Føj en brugsmonitor til en hjemmetermostat: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Længe, længe siden, længe før der fandtes noget som en "smart" termostat, havde jeg en hjemmetermostat, der gav en daglig (tror jeg - måske ugentlig) total "til tiden" til mit varme- og klimaanlæg.

Tingene ændrede sig … Sidste gang jeg købte en termostat, havde jeg et valg: En dejlig programmerbar termostat til en overkommelig pris, men uden en brugsmonitor eller en overpris - og overdimensioneret - "smart" termostat, som jeg ikke gjorde vil have. Jeg savnede virkelig den enkle brugsmonitor og tilbragte måneder med ideen på baghovedet i mit sind.

Det, jeg ønskede, var noget, der ville være billigt, kompatibelt med en 24 VAC-termostat, være let at drive fra 24 VAC-termostaten, være selvstændig med sit eget display og have ikke-flygtig hukommelse, der er i stand til at optage mindst flere dage brug, før den vælter eller skal nulstilles.

Først troede jeg, at en Arduino-baseret datalogger ville være en ideel løsning, og det er det sandsynligvis stadig, men efter at have sat mig fast i ukrudtet i Arduino-programmering, 24 volt grænseflade, behovet for en kontinuerlig strømkilde osv … Godt, den gik tilbage på bagbrænderen. For nylig, fordi jeg lige havde fået repareret min AC og tænkte på det, besøgte jeg ideen igen. Noget fik mig til at kigge over på min lille USB -strømmåler, jeg havde købt for et par år siden for noget som $ 5 … Hey! Denne ting logger ladetid, går op til 99 timer, er USB-drevet og har ikke-flygtig hukommelse !! Wow! Det eneste jeg skal gøre er at få det til at køre på 24 VAC!

Næsten alle. Det kommer vi til.

Forbrugsvarer

• En USB -strømtester. Forstå ikke den slags med LED -displayet. Det skal være en med et LCD -display, som denne. Det skal have en visning af ladetid. Typisk viser disse også spænding, strøm og total mAh, som du ved denne brug muntert kan ignorere.
• En 24 volt til USB buck converter. Disse bruges normalt i biler til at levere en USB -port fra 12 volt. De fleste vil også arbejde på 24 volt. Noget som dette.
• En elektrolytisk kondensator med en nominel værdi på 35 volt eller højere. Den nøjagtige værdi er ikke for vigtig; Jeg brugte en 1000 uF, fordi det var det, jeg havde til rådighed. Alt 220 uF eller højere vil sandsynligvis fungere. Formålet er at filtrere den udbedrede DC efter dioden.
• En 1N4001 diode. De fleste dioder vil fungere her. Vi bruger det bare som en rå ensretter, og det kommer til at bære meget lidt strøm.
• En 150 ohm modstand til brug som belastning.
• Enten et gammelt USB -kabel, du ikke har noget imod at skære op, eller et USB -stik, som du kan lodde til.
• Et multimeter. Enhver cheapo vil gøre. Harbour Freight giver dem nogle gange væk.
• Loddeudstyr.

Trin 1: Mål to gange …

Jeg havde allerede udført det indledende arbejde, da jeg først opfattede denne idé. Det eneste, der var nødvendigt, var at finde de to ledninger ud af de fire, der gik til termostaten, der styrer blæseren. På den måde, når enten varmen eller vekselstrømmen var tændt, ville den sende spænding gennem de to ledninger for at signalere, hvad jeg til sidst fandt på.

På min 4 -tråds termostat - med gasvarmer og standard AC -system - er trådkombinationerne:

• Hvid - den almindelige ledning
• Gul: A/C
• Grøn: Blæser
• Rød: Strøm

Jeg testede ikke for varmekablet, for jeg er mest interesseret i, hvor meget min klimaanlæg kører. Dette er trods alt Arizona! (Som i, "Sne? Hvad er det ??") Hvis du bor i f.eks. Minnesocold, så er du måske mere interesseret i varme, men princippet er det samme.

På grund af den måde, min termostat er bygget på. Jeg kunne ikke bare tage dækslet af det og begynde at sondere ledninger, fordi dækslet er termostaten, og den del, der er fastgjort til væggen, bare er en terminalblok. Jeg skar nogle tynde ledninger og indsatte dem i terminalblokken ved siden af ledningerne, der allerede var der, og førte dem ud til, hvor jeg kunne sondre dem, efter at jeg havde samlet statutten igen.

Når blæseren er tændt, er der strøm mellem de hvide og gule ledninger. Det er det, jeg har brug for at vide. Disse to ledninger erstattes med bedre ledninger, der stadig fører uden for termostathuset. Jeg planlagde bare at sætte min færdige skærm oven på termostaten, så jeg førte ledningerne ud af toppen af termostaten.

Trin 2: Teori og praksis

Det siges, at der i teorien ikke er nogen forskel mellem teori og praksis. I praksis er der.

Det første, jeg gjorde, var at tilslutte min fede lille USB -tester til en USB -port. Her var den eneste virkelige ulempe i hele projektet: Timeren tæller ikke tid, medmindre der er en belastning - med andre ord skal noget hente strøm fra det.

Hoookay … Vi vil ikke trække meget strøm, for vi ved ikke, hvor meget strøm systemet har til overs. En lille modstand, der trækker et par milliampere, bør gøre.

Igen havde jeg tilfældigvis en 150 ohm, 1/4 watt modstand i min deleboks og et USB -kabel med bare ledningsender. Jeg satte modstanden mellem de røde og sorte ledninger på USB -kablet og Eureka! Det skulle teoretisk set trække omkring 30 milliampere ved de 5 volt, USB leverer. Under alle omstændigheder er det nok at få "uret" startet, og modstanden bliver ikke særlig varm. Vær opmærksom på, at en 100 ohm modstand vil aflede 1/4 watt varme, hvilket sætter den helt øverst i dens rating. Hvis du finder ud af, at du har brug for en 100 ohm modstand, er det bedre at få en 1/2 watt enhed.

Fordi jeg havde en, installerede jeg modstanden i et USB -stik for pænhedens skyld. Strømterminalerne er de to påhængsmotorer i et standard USB-A-stik. Hvis du bruger et kabel, bør det være de røde og sorte ledninger, men nogle gange bruger de kinesiske billige en mærkelig farvekode. Tjek med din måler. Uanset hvilke to ledninger der har 5V på tværs af dem, er de rigtige.

På min enhed, hvis markøren mellem timer og minutter blinker, tæller den.

Trin 3: 24 VAC til 5 VDC

Først en lille teori (meget lidt!)

Standarden for strømforsyning af termostater er 24 Volt AC. AC - vekselstrøm, hvad der kommer ud af din væg - er fantastisk til at drive store og små motorer, relæer, varmeelementer osv., Men det er dødens kys for elektronik. Hvorfor? fordi det flyder begge veje tres gange i sekundet, deraf navnet. For at drive en computer, radio, tv osv. Skal den ændres til DC - Direct Current, hvad du får ud af et batteri.

Det er ret simpelt at gøre AC til DC; en diode vil gøre det. En diode fungerer som en envejsventil til elektricitet. Sæt en diode i et vekselstrømskredsløb, og du hugger halvdelen af vekselstrømbølgen af, hvilket giver dig pulserende DC. Det er stadig ikke godt nok til de fleste formål; vi har brug for at udjævne det. Det er kondensatorens opgave. Kondensatoren udjævner jævnstrømmen, hvilket gør den god nok til vores formål.

Genoptag normal adfærd

Se diagrammet. Find ud af, hvilken indgang på USB -omformerkortet, der er positiv. Tilslut kondensatoren på tværs af input, og sørg for at den er korrekt orienteret. Kondensatorer har den negative bly markeret. Positiv til positiv, negativ til negativ.

Tilslut nu den båndede ende (meget vigtig) af dioden til kondensatorens positive ledning - eller til det positive hul på brættet, hvis du kan passe den derind. Jeg kunne ikke, hvorfor det hænger på kondensatoren.

Nu, de to ledninger fra termostaten? Den ene (ligegyldig hvilken) går til den negative side af kondensatoren, den anden går til den frie ende af dioden.

Trin 4: Gør det smukt og tilslut det

Jeg 3D -printede en lille kasse til USB -konverteren, for at beskytte den og få den til at se bedre ud.

Det eneste, der skal gøres, er at tilslutte USB -strømmåleren til USB -konverteren, tilslut "belastningen" til måleren, og du er færdig!

Nu, hver gang blæseren tænder, kører uret. Hvis du ved, hvor mange ampere dit system trækker, kan du få en ganske god ide om din næste elregning. Mit system koster omkring 73 cent i timen at køre. Føj det til din lavsæsonregning, og du ved, hvor meget du vil blive kastet.

En ting at bemærke: Det viser sig, at timeren på USB -nøglen ikke "vælter" til nul, når den når 100 timer; i stedet læser det "FULDT", og skal nulstilles manuelt. Jeg nulstiller det også månedligt på mine målerlæsedage.