Tambahkan Monitor Penggunaan ke Termostat Rumah: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Dahulu kala, jauh sebelum ada yang namanya termostat "pintar", saya memiliki termostat rumah yang memberikan total "tepat waktu" harian (saya pikir - mungkin mingguan) untuk sistem pemanas dan AC saya.

Segalanya berubah… Terakhir kali saya berbelanja termostat, saya punya pilihan: Termostat yang dapat diprogram bagus dengan harga terjangkau tetapi tanpa monitor penggunaan, atau termostat "pintar" yang terlalu mahal - dan berfitur berlebihan, yang tidak saya lakukan mau. Saya sangat merindukan monitor penggunaan sederhana itu, dan menghabiskan waktu berbulan-bulan dengan ide di benak saya.

Yang saya inginkan adalah sesuatu yang murah, kompatibel dengan termostat 24 VAC, mudah dinyalakan dari daya termostat 24 VAC, mandiri dengan tampilannya sendiri, dan memiliki memori non-volatil yang mampu merekam setidaknya beberapa hari penggunaan sebelum berguling atau perlu diatur ulang.

Pada awalnya saya pikir data logger berbasis Arduino akan menjadi solusi yang ideal, dan mungkin masih, tetapi setelah terjebak dalam gulma pemrograman Arduino, antarmuka 24 volt, kebutuhan akan sumber daya yang berkelanjutan, dll… Yah, itu kembali ke pembakar belakang. Baru-baru ini, karena saya baru saja memperbaiki AC dan memikirkannya, saya mengunjungi kembali ide itu. Sesuatu membuat saya melihat ke pengukur daya USB kecil saya yang saya beli beberapa tahun yang lalu seharga $ 5… Hei! Benda ini mencatat waktu pengisian daya, berlangsung hingga 99 jam, bertenaga USB, dan memiliki memori yang tidak mudah menguap!! Wow! Secara harfiah yang harus saya lakukan adalah membuatnya berjalan pada 24 VAC!

Yah, hampir semua. Kami akan membahasnya.

Perlengkapan

• Penguji daya USB. Jangan mendapatkan jenis dengan tampilan LED. Itu harus satu dengan layar LCD, seperti yang ini. Itu harus memiliki tampilan waktu pengisian daya. Biasanya, ini juga menampilkan tegangan, arus, dan total mAh, yang dalam penggunaan ini, Anda dapat dengan senang hati mengabaikannya.
• Konverter uang 24 volt ke USB. Ini biasanya digunakan di mobil untuk menyediakan port USB dari 12 volt. Sebagian besar juga akan bekerja pada 24 volt. Sesuatu seperti ini.
• Sebuah kapasitor elektrolit dinilai pada 35 volt atau lebih tinggi. Nilai pastinya tidak terlalu penting; Saya menggunakan 1000 uF karena itulah yang saya miliki. Apa pun 220 uF atau lebih tinggi mungkin akan berfungsi. Tujuannya adalah untuk menyaring DC yang diperbaiki setelah dioda.
• Dioda 1N4001. Sebagian besar dioda apa pun akan berfungsi di sini. Kami hanya menggunakannya sebagai penyearah mentah, dan itu akan membawa arus yang sangat kecil.
• Sebuah resistor 150 ohm untuk digunakan sebagai beban.
• Baik kabel USB lama yang tidak ingin Anda potong, atau colokan USB yang dapat Anda solder.
• Sebuah multimeter. Murahan apa pun akan berhasil. Harbour Freight terkadang memberikannya.
• Peralatan solder.

Langkah 1: Ukur Dua Kali…

Saya sudah melakukan pekerjaan pendahuluan ketika saya pertama kali menyusun ide ini. Yang diperlukan hanyalah menemukan dua kabel dari empat kabel yang menuju termostat yang mengontrol blower. Dengan begitu, setiap kali panas atau AC menyala, itu akan mengirim tegangan melalui dua kabel itu untuk memberi sinyal apa pun yang akhirnya saya dapatkan.

Pada termostat 4 kabel saya - dengan pemanas gas dan sistem AC standar - kombinasi kabelnya adalah:

• Putih - kabel biasa
• Kuning: A/C
• Hijau: Kipas angin
• Kekuatan merah

Saya tidak menguji kabel Heat, karena saya lebih tertarik pada seberapa banyak A/C saya berjalan. Bagaimanapun, ini adalah Arizona! (Seperti dalam, "Salju? Apa itu??") Jika Anda tinggal di, katakanlah, Minnesocold, maka Anda mungkin lebih tertarik pada panas, tetapi prinsipnya sama.

Karena cara termostat saya dibuat. Saya tidak bisa begitu saja melepas penutupnya dan mulai memeriksa kabel, karena penutupnya adalah termostat, dan bagian yang menempel di dinding hanyalah blok terminal. Saya memotong beberapa kabel tipis dan memasukkannya ke blok terminal di samping kabel yang sudah ada di sana, lalu membawanya ke tempat saya bisa memeriksanya setelah memasang kembali 'stat.

Saat blower menyala, ada daya di antara kabel putih dan kuning. Itu yang perlu saya ketahui. Kedua kabel itu akan diganti dengan kabel yang lebih baik, yang masih mengarah ke luar rumah termostat. Saya berencana untuk meletakkan monitor saya yang sudah jadi di atas termostat, jadi saya mengarahkan kabel keluar dari atas termostat.

Langkah 2: Teori dan Praktek

Dikatakan bahwa dalam teori, tidak ada perbedaan antara teori dan praktik. Dalam prakteknya, ada.

Hal pertama yang saya lakukan adalah mencolokkan penguji USB kecil saya yang keren ke port USB. Inilah satu-satunya hambatan nyata dalam keseluruhan proyek: Pengatur waktu tidak menghitung waktu kecuali ada beban - dengan kata lain, sesuatu harus menarik daya darinya.

Hoookay… Kami tidak ingin menarik banyak daya, karena kami tidak tahu berapa banyak daya yang harus disimpan sistem. Sebuah resistor kecil yang menarik beberapa miliampere harus dilakukan.

Sekali lagi, saya kebetulan memiliki resistor 150 ohm, 1/4 watt di kotak suku cadang saya, dan kabel USB dengan ujung kawat telanjang. Saya meletakkan resistor di antara kabel merah dan hitam pada kabel USB dan Eureka! Itu, secara teoritis, harus menarik sekitar 30 miliampere pada 5 volt yang disediakan USB. Bagaimanapun, itu cukup untuk memulai "jam", dan resistor tidak akan menjadi sangat panas. Harap diperhatikan bahwa resistor 100 ohm akan menghilangkan 1/4 watt panas, menempatkannya tepat di atas peringkatnya. Jika Anda membutuhkan resistor 100 ohm, lebih baik beli unit 1/2 watt.

Karena saya punya, saya memasang resistor di colokan USB demi kerapian. Terminal daya adalah dua terminal tempel dalam colokan USB-A standar. Jika menggunakan kabel, seharusnya kabel merah dan hitam, tetapi kadang-kadang orang Cina murahan menggunakan kode warna yang aneh. Periksa dengan meteran Anda. Dua kabel mana pun yang memiliki 5V di atasnya adalah yang benar.

Di unit saya, jika kursor antara jam dan menit berkedip, itu menghitung.

Langkah 3: 24 VAC hingga 5 VDC

Pertama, sedikit teori (Sangat Sedikit!)

Standar untuk menyalakan termostat adalah 24 Volt AC. AC - Arus Bolak-balik, apa yang keluar dari dinding Anda - sangat bagus untuk menyalakan motor besar dan kecil, relai, elemen pemanas, dll., tetapi ini adalah ciuman kematian untuk elektronik. Mengapa? karena mengalir dua arah enam puluh kali per detik, maka namanya. Untuk menyalakan komputer, radio, TV, dll., itu harus diubah menjadi DC - Arus Langsung, apa yang Anda dapatkan dari baterai.

Sangat mudah untuk mengubah AC menjadi DC; dioda akan melakukannya. Dioda berfungsi sebagai katup satu arah untuk listrik. Letakkan dioda di sirkuit AC dan Anda memotong setengah dari gelombang AC, memberi Anda DC yang berdenyut. Itu masih belum cukup baik untuk sebagian besar tujuan; kita perlu menghaluskannya. Itulah tugas kapasitor. Kapasitor menghaluskan DC, membuatnya cukup baik untuk tujuan kita.

Lanjutkan perilaku normal

Lihat diagram. Cari tahu input mana pada papan konverter USB yang positif. Hubungkan kapasitor di seluruh input, pastikan itu berorientasi dengan benar. Kapasitor memiliki kabel negatif yang ditandai. Positif ke positif, negatif ke negatif.

Sekarang hubungkan ujung berpita (sangat penting) dari dioda ke ujung positif kapasitor - atau ke lubang positif di papan jika Anda dapat memasangnya di sana. Saya tidak bisa, itu sebabnya tergantung di kapasitor.

Sekarang, dua kabel dari termostat itu? Satu (tidak masalah yang mana) pergi ke sisi negatif kapasitor, yang lain pergi ke ujung bebas dioda.

Langkah 4: Jadikan Cantik dan Kaitkan

Saya 3D mencetak kotak kecil untuk rakitan konverter USB, untuk melindunginya dan membuatnya terlihat lebih baik.

Sekarang yang perlu dilakukan hanyalah mencolokkan meteran daya USB ke konverter USB, colokkan "beban" ke meteran, dan selesai!

Sekarang, setiap kali blower menyala, jam akan berjalan. Jika Anda tahu tentang berapa banyak amp yang digunakan sistem Anda, Anda bisa mendapatkan ide yang cukup bagus tentang tagihan listrik Anda berikutnya. Sistem saya membutuhkan biaya sekitar 73 sen per jam untuk dijalankan. Tambahkan itu ke tagihan di luar musim Anda dan Anda tahu berapa banyak Anda akan dicungkil.

Satu hal yang perlu diperhatikan: Ternyata timer pada stik USB tidak "berguling" ke nol saat mencapai 100 jam; alih-alih terbaca "FULL," dan perlu diatur ulang secara manual. Saya juga mengatur ulang setiap bulan pada hari pembacaan meter saya.