COME RENDERE SMART UN PUNTO LUCE COMANDATO DA PULSANTI
Benvenuti al corso di elementi di domotica di NPR Online Technologies.
Il libro di questo corso è disponibile al seguente link:
ELEMENTI DI DOMOTICA – ESERCITAZIONI CON GLI SMART SWITCHES
In questa lezione affronteremo i concetti che permettono di convertire in un sistema smart un classico circuito che controlla un punto luce da una o più posizioni differenti.
A tale scopo faremo uso del Sonoff Mini ed in particolare useremo la versione R2 ed assumeremo inoltre che l’impianto sia basato sull’uso di pulsanti.
A tale scopo si faccia riferimento alla figura seguente, dove viene proposto un tipico circuito di accensione e spegnimento di una lampadina da tre punti di comando distinti mediante tre pulsanti.
La pressione di uno di questi pulsanti causa la chiusura del circuito di alimentazione della bobina del relè
e dunque essa è in grado di manovrare l’interruttore del relè e di fargli cambiare stato. Nell’esempio in figura, tale interruttore passerà quindi da aperto a chiuso.
Una volta avvenuta la commutazione, anche se non terremo più premuto il pulsante, l’interruttore all’interno del relè permarrà nel suo stato, ossia rimarrà chiuso, e la lampadina rimarrà accesa.
Premendo una seconda volta uno dei tre pulsanti, andremo ad alimentare di nuovo la bobina del relè causando la riapertura dell’interruttore interno al relè
il quale rimarrà aperto anche se non terremo più premuto il pulsante. È evidente che questo ciclo si ripeterà ogni qualvolta andremo a premere uno dei tre pulsanti.
Maggiori dettagli sono disponibili nella nostra playlist dedicata agli impianti elettrici e dunque non li ripeteremo in questa lezione.
Come anticipato, l’obiettivo di questa lezione è trasformare il circuito appena analizzato in un sistema smart, ossia in un circuito che preservando la sua funzionalità ordinaria consenta anche una programmazione ed un controllo mediante smartphone utilizzando una semplice connessione Wi-Fi.
A tale scopo useremo un dispositivo Sonoff Mini nella versione R2.
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Ricordiamo che il Sonoff Mini è inoltre corredato di sei morsetti a vite
Due di essi sono contrassegnati con la lettera «N» con la quale si indica il termine inglese «Neutral» ossia «neutro» in italiano.
Abbiamo poi due morsetti contrassegnati con la lettera «L» che indica il termine inglese «Live» ossia «Fase» in italiano
Ed infine abbiamo due morsetti contrassegnati con la lettera «S» che indica il termine inglese «Switch» ossia «interruttore» in italiano.
Vediamo ora come vanno eseguiti i collegamenti con il circuito pulsanti-lampadina già presente in un impianto ordinario.
L’aspetto molto interessante è che va rimosso il relè esistente e al suo posto va collegato il Sonoff Mini R2.
Questo non ci deve meravigliare dal momento che all’interno del Sonoff Mini R2 è già presente un relè.
Prima di procedere con la realizzazione pratica del circuito appena analizzato facciamo notare che è possibile avere una piccola variante dei collegamenti illustrati.
A tal proposito, ricordiamo che i due morsetti «N In» del Sonoff Mini Sono equipotenziali ossia sono permanentemente collegati tra di loro.
Ciò implica che il collegamento del neutro alla lampadina può avvenire tramite una derivazione diretta del neutro, come illustrato nella figura seguente.
Questo schema di collegamento è altrettanto valido e in particolari circostanze può essere preferito alla versione precedente. Notiamo due aspetti importanti:
Osserviamo anzitutto che il secondo morsetto del Sonoff Mini non viene utilizzato. Ancora più importante è notare che il conduttore del neutro viene comunque collegato al Sonoff Mini. Infatti, per funzionare correttamente, il Sonoff Mini ha bisogno di essere alimentato con entrambi i conduttori di neutro e fase altrimenti la scheda elettronica al suo interno non sarebbe in grado di funzionare.
Pertanto una soluzione dove entrambi i morsetti «N In» risultano scollegati, non rappresenta una soluzione valida.
Passiamo ora ad una realizzazione pratica dei circuiti analizzati. A tale scopo, andiamo ad analizzare una installazione tipica. Abbiamo in particolare una stanza con due pulsanti che permettono di comandare l’accensione di una lampadina. Nel circuito precedente avevamo considerato tre pulsanti ma per maggiore chiarezza grafica, qui considereremo una versione a due pulsanti. Abbiamo già visto nella lezione dedicata al relè come l’aggiunta o la rimozione di pulsanti sia un’operazione semplice che non altera il circuito elettrico ed i collegamenti già presenti.
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Supponiamo ora che nella stanza o nelle immediate vicinanze ci sia una scatola di derivazione che consente di derivare la coppia di conduttori di fase e neutro per alimentare il circuito in questione.
I collegamenti vengono effettuati mediante cavi elettrici che corrono lungo tubi generalmente incassati attraverso apposite tracce ricavate nei muri e nei pavimenti.
In figura stiamo rappresentando una configurazione tipica di distribuzione delle tracce che useremo nel corso di questa lezione, ma come è facile immaginare si possono avere diverse altre configurazioni del tutto equivalenti.
L’obiettivo di questa lezione è quello di modificare il circuito esistente nella stanza introducendo la funzionalità smart per mezzo di un Sonoff Mini da inserire nella scatola di derivazione. Ricordiamo che l’installazione del Sonoff non è ammessa in scatole di derivazione metalliche in quanto il corretto funzionamento non è garantito. In Italia questo non è un problema dal momento che generalmente le scatole di derivazione usate negli impianti elettrici ad uso residenziale sono realizzate in materiale plastico.
Come primo passo andiamo ad aprire le scatole di derivazione e le scatole portafrutto per renderci conto dello stato iniziale dei collegamenti presenti.
Osserviamo che dalla scatola di derivazione si accede ai conduttori di neutro e fase.
Mettiamo in evidenza questi due cavi, nascondendo per il momento tutti gli altri cavi dell’impianto.
Procediamo ora passo passo seguendo i vari collegamenti presenti nell’impianto.
Il conduttore del neutro viene direttamente collegato alla lampadina
ed alla bobina del relè.
Osserviamo poi che il conduttore di fase viene collegato ai due pulsanti
e ad un morsetto dell’interruttore interno del relè.
Il secondo morsetto dell’interruttore interno del relè viene collegato al terminale libero della lampadina.
Il morsetto libero di ciascun pulsante viene collegato al morsetto libero della bobina del relè.
In tal modo si giunge quindi al groviglio di cavi presenti all’interno della scatola di derivazione. Questo spiega perché è buona norma usare colori differenti al fine di rendere più semplice l’identificazione dei vari cavi ossia la loro provenienza e la loro funzione.
Procediamo ora con le modifiche da apportare per rendere smart il circuito appena analizzato.
Prima di cominciare, rivediamo rapidamente il circuito che dobbiamo realizzare. Notiamo in particolare che il relè è stato sostituito con il Sonoff Mini R2.
Possiamo partire dunque da questa osservazione, rimuovendo dunque il relè dall’impianto elettrico che stiamo analizzando.
In tal modo, si renderanno disponibili 5 cavi che per comodità di esposizione numeriamo come indicato nella figura.
Possiamo ora passare ad eseguire i collegamenti con il Sonoff Mini R2.
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Cominciamo con l’alimentazione del Sonoff
e dunque andremo a collegare il cavo di fase (cavo numero 1) al terminale L In ed il cavo di neutro (cavo numero 4) ad uno dei due terminali N In del Sonoff Mini.
I cavi provenienti dai pulsanti, ossia i cavi 2 e 3 vanno collegati ai terminali S1 (o S2) del Sonoff. In particolare, nell’esempio in figura abbiamo collegato i due cavi al terminale S2.
Andiamo poi a collegare il cavo 5 al terminale “L Out”.
Infine, scolleghiamo i cavi che dai pulsanti si dirigono verso il morsetto di fase (indicati dalle frecce gialle) e li colleghiamo al terminale S1 del Sonoff.
A questo punto, non ci sono altri collegamenti da fare. Notiamo che è stata utilizzata in particolare la configurazione con il cavo neutro collegato direttamente alla lampadina senza passare per il terminale N In del Sonoff.
Abbiamo già visto che questo tipo di configurazione è ammessa. Ciò a cui occorre prestare massima attenzione è il conduttore di fase. Nello specifico, occorre collegare al terminale «L In» del Sonoff Mini il conduttore di fase proveniente dal centralino, mentre al terminale «L Out» va collegato il conduttore di fase che si dirige verso la lampadina.
Possiamo a questo punto richiudere la scatola di derivazione e le scatole portafrutto e noteremo che l’aspetto finale del circuito sarà dunque identico a quello dell’impianto elettrico iniziale ma ora lo avremo reso smart grazie alla presenza del Sonoff Mini.
Oltre alla configurazione appena analizzata possono presentarsi diverse altre configurazioni.
Tuttavia sarà sufficiente avere a portata di mano lo schema circuitale per effettuare i collegamenti desiderati senza commettere errori.
Ad esempio una delle situazioni più scomode potrebbe presentarsi nel momento in cui per qualche motivo il Sonoff Mini debba essere installato all’interno della scatola portafrutto. Questa esigenza potrebbe presentarsi se ad esempio la scatola di derivazione non ha spazio sufficiente per inserivi il Sonoff Mini.
In tali condizioni, la installazione del Sonoff Mini all’interno della scatola portafrutto è ammessa tuttavia questa operazione richiede qualche passaggio in più.
In particolare l’aspetto più importante riguarda la necessità di disporre all’interno di tale scatola sia del cavo del neutro sia del cavo che costituisce il ritorno dell’altro pulsante indicati dalle frecce rosse. Una volta che questi cavi vengono fatti arrivare nella scatola portafrutto si può procedere con i collegamenti al Sonoff Mini secondo lo schema elettrico analizzato in questa lezione.
Bene, siamo giunti al termine di questa lezione. Se avrete seguito con attenzione le nostre istruzioni, vi ritroverete con i vostri pulsanti convertiti in una soluzione smart. Per chi desidera approfondire questi temi, suggeriamo di accedere alle nostre playlist ed al nostro sito npronline.tech.
Per approfondimenti su questi temi, vi suggeriamo i seguenti link:
ELENCO LEZIONI CORSO ELEMENTI DI DOMOTICA
ELENCO LEZIONI CORSO IMPIANTI ELETTRICI
KIT 01: KIT IMPIANTI ELETTRICI – COMPLETO
KIT 02: KIT IMPIANTI ELETTRICI – RISPARMIO
KIT 03: KIT IMPIANTI ELETTRICI – GOLD
CORSO BASE DI IMPIANTI ELETTRICI CON SIMULATORE SOFTWARE GRATUITO (VERSIONE KINDLE)
CORSO BASE DI IMPIANTI ELETTRICI CON SIMULATORE SOFTWARE GRATUITO (VERSIONE CARTACEA)
IL LINGUAGGIO C – CORSO DI PROGRAMMAZIONE PER PRINCIPIANTI
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Il libro di questo corso è disponibile al seguente link:
ELEMENTI DI DOMOTICA – ESERCITAZIONI CON GLI SMART SWITCHES – FORMATO KINDLE
ELEMENTI DI DOMOTICA – ESERCITAZIONI CON GLI SMART SWITCHES – FORMATO CARTACEO
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