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2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-13 06:57
Hace mucho, mucho tiempo, mucho antes de que existiera un termostato "inteligente", tenía un termostato doméstico que daba un total diario (creo que, tal vez semanal) de "puntualidad" para mi sistema de calefacción y aire acondicionado.
Las cosas cambiaron … La última vez que compré un termostato, tuve una opción: un buen termostato programable a un precio asequible pero sin un monitor de uso, o un termostato "inteligente" caro y con muchas funciones, lo cual no hice. querer. Realmente extrañé ese monitor de uso simple y pasé meses con la idea en un segundo plano de mi mente.
Lo que quería era algo que fuera económico, compatible con un termostato de 24 VCA, que fuera fácil de alimentar con la energía del termostato de 24 VCA, que fuera autónomo con su propia pantalla y que tuviera una memoria no volátil capaz de grabar al menos varios días. de uso antes de renovar o necesitar restablecer.
Al principio pensé que un registrador de datos basado en Arduino sería una solución ideal, y probablemente todavía lo sea, pero después de empantanarme en las malas hierbas de la programación Arduino, la interfaz de 24 voltios, la necesidad de una fuente continua de energía, etc., volvió a quedar en un segundo plano. Recientemente, porque acababa de reparar mi aire acondicionado y estaba pensando en ello, volví a considerar la idea. Algo me hizo mirar mi pequeño medidor de potencia USB que había comprado hace un par de años por algo así como $ 5… ¡Oye! ¡Esta cosa registra el tiempo de carga, llega a 99 horas, funciona con USB y tiene memoria no volátil! ¡Guau! Literalmente, todo lo que tengo que hacer es hacerlo funcionar con 24 VCA.
Bueno, casi todos. Llegaremos a eso.
Suministros
- Un comprobador de potencia USB. No consiga el tipo con la pantalla LED. Tiene que ser uno con una pantalla LCD, como esta. Tiene que tener una pantalla de tiempo de carga. Por lo general, estos también muestran voltaje, corriente y mAh total, que en este uso, puede ignorar alegremente.
- Un convertidor buck de 24 voltios a USB. Estos se usan comúnmente en automóviles para proporcionar un puerto USB de 12 voltios. La mayoría también funcionará con 24 voltios. Algo como esto.
- Un condensador electrolítico de 35 voltios o más. El valor exacto no es demasiado importante; Usé 1000 uF porque eso era lo que tenía disponible. Cualquier valor de 220 uF o superior probablemente funcionará. Su propósito es filtrar la CC rectificada después del diodo.
- Un diodo 1N4001. La mayoría de los diodos funcionarán aquí. Lo estamos usando como un rectificador crudo y va a llevar muy poca corriente.
- Una resistencia de 150 ohmios para usar como carga.
- O un cable USB viejo que no le importa cortar o un enchufe USB al que pueda soldar.
- Un multímetro. Cualquier tacaño servirá. Harbor Freight los delata a veces.
- Equipo de soldadura.
Paso 1: Mida dos veces …
Ya había hecho el trabajo preliminar cuando concibí esta idea por primera vez. Todo lo que se necesitaba era encontrar los dos cables de los cuatro que iban al termostato que controlaban el ventilador. De esa manera, siempre que la calefacción o la CA estuvieran encendidas, enviaría voltaje a través de esos dos cables para señalar lo que se me ocurriera finalmente.
En mi termostato de 4 cables, con un calentador de gas y un sistema de CA estándar, las combinaciones de cables son:
- Blanco: el cable común
- Amarillo: A / C
- Verde: ventilador
- Poder rojo
No probé el cable Heat, porque lo que más me interesa es cuánto funciona mi aire acondicionado. ¡Esto es Arizona, después de todo! (Como en, "¿Nieve? ¿Qué es eso?") Si vives en, digamos, Minnesocold, entonces podrías estar más interesado en el calor, pero el principio es el mismo.
Por la forma en que está construido mi termostato. No podía simplemente quitarle la tapa y empezar a sondear los cables, porque la tapa es el termostato y la parte pegada a la pared es solo un bloque de terminales. Corté algunos cables delgados y los inserté en el bloque de terminales al lado de los cables que ya estaban allí, luego los llevé a donde pudiera probarlos después de volver a ensamblar el 'stat.
Cuando el ventilador está encendido, hay energía entre los cables blanco y amarillo. Eso es lo que necesito saber. Esos dos cables serán reemplazados por cables mejores, que seguirán saliendo de la carcasa del termostato. Planeaba poner mi monitor terminado encima del termostato, así que saqué los cables por la parte superior del termostato.
Paso 2: teoría y práctica
Se dice que, en teoría, no hay diferencia entre teoría y práctica. En la práctica, lo hay.
Lo primero que hice fue conectar mi pequeño y genial probador USB a un puerto USB. Aquí estaba el único inconveniente real en todo el proyecto: el temporizador no cuenta el tiempo a menos que haya una carga; en otras palabras, algo tiene que estar extrayendo energía de él.
Hoookay … No queremos consumir mucha energía, porque no sabemos cuánta energía tiene el sistema de sobra. Una pequeña resistencia que extraiga unos pocos miliamperios debería funcionar.
Una vez más, tuve una resistencia de 150 ohmios, 1/4 vatios en mi caja de repuestos y un cable USB con extremos desnudos. ¡Puse la resistencia entre los cables rojo y negro del cable USB y Eureka! Eso, en teoría, debería consumir unos 30 miliamperios a los 5 voltios que proporciona el USB. En cualquier caso, basta con poner en marcha el "reloj" y la resistencia no se calentará mucho. Tenga en cuenta que una resistencia de 100 ohmios disipará 1/4 vatio de calor, colocándolo justo en la parte superior de su clasificación. Si encuentra que necesita una resistencia de 100 ohmios, mejor consiga una unidad de 1/2 vatio.
Como tenía uno, instalé la resistencia en un enchufe USB por motivos de limpieza. Los terminales de alimentación son los dos externos en un enchufe USB-A estándar. Si usa un cable, deberían ser los cables rojo y negro, pero a veces los tacos chinos usan un código de color extraño. Consulte con su medidor. Los dos cables que tengan 5 V a través de ellos son los correctos.
En mi unidad, si el cursor entre horas y minutos parpadea, está contando.
Paso 3: 24 VCA a 5 VCC
Primero, una pequeña teoría (¡Muy poca!)
El estándar para alimentar termostatos es de 24 voltios CA. CA - Corriente alterna, lo que sale de su pared - es ideal para alimentar motores grandes y pequeños, relés, elementos calefactores, etc., pero es el beso de la muerte para la electrónica. ¿Por qué? porque fluye en ambos sentidos sesenta veces por segundo, de ahí el nombre. Para alimentar una computadora, radio, TV, etc., debe cambiarse a CC - Corriente continua, lo que se obtiene de una batería.
Es bastante sencillo convertir CA en CC; un diodo lo hará. Un diodo funciona como una válvula unidireccional para la electricidad. Coloque un diodo en un circuito de CA y corte la mitad de la onda de CA, lo que le dará CC pulsante. Eso todavía no es lo suficientemente bueno para la mayoría de los propósitos; tenemos que suavizarlo. Ese es el trabajo del condensador. El condensador suaviza la CC, haciéndolo lo suficientemente bueno para nuestros propósitos.
Reanude el comportamiento normal
Consulte el diagrama. Descubra qué entrada de la placa convertidora USB es positiva. Conecte el condensador a través de las entradas, asegurándose de que esté orientado correctamente. Los condensadores tienen marcado el cable negativo. Positivo a positivo, negativo a negativo.
Ahora conecte el extremo con bandas (muy importante) del diodo al cable positivo del condensador, o al orificio positivo en la placa, si puede colocarlo allí. No pude, por eso está colgando del condensador.
Ahora, ¿esos dos cables del termostato? Uno (no importa cuál) va al lado negativo del condensador, el otro va al extremo libre del diodo.
Paso 4: hazlo bonito y conéctalo
Imprimí en 3D una pequeña caja para el ensamblaje del convertidor USB, para protegerlo y hacer que se vea mejor.
Ahora todo lo que hay que hacer es conectar el medidor de potencia USB al convertidor USB, conectar la "carga" al medidor, ¡y listo!
Ahora, cada vez que se enciende el soplador, el reloj estará funcionando. Si sabe cuántos amperios consume su sistema, puede tener una idea bastante clara de su próxima factura de electricidad. Mi sistema cuesta alrededor de 73 centavos de dólar por hora. Agregue eso a su factura fuera de temporada y sabrá cuánto le robarán.
Una cosa a tener en cuenta: resulta que el temporizador de la memoria USB no "pasa" a cero cuando llega a las 100 horas; en su lugar, dice "COMPLETO" y deberá reiniciarse manualmente. También lo restablezco mensualmente en los días de lectura de mi medidor.