разными для улицы и прихожей, поскольку внутри помещения естественная освещенность всегда ниже, чем снаружи.

Обычные светильники со встроенными датчиками движения в рассматриваемом случае непригодны, потому что конфигурация помещения и возможные места размещения светильников не позволяют их датчикам срабатывать в процессе открывания двери. Из-за этого возникает дискомфорт: первый шаг приходится делать в темноте, только после этого датчик движения включит свет. А нужно добиться, чтобы он включался еще во время открывания двери.

Создаваемому устройству присвоим номер 3. К нему подключим два геркона - это датчики открытых дверей (наружной и внутренней), спрятанные внутри дверной коробки. Еще подключим кнопку звонка. Управлять устройство будет наружным светильником и звонком.

Переменная step принимает значение 1, когда устройство предполагает, что человек выходит из дома, или значение 2, когда он входит в дом.

Переменная still предназначена для блокировки автоматического включения освещения. Например, если требуется посмотреть в окно в сумерки или не открывать дверь нежелательным гостям.

Переменная dark содержит выраженный в условных единицах уровень внешней освещенности. Чем она выше, тем меньше значение этой переменной. Поскольку необходимый порог освещенности выбирают экспериментально, нет никакой необходимости выражать ее в стандартных единицах. Сам датчик представляет собой фоторезистор, подключенный к АЦП.

Через 2 мин после запуска устройства переменной dark присваивается значение текущего уровня освещенности, полученное от устройства № 10 (метеостанции). В дальнейшем обновление значения этой переменной происходит через каждые 15 мин. Локальное хранение медленно изменяющегося параметра позволяет ускорить выполнение скрипта, так как не приходится всякий раз тратить время на опрос соседнего устройства. А двухминутная задержка нужна для того, чтобы метеостанция успела измерить освещенность, если питание на все устройства системы подано одновременно.

Скрипт 1 устройство выполняет при изменении состояния герконов наружной и внутренней дверей. Направление движения определяется исходя из того, какая дверь открыта раньше. Недостаток этого способа состоит в том, что если дверь забыли закрыть, то принятое решение будет неправильным и освещение автоматически не включится.

Скрипт 2 устройство выполняет при нажатии на кнопку звонка.

В завершение рассмотрим задачу автоматизации освещения в ванной комнате, туалете или другом подсобном помещении. Набор скриптов для ее решения приведен в табл. 3. По причинам, описанным выше, только одними датчиками движения обойтись не удалось. Потребовалось также установить датчики открытых дверей.

Таблица 3

Переменная t принимает значение 0, если дверь в помещение закрыта и там никого нет; значение 1 - если открылась дверь и человек заходит в помещение; значение 2 - если он вошел в помещение и закрыл за собой дверь; значение 3 - если открылась дверь и человек выходит из комнаты.

Алгоритм правильно работает, если весь цикл выполняют без ошибок, т. е. дверь не забывают открывать и закрывать. Если же человек выйдет из комнаты и не истечении 6 мин освещение будет выключено, но переменная t останется равной 3 в ожидании, что дверь закроют. Если через некоторое время в открытую дверь войдет человек, сработает датчик движения, и переменной t будет присвоено необходимое значение 1 .

Можно усовершенствовать этот алгоритм, обнуляя переменную t, если в течение нескольких минут после закрывания двери в помещении не было зафиксировано движения. Это восстановит нормальную работу устройства после того, как человек оставит открытой дверь, войдя в комнату, а через некоторое время выйдет и закроет за собой дверь.

Благодаря датчику открытой двери освещение включается моментально при ее открывании. Но поскольку датчик движения реагирует только на присутствие человека внутри комнаты, освещение не включается при проходе мимо двери, если по какой-либо причине она оставлена открытой.

При использовании стандартных светильников со встроенными датчиками движения такого эффекта добиться не удалось. Особенно в ванной комнате и в туалете. Дело в том, что очень трудно задать оптимальную продолжительность работы светильника. Если она слишком мала, человеку приходится постоянно двигаться, чтобы продлить его работу, а если слишком велика, то после выхода из комнаты освещение продолжительное время остается работающим бесполезно.

Для проверки скриптов на синтаксические ошибки при загрузке в контроллер можно пользоваться встроенным в графический терминал редактором скриптов ("Сервис→Редактор скриптов...”). Нужно помнить, что переменные создаются при первом использовании в операторе присваивания. Поэтому перед проверкой работы условного оператора, в котором имеются переменные, их нужно создать. А при использовании значений параметров компонентов системы соседних устройств программа предложит ввести значение вручную, имитируя отправку запроса и получение значения нужного параметра.

У программы появились также возможности, которые на практике пока не применялись, но доступны для тестирования:

- возможность запуска стороннего приложения для синтеза звука. Для этого в поле, где ранее указывали имя wav-файла для проигрывания, нужно ввести командную строку, запускающую стороннее приложение;
- ТСР-сервер предоставляет доступ к сообщениям, которыми устройства обмениваются по системной шине. Выбрать порт можно в пункте меню "Сервис→Настройка". При подключении к ТСР-серверу будет запрошен пароль Администратора (по умолчанию 1234).

Доработанное программное обеспечение можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/02/ihsc.zip.

Литература

1. Антонов М. "Любительская" система управления "умным домом". - Радио, 2016, № 6, с. 31-35; № 7, с. 33-37.

Автор: М. Антонов

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Батарея на атомных отходах 16.02.2025 Команда ученых из Университета штата Огайо разработали революционную батарею, которая превращает ядерную энергию в электричество с помощью светового излучения. Эта технология открывает новые перспективы для полезного использования радиоактивных отходов и производства энергии в экстремальных условиях. Батарея основана на сочетании сцинтилляционных кристаллов и солнечных элементов. Сцинтилляционные кристаллы обладают высокой плотностью и способны излучать свет при поглощении радиации. Затем солнечные элементы улавливают этот свет и преобразуют его в электрический ток. Такой механизм позволяет эффективно использовать окружающее гамма-излучение. Прототип батареи, размером около 4 кубических сантиметров, был протестирован в Лаборатории ядерных реакторов штата Огайо. Ученые использовали два радиоактивных изотопа - цезий-137 и кобальт-60, которые являются распространенными продуктами деления ядерного топлива. При использовании цезия-137 батарея генерировала 288 нановатт. При применении более мощного кобальта-60 мощность достигала 1,5 микроватта, чего достаточно для питания миниатюрного датчика. "Это прорывные результаты с точки зрения выходной мощности", - отметил соавтор исследования, научный сотрудник Ибрагим Оксуз. Главный автор исследования, профессор Реймонд Цао, считает, что при наличии подходящего радиоактивного источника такие батареи можно масштабировать для более мощных приложений. Исследователи рассматривают следующие потенциальные области применения: источники энергии в местах хранения ядерных отходов, энергоснабжение в космических и глубоководных миссиях, автономные датчики и системы мониторинга в условиях радиации. Важно отметить, что сама батарея не содержит радиоактивных материалов, а лишь использует окружающее гамма-излучение. Несмотря на его высокую проникающую способность, устройство остается безопасным для человека. Ключевым фактором эффективности является состав сцинтилляционного кристалла. Его форма и размер напрямую влияют на количество поглощаемого излучения и конечную выходную мощность. Однако одно из главных преимуществ технологии - длительный срок службы без необходимости обслуживания. Основной вызов при масштабировании технологии связан с затратами на производство. "Разработка таких батарей в промышленных масштабах потребует значительных вложений, если не удастся удешевить процесс", - отметил профессор Цао. Дальнейшие исследования будут направлены на оценку долговечности батарей, их производительности в различных условиях и поиск оптимальных материалов. "Концепция ядерной батареи очень перспективна. Мы видим множество возможностей для улучшения, и я уверен, что этот подход займет важное место в индустрии сенсоров и энергетики", - подытожил Ибрагим Оксуз. Исследование получило поддержку Национальной администрации по ядерной безопасности и Управления энергоэффективности Министерства энергетики США.

Другие интересные новости:

▪ Мост напечатан на 3D-принтере

▪ Запах пациента заставляет врачей ошибаться

▪ Шоколад улучшает зрение

▪ Беспроводной модуль LibreSync LS9

▪ Основная проблема колонизации Марса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Градация аккумуляторов по качеству. Искусство видео

▪ статья Что такое невроз страха? Подробный ответ

▪ статья Продюсер программ. Должностная инструкция

▪ статья Еще один телефонный Сторож. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автономный сигнализатор отключения напряжения сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026