Mikroprocesorowy moduł pracujący w sieci KNX

Autor:         inż.  Kacper Kozłowski

Promotor:    dr inż. Dominik Łuczak

Praca dyplomowa inżynierska. Studia stacjonarne.

Celem pracy było stworzenie mkroprocesorowego modułu pracującego w sieci KNX, urządzenie to powinno posiadać własny adres fizyczny oraz obsługiwać jedno wejście i dwa wyjścia cyfrowe. Dwa wyjścia cyfrowe w zależności od zaprogramowanego trybu (jeden obiekt typu wyjściowego lub dwa obiekty) pozwalają na sterowanie przekaźnikami. Pierwszy tryb pozwala na połączenie dwóch wyjść i ich obsługę za pomocą jednej grupy adresów, wysłanie komendy załącz na tego typu obiekt powoduje załączenie pierwszego wyjścia, a następnie po określonym czasie (podawanym jako parametr) wyłączeniu i załączeniu drugiego, które również po odmierzeniu czasu zostaje wyłączone. Tryb drugi pozwala na niezależne sterowanie dwoma wyjściami z dwóch różnych grup adresowych. W tym przypadku jako parametr wykorzystywana jest logika załączenia, czyli standardowa: załącz -> załącz, wyłącz -> wyłącz lub odwrotna załącz -> wyłącz, wyłącz -> załącz. Obsługiwane jest również jedno wejście cyfrowe, które po wykryciu stanu niskiego powoduje wysłanie telegramu z wiadomością „Załącz” pod określoną grupę adresową. Cały moduł powstał na minikomputerze Raspberry PI pracującym na systemie Linux, dzięki czemu wszystkie adresy oraz parametry odczytywane są z pliku. Dzięki połączeniu do sieci lokalnej istnieje możliwość programowania adresów wraz  parametrami za pomocą aplikacji komputerowej komunikującej się z modułem po protokole SSH. Poniższy Rysunek 1 przedstawia stworzony układ sieci KNX pozwalającej na dokonanie testów oraz potwierdzającej możliwość komunikacji z innymi urządzeniami podłączonymi do sieci.

            Na Rysunku 2 został przedstawiony zrzut ekranu z aplikacji pozwalającej na programowanie stworzonego modułu. Cały układ został przetestowany za pomocą narzędzia „monitor grup adresowych” dostępnego w programie ETS. Rysunek 3 dokumentuje poprawność działającego modułu i udowadnia poprawność przesyłanych telegramów dzięki czemu powstały moduł może współpracować z innymi urządzeniami dostępnymi na rynku dla sieci KNX.

Rysunek 2: Aplikacja pozwalająca na programowanie urządzenia

Na przedstawionym zrzucie ekranu Rysunek 3 widzimy wysłane telegramy oraz odebrane z magistrali, wysłanie informacji „Załącz” na adres 1.0.0 spowodowało załączenie dwóch wyjść cyfrowych z opóźnieniem 700 ms. Natomiast wykrycie stanu niskiego na wejściu cyfrowym wysyła telegram na adres 0.0.1. Adres fizyczny nie został zaprogramowany dlatego zapamiętany jest domyślny na urządzeniu czyli ostatnio zaprogramowany. 

Rysunek 3: "Monitor grup adresowych" w programie ETS