Универсальный настенный датчик WB-MSW-ZIGBEE v.4
Это черновик страницы. Последняя правка сделана 11.07.2023 пользователем A.Degtyarev. Купить в интернет-магазине
Эта страница описывает новое устройство WB-MSW-ZIGBEE v.4, описание предыдущей версии WB-MSW-ZIGBEE v.3.
Назначение
Комбинированный цифровой датчик температуры, влажности, освещенности, движения, уровня шума, концентрации CO2 и летучих органических соединений. Оснащён ИК приемопередатчиком.
Предназначен для контроля климата в жилых и офисных помещениях, для бытового использования. Датчик выполнен в пластиковом корпусе и предназначен для крепления на стену.
Является средством измерения. Номер в Госреестре средств измерений 87443-22.
Устройство работает по беспроводному протоколу ZigBee или через RS-485 по протоколу Modbus RTU — этом случае, смотрите документацию на проводную версию датчика WB-MSW v.4 Modbus Sensor.
Отличие от предыдущей версии
Основные отличия WB-MSW v.3: корпус тоньше и меньше; другие форма и расположение крепёжных отверстий, а также заглушка на отверстии под кабель-канал.
Модификации
В датчик WB-MSW-ZIGBEE по умолчанию не включены сенсоры CO2 и VOC, их нужно выбрать при покупке отдельно.
Если какой-то из сенсоров не установлен, то вместо показаний этого сенсора будут передаваться нули или N/A. Это не влияет на работу датчика в целом.
Покраска корпуса
Разноцветных корпусов нет, но белые корпуса легко покрасить — получается неплохо, см. Покраска корпуса MSW
Технические характеристики
| Измеряемая величина | Диапазон | Погрешность | Готовность к работе
после подачи питания |
|---|---|---|---|
| Концентрация CO2 | 400 – 10000 ppm (миллионных долей) | 100 ppm + 5% от измеренного значения | 3 мин,
автокалибровка каждые 7 дн. |
| Температура | −40 °С – +80 °С | ±0.3 °С (в диапазоне 0 – 70 °C)
±0.5 °С (в диапазоне −40 – 0 °C и 70 – 80 °C) |
1 сек
постоянная времени (выравнивание с окружающим воздухом) ~4 мин |
| Относительная влажность | 5 – 95 % | ±3 % | 1 сек |
| Уровень шума (звуковое давление) | 39 – 90 дБА | ±2 дБ | 5 сек |
| Освещённость | 0 – 145 000 лк | ±10 % | 1 сек |
| Качество воздуха
(концентрация летучих органических соединений — VOC) |
0 ppm – 60000 ppb (миллиардных долей) по этанолу | ±15 % (тип)
±40 % (макс) |
6 мин
(самокалибровка спустя 12 ч) |
| Датчик движения (недоступен в версии с LoRa) | До 8 м, 120 градусов | 8 сек | |
| Передача ИК-команд | До 10 м (зависит от окружающих условий) | 1 сек |
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Питание | |
| Напряжение питания | 9 В – 28 В постоянного тока |
| Потребляемая мощность |
|
| Количество запоминаемых ИК-команд | |
| Количество команд |
32 |
| Длительность команд | Максимальная длина команды — до 1000 символов.
Каждый регистр кодирует длительность высокого или низкого уровня сигнала (последовательно) в микросекундах. |
| Клеммники и сечение проводов | |
| Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм2 | 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 — сдвоенные провода, |
| Длина стандартной втулки НШВИ, мм | 8 |
| Момент затяжки винтов, Н∙м | 0.2 |
| Индикация | |
| Питание и обмен данными | Зеленый светодиод в нижней части корпуса |
| Пользовательские индикаторы | Зеленый и красный светодиод |
| Звуковая индикация | «Пищалка» — зуммер, beeper |
| Управление | |
| Zigbee | поддержка в SprutHub |
| RS-485, Modbus | проводной режим, выбирается переключателем на плате устройства |
| Готовность к работе после подачи питания | ~2 c |
| Условия эксплуатации | |
| Температура воздуха | От −40 до +80 °С |
| Относительная влажность | До 95 %, без конденсации влаги |
| Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 | O2.1* |
| Гарантийный срок | 2 года |
| Срок службы | 5 лет |
| Температура воздуха при установленном датчике CO2 | От -10 до +50 °C |
| Габариты | |
| Габариты | 80 x 80 x 23.6 мм (с линзой) |
| Масса (с коробкой) | 90 г |
Общий принцип работы
Датчик TH
Датчик температуры и влажности (TH) распаян на плате модуля.
Модуль автоматически корректирует показания температуры и влажности, учитывая базовый нагрев платы от микросхемы питания (0.3 °C), а также нагрев от установленных датчиков СО2 (0.31 °C) и VOC (0.14 °C).
В датчике есть нагреватель, который позволят высушивать конденсат, образующийся при повышенной влажности. Нагреватель включается автоматически при влажности более 95 %, работает 1 секунду и отключается.
Датчик движения
PIR-датчик движения в MSW обнаруживает перемещение объектов на расстоянии до 8 м с углом обзора около 100-120 градусов.
Светодиодные индикаторы и зуммер
Также во всех комплектациях доступен зелёный индикатор обмена данными, который виден в технологическом отверстии на нижней части корпуса.
Пользователь может управлять:
- Двумя яркими светодиодами — зеленым и красным, которые подсвечивают линзу на корпусе. Индикаторы могут только мигать.
- Звуковым индикатором (зуммер, buzzer).
Индикаторы позволяют обеспечить обратную связь при монтаже и эксплуатации. Например, датчик может мигать красным при превышении оптимальной концентрации углекислого газа (примеры правил). При монтаже большого количества датчиков индикаторы (или бипер) помогут определить, к какому конкретно датчику вы сейчас обращаетесь.
Про управление светодиодными индикаторами и зуммером, читайте в разделе Управление.
Эмуляция ИК-пультов
Описание
В WB-MSW v.4 под линзой расположены ИК-приёмник для обучения и 8 ИК-светодиодов.
Обучение проводится один раз — команды сохраняются в памяти устройства и могут быть воспроизведены командой с контроллера. Количество запоминаемых команд достаточно большое (до сотни, в зависимости от модели пульта), чтобы управлять сразу многими устройствами в помещении. Мощности передатчика хватает, чтобы управляемые устройства принимали не только прямой, но и отраженный сигнал.
Обычно используется для управления кондиционерами и тепловыми завесами. Учтите, что ИК-команды отправляются всем устройствам в зоне видимости, поэтому передать разные команды на одинаковые устройства не получится.
Вы можете записать сигнал в одну из двух видов памяти:
- Постоянную — записанные команды хранятся в ROM-буферах, которые записываются в ПЗУ модуля и сохраняются при отключении питания.
- Оперативную — это RAM-буфер модуля, данные теряются при отключении питания.
Помните, что при использовании постоянной памяти (ROM) вы расходуете ресурс ПЗУ, каждую ячейку можно перезаписать не более 1000 раз.
О том, как записывать ИК-команды и воспроизводить их, читайте в разделе Настройка.
Управление телевизором
Обычно пульт телевизора работает в одиночном режиме — передаёт на устройство код нажатой клавиши. Поэтому, достаточно записать сигналы используемых кнопок пульта и вы сможете полностью управлять устройством. Для записи сигнала в модуль, направьте пульт на ИК-приёмник и нажмите нужную кнопку на пульте.
В итоге у вас получится в памяти модуля набор команд, которые соответствуют клавишам на пульте ДУ:
- Включить / выключить
- Прибавить громкость
- Убавить громкость
- Листать каналы вперёд
- Листать каналы назад
- Нажата кнопка 1
Также можно записывать целые режимы, например, включить 13 программу.
Управление климатической техникой
Обычно пульт климатической техники передаёт на устройство набор команд, который соответствует выбранному на пульте режиму. Притом, состояние устройства (включено или выключено) может передаваться отдельно.
Например, чтобы управлять кондиционером, нужно сперва выставить нужный режим на пульте, а потом записать его в модуль. Для записи сигнала в модуль, направьте пульт на ИК-приёмник и измените один из параметров, например, температуру.
В итоге получится в памяти модуля набор готовых режимов:
- Выключен
- Включён, вентилятор на максимальную скорость, охлаждаем до 22 °C
- вентилятор на максимальную скорость, охлаждаем до 20 °C
- вентилятор на малую скорость, охлаждаем до 20 °C
- вентилятор на среднюю скорость, нагреваем до 27 °C
Управление другой техникой по ИК
С помощью модуля вы можете управлять любой техникой, которая принимает команды по ИК. Для этого нужно выяснить: передаёт пульт одиночные сигналы на каждую нажатую клавишу или целиком режим и выбрать одну из описанных выше стратегий.
Датчик освещенности
Датчик освещенности имеет фильтр, который повторяет кривую спектральной чувствительности человеческого глаза. Это позволяет измерять освещенность в люксах, что позволяет обеспечить контроль освещенности в соответствии с нормами СанПиН.
Максимальное время реакции на резкое изменение освещённости — 1.5 c.
Датчик шума
В модуле используется микрофон с усилителем и фильтрами для коррекции по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот. Шум измеряется в акустических децибелах (дБА), что позволяет контролировать шумовую обстановку в соответствии со стандартами и санитарными нормами.
Датчик качества воздуха (VOC)
Датчик VOC не работает как детектор утечки бытовых горючих газов и совсем не реагирует на дым!
Летучие органические вещества (ЛОВ, VOC) — это легкоиспаряющиеся вещества, выделяющиеся в атмосферу в виде газов. Датчик определяет суммарную концентрацию летучих органических веществ, в том числе испарения лаков/красок и элементов внутренней отделки помещений (фенол, формальдегид, толуол, стирол), спирты, бензол, гниющие овощи, выделяемые человеком газы, бытовой газ. Высокие концентрации опасных ЛОВ представляют угрозу жизни и здоровью человека.
Датчик не реагирует на количество ароматических молекул в воздухе, поэтому его вряд ли получится использовать для включения вытяжки в санузле для устранения запаха — даже небольшая концентрация ЛОВ очень сильно пахнет, но не определяется датчиком.
Концентрация измеряется в единицах на миллиард ppb (также называемую ОЛОС — см. ГОСТ Р ИСО 16000-9-2009). Данный параметр характеризует общую концентрацию ЛОВ в усредненном помещении.
На основании исследований производителем датчика установлены следующие пороги концентрации:
| AQI | Концентрация (ppb) | Уровень | Соответствие гигиеническим нормам | Рекомендации | Предельное время воздействия |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 2200 - 5500 | Опасно для здоровья | Ситуация неприемлема | Подвергаться воздействию только в критических случаях / Необходимо интенсивное вентилирование | часы |
| 4 | 660-2200 | Неудовлетворительно | Серьезные претензии | Необходимо интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения | < 1 месяца |
| 3 | 220 - 660 | Приемлемо | Некоторые претензии | Рекомендуется интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения | < 12 месяцев |
| 2 | 65 - 220 | Хорошо | Без особых претензий | Рекомендуется вентилирование или проветривание | нет предела |
| 1 | 0-65 | Отлично | Без претензий | Требуемое значение | нет предела |
Датчик CO2
Для измерения концентрации CO2 в воздухе используется недисперсионный инфракрасный (NDIR) датчик CM1106. Принцип действия основан на поглощении углекислым газом инфракрасного света. Оптический способ измерения CO2 намного точнее, чем с помощью более дешевых электрохимических датчиков.
Концентрация CO2 измеряется в ppm — частях на миллион.
Зачем нужно измерять CO2?
Углекислый газ в высоких концентрациях токсичен. Незначительные повышения концентрации, вплоть до 0.2−0.4 % (2000−4000 ppm), в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Для помещений нормальным является уровень CO₂ около 600 ppm. Повышенные концентрации углекислого газа снижают когнитивные способности людей. Уже при 1200 ppm расширяются кровеносные сосуды в мозге, снижается активность нейронов и уменьшается объём коммуникации между областями мозга.
| Влияние на взрослых здоровых людей | Концентрация углекислого газа, ppm |
|---|---|
| Нормальный уровень на открытом воздухе | 400—450 |
| Приемлемые уровни | <600 |
| Жалобы на несвежий воздух | 600—1000 |
| Общая вялость | 1000—2500 |
| Возможны нежелательные эффекты на здоровье | 2500—5000 |
| Максимально допустимая концентрация в течение 8 часового рабочего дня | 5000 |
Классификация воздуха в помещениях по ГОСТ 30494-2011
| Класс | Качество воздуха в помещении | Допустимое содержание CO₂ *, см³/м³ | |
|---|---|---|---|
| Оптимальное | Допустимое | ||
| 1 | Высокое | - | 400 и менее |
| 2 | Среднее | - | 400-600 |
| 3 | - | Допустимое | 600-1000 |
| 4 | - | Низкое | 1000 и более |
| * Допустимое содержание CO₂ в помещениях принимают сверх содержания CO₂ в наружном воздухе, см³/м³ | |||
Монтаж
Выбор режима работы
С завода в устройстве установлен беспроводной режим, разберите устройство и измените режим переключателем S2:
- ON — беспроводной.
- 1 — подключение по RS-485: при работе в этом режиме, смотрите документацию на проводную версию устройства.
В режиме 1 радиомодуль продолжает работать, поэтому он может подключиться к координатору, но работать с датчиком по радиоканалу не получится. Однако, радиомодуль может быть использован, как роутер для расширения покрытия сети.
Подключение
Подключите питание к клеммам V+ и GND устройства, используйте комплектный блок питания, или любой с напряжением 9 В – 28 В постоянного тока.
Интерфейсы устройств не развязаны гальванически от питания, поэтому все клеммы GND устройств должны быть соединены, даже если используются разные блоки питания, подробнее. При питании по длинному кабелю учитывайте падение напряжения на нём.
Перед подключением датчика к контроллеру Wiren Board, настройте контроллер для работы по протоколу Zigbee.
Теперь нужно сделать сопряжение датчика и Zigbee-координатора (контроллера):
- Включите в настройках координатора режим сопряжения устройств (Pairing).
- Снимите с датчика крышку и коротко нажмите кнопку Pairing на радиомодуле. Зелёный светодиод Status должен замигать.
- Подождите, пока датчик не появится в списке устройств, известных координатору.
- Отключите режим сопряжения устройств (Pairing) в настройках координатора.
Чтобы удалить датчик из сети Zigbee:
- Отключите в координаторе режим сопряжения, если он включён.
- Снимите с датчика крышку и коротко нажмите кнопку сопряжения (Pairing) на радиомодуле. Зелёный светодиод Status должен перестать мигать.
Монтаж на стену
Модуль имеет два отверстия для крепления к поверхности. Мы подготовили установочный шаблон для корпуса датчика:
- Скачайте файл WB-MSW v.4 mounting template.pdf на компьютер.
- Откройте в Acrobat Reader и при печати выберите опцию «Реальный масштаб».
Для крепления датчика выбирайте винты/шурупы с головкой диаметром около 7 мм.
Устройство должно эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.
Рекомендуем располагать датчики на теплых (внутренних) стенах, на высоте 1-1.6 м от уровня пола, с учетом возможных сквозняков и освещенности солнцем.
При креплении на внешних стенах зимой будут заниженные показания температуры на несколько градусов из-за холодного пограничного слоя воздуха и охлаждения корпуса датчика от стены.
Сразу же после установки датчик CO2 может показывать неверные значения: это может быть связано с неосторожным обращением во время транспортировки и монтажа.
Как открыть корпус датчика
1. Возьмите корпус в две руки
2. Слегка надавите на обе половинки и снимите крышку
Представление в контроллере
Программное обеспечение
Датчик можно использовать на контроллере Wiren Board и других устройствах со SprutHub, zigbee2mqtt пока не поддерживается.
Настройка
Как настраивать
Датчик можно настраивать в SprutHub, поддержки в zigbee2mqtt пока нет.
Обновление прошивки
Файлы прошивок для обновления через zigbee2mqtt пока недоступны, следите за новостями.
Примеры правил
Для работы в составе «умного дома» лучше использовать определенные правила. Их можно посмотреть в статье Примеры правил
Известные неисправности
Известных ошибок пока нет.
Ревизии устройства
Номер партии (Batch №) указан на наклейке на боковой поверхности корпуса или на печатной плате.
| Ревизия | Партии | Дата выпуска | Отличия от предыдущей ревизии |
|---|---|---|---|
| 5.2 | v5.2B/Z1, v5.2B/Z2 - ... | 06.2023 - ... |
|
Изображения и чертежи устройства
Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip
Visio:
- Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.cdr.zip.
- Щиты, автоматы, контакторы и прочее.
Corel Draw PDF: Media:WB-MSW-v.4.cdr.pdf
Autocad 2013 DXF: Файл:WB-MSW-v.4.dxf.zip
Autocad PDF: Media:WB-MSW-v.4.pdf
Габаритный чертеж PDF: Media:WB-MSW-v.4_overall_drawing.pdf
База УГО для AutoCAD Electrical: Файл:Wirenboard-AE-base.zip
Универсальный датчикWB-MSW-ZIGBEE v.4,
вид сзади
Плата WB-MSW-ZIGBEE v.4
