Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Kontrollskjema for smart hjem: design og valg av kontroller | Smarthjem med teknologi fra det 21. århundre

Bygge et prosjekt på Arduino

Vi vil vise prosessen med å lage og konfigurere et Arduino "smarthjem" ved å bruke eksempelet på et system som vil inkludere følgende funksjoner:

  • temperaturovervåking utendørs og innendørs;
  • sporing av vindustatus (åpen/lukket);
  • overvåking av værforhold (klart/regnfullt);
  • generering av et lydsignal når bevegelsessensoren utløses, hvis alarmfunksjonen er aktivert.

Vi vil konfigurere systemet på en slik måte at dataene kan sees gjennom en spesiell applikasjon, samt en nettleser, det vil si at brukeren kan gjøre dette fra hvor som helst hvor det er Internett-tilgang.

Brukte forkortelser:

  1. "GND" - jord.
  2. "VCC" - mat.
  3. "PIR" - bevegelsessensor.

Nødvendige komponenter for produksjon av et smarthussystem

Arduino smarthussystemet krever følgende:

  • Arduino mikroprosessor bord;
  • Ethernet-modul ENC28J60;
  • to temperatursensorer merke DS18B20;
  • mikrofon;
  • regn og snø sensor;
  • Bevegelsessensor;
  • siv bytte;
  • relé;
  • motstand med en motstand på 4,7 kOhm;
  • tvunnet par kabel;
  • Ethernet-kabel.

Alle komponentene koster omtrent $90.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassFor å bygge et system med funksjonene vi trenger, trenger vi et sett med enheter verdt omtrent $ 90.

Hvordan fungerer et så smart hjem?

For å lage et smart hjem med egne hender, trenger du ferdigheten Brownie Kuzya. Gjennom den kan du ikke bare kontrollere et smart hjem, men også integrere virtuelle enheter direkte i Yandex.Alisa. Dette betyr at du ikke hele tiden trenger å låse opp en ferdighet bare for å slå av en lyspære. Ferdigheten vil kommunisere med mikrokontrolleren via nettkroker.

YaTalks 2020-konferansen

5. desember kl 09:00, Online, Gratis

Arrangementer og kurs på

For webhooks er Blynk-plattformen, et enhetskontrollpanel for Arduino og Raspberry Pi, flott. Der kan du enkelt lage et grafisk grensesnitt der du kan kontrollere enheten via Wi-Fi (og også via Ethernet, USB, GSM og Bluetooth).

Stadier av skapelsen

Det skal sies at stadiene for å lage et "smart hjem" -system med involvering av spesialister eller med egne hender vil være de samme. Det er sant at i sistnevnte tilfelle vil den ferdige versjonen som helhet koste betydelig mindre enn hvis du involverer spesialister som allerede er mangelvare på markedet. Av denne grunn vil deres lønn være passende, noe som betyr at hvis du ikke vil bruke ekstra penger, kan du gjøre det på egen hånd. Så la oss starte med komponentene for dette systemet, hvis du fortsatt bestemmer deg for å lage det selv.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassSmart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Utstyr

Hvis vi snakker om konfigurasjonen av systemet, vil teknologien inkludere følgende sett med komponenter:

  • Bevegelsessensor;
  • temperatur og fuktighet sensor;
  • lyssensor;
  • et par temperatursensorer merket DS18B20;
  • Ethernet-modul merke ENC28J60;
  • mikrofon;
  • siv bytte;
  • relé;
  • tvunnet par kabel;
  • Ethernet kategori kabel;
  • en motstand med en motstand på 4,7 kilo-ohm;
  • Arduino mikroprosessorkort.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassSmart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Tilkoblingsalgoritme

Det skal sies at et smart hjem skal være utstyrt utelukkende med LED-pærer, siden konvensjonelle alternativer rett og slett ikke tåler høy spenning. Når prosjektet er klart, og alle nødvendige reservedeler allerede er kjøpt, bør du begynne å koble til sensorer og kontrollere. Dette må utelukkende gjøres i henhold til ordningen opprettet tidligere. Kontakter må være fullstendig isolert.

Kort sagt, trinn-for-trinn-tilkoblingsalgoritmen vil se slik ut:

  • kode installasjon;
  • sette opp en applikasjon for en PC eller mobil;
  • port videresending;
  • testing av programvare og sensorer;
  • Feilsøking hvis funnet under testing.

Så la oss starte med å installere koden.

Først bør brukeren skrive programvaren i Arduino IDE. Den presenterer:

  • tekstredigerer;
  • prosjektskaper;
  • samlingsprogram;
  • forprosessor;
  • Et verktøy for å laste opp programvare til Arduino miniprosessor.

Det skal sies at det finnes programvareversjoner for hoveddatamaskinens operativsystemer - Windows, Linux, Mac OS X. Hvis vi snakker om programmeringsspråket som brukes, så snakker vi om C ++ med en rekke forenklinger. Programmer skrevet av brukere for Arduino blir ofte referert til som skisser. Systemet oppretter en rekke funksjoner automatisk og brukeren trenger ikke å forstå skrivingen sin, og foreskriver en liste over vanlige handlinger. Det er heller ikke nødvendig å inkludere header-filene til vanlige biblioteker. Men du må sette inn egendefinerte.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Du kan legge til biblioteker til IDE-prosjektlederen på ulike måter. I form av kildekoder skrevet i C++, legges de til en egen katalog på arbeidskatalogen til IDE-skallet. Nå vises navnene på de nødvendige bibliotekene i den definerte IDE-menyen. De du merker vil bli inkludert i samlelisten. Det er få innstillinger i IDE, og det er ingen måte å stille inn finessene til kompilatoren i det hele tatt. Dette gjøres for at en uvitende person ikke skal gjøre noen feil.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassSmart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Hvis du lastet ned biblioteket, må du pakke det ut og bare sette det inn i IDE. Det er kommentarer i programteksten som forklarer hvordan det fungerer. Det skal bemerkes at alle Arduino-applikasjoner fungerer på samme teknologi: brukeren sender en forespørsel til prosessoren, og han laster på sin side den ønskede koden på enhetsskjermen. Når en person trykker på Oppdater-tasten, sender mikrokontrolleren informasjon.Fra hver av sidene med en bestemt betegnelse kommer en programkode som vil vises på skjermen.

Det neste settet med handlinger er å installere klienten på en personlig datamaskin eller smarttelefon. Du kan laste den ned på Internett, i Google Play Market eller fra en annen kilde. For å gjøre dette, må du åpne filen på telefonen du lastet ned, klikk deretter på den og trykk på "Installer" -knappen i vinduet som vises. I dette tilfellet bør du være oppmerksom på at for dette må alternativet aktiveres som lar deg installere programmer som ikke er fra Google Play-tjenesten. For å aktivere dette alternativet, må du gå inn i innstillingsdelen og velge "Sikkerhet"-elementet der. Dette er nøyaktig hvordan du må aktivere det tilsvarende alternativet. Når installasjonen er fullført, vil det være mulig å aktivere applikasjonen og konfigurere den.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassSmart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Hvordan planlegger du å administrere ditt smarte hjem

Hvis du har behandlet spørsmålet "hva skal automatiseres", er det ikke mindre spennende emnet "hvordan administrere all automatisering" neste i rekken:

  • Du kan organisere et sentralt panel med en skjerm;
  • Fjernkontroll og administrasjon fra en smarttelefon;
  • Smarte stikkontakter og brytere;
  • Helautomatisk hus;
  • Husholdningsapparater som kan fungere i automatisk modus uten nettverkstilgang;
  • ulike kombinasjoner av disse metodene.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Det er verdt å huske at budsjettet ditt også styrer automatisering. Noen tekniske løsninger kan bedre takle oppgaven, men de er ganske dyre, men det moderne markedet lar deg finne en erstatning for dem for ganske tilstrekkelige penger.

Les også:  Hva er en VVG-kabel: dekoding, egenskaper + finesser ved valg av kabel

Hva er et "smarthjem"

Dette begrepet har et mer forståelig motstykke - "hjemmeautomatisering".Essensen av slike løsninger er å sikre automatisk utførelse av ulike prosesser som skjer i et hjem, kontor eller spesialiserte fasiliteter. Det enkleste eksemplet er automatisk tenning av belysning i det øyeblikket en av leietakerne kommer inn i rommet.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassArduino smarthussystemet er et sett med utstyr for å kontrollere driften av ulike enheter ved hjelp av en Android-mobiltelefon.

I ethvert "smarthjem"-system kan følgende komponenter skilles:

berøringsdel. Dette er et sett med enheter, hvor hoveddelen er representert av forskjellige sensorer som lar systemet registrere hendelser av en annen art. Eksempler inkluderer temperatur- og bevegelsessensorer. Andre enheter i berøringsdelen brukes til å overføre brukerkommandoer til systemet. Dette er fjernknapper og fjernkontroller med mottakere.

Utøvende del. Dette er enheter som systemet kan kontrollere, og dermed reagere på en bestemt hendelse i henhold til et brukerdefinert scenario. Først av alt er dette releer, gjennom hvilke smarthjemkontrolleren kan levere strøm til enhver elektrisk enhet, det vil si slå den av og på. For eksempel, ved å klappe i håndflaten (systemet vil "høre" det med en mikrofon), kan du konfigurere innkoblingen av reléet som gir strøm til viften

Vennligst merk: i dette eksemplet kan viften være hva som helst. Men du kan også bruke en enhet som er spesielt utgitt for å fungere som en del av et bestemt system.

For eksempel produserer Arduino-selskapet elektriske motorer for systemene sine, ved hjelp av dem kan du for eksempel lukke eller åpne vinduet, og Xiaomi (en kinesisk produsent av slike systemer) produserer kontrollenheter for luftrensere. En slik enhet er fullt kontrollert av systemet, det vil si at den ikke bare kan slå den på, men også endre innstillingene.

PROSESSOR. Kan også kalles en kontroller. Dette er "hjernen" til systemet, som koordinerer og koordinerer arbeidet til alle dets komponenter.

Programvare. Dette er et sett med instruksjoner som prosessoren veiledes av. I systemer fra noen produsenter, inkludert de fra Arduino, kan brukeren skrive et program på egen hånd, i andre brukes ferdige løsninger der bare typiske scenarier er tilgjengelige for brukeren.

Moderne systemer "smart hjem" er delt inn i flere varianter:

  1. Utstyrt med egen kontroller.
  2. Bruker i denne kapasiteten prosessoren til brukerdatamaskinen (nettbrett, smarttelefon).
  3. Behandling av informasjon ved hjelp av en ekstern server som eies av utviklerselskapet (skytjeneste).

Systemet kan ikke bare aktivere en bestemt enhet, men også informere brukeren om hendelsen ved å sende en melding til telefonen eller på annen måte. Dermed kan alarmfunksjoner, inkludert brannforebygging, tilordnes den.

Scenarier kan være mye mer komplekse enn vi har beskrevet i eksemplene. For eksempel kan du lære systemet å slå på kjelen og overføre varmtvannsforsyningen til den når den sentraliserte forsyningen er slått av, hvis tilstedeværelsen av en av beboerne i huset oppdages (infrarøde, ultralydsensorer, også som bevegelsessensorer hjelper).

Fjernkontroll smart hjem

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassHome Automation Arduino og Raspberry Pi

Som nevnt ovenfor kan du ved hjelp av en Node.js-server koble ting til hverandre. Dette gjelder også visualisering av hjemmeautomasjonsprosesser på Internett gjennom skytjenester. Dette er en måte å kontrollere hjemmet ditt på via Internett. Du kan slå på kjelen eller varmeovnene manuelt på forhånd før du ankommer huset.

En annen måte er å motta data og kontrollere det «smarte» hjemmet på Arduino-plattformen ved hjelp av SMS- og MMS-meldinger. Tross alt er det kanskje ikke alltid Internett tilgjengelig. Og hvis inkluderingen av en enhet kanskje ikke er kritisk, kan det ganske enkelt være nødvendig å motta en melding om en vannlekkasje. Og her kan Intels Edison-kort komme til unnsetning ved å utvikle et fullt funksjonelt "smart" hjem på Arduino-plattformen med egne hender.

Og hva får vi?

Som du kan se, er Arduino ikke bare et brett for å utvikle noen enkle automatiseringsenheter. På Arduino-plattformen kan du enkelt lage selv smart hjemmeautomatisering med egne hender. Samtidig er det ikke nødvendig å betale for mye for enheter fra Siemens, som er dyre og koster 5-10 ganger dyrere enn Arduino.

Arduino kan kobles til en datamaskin og få en visualisering av prosesser på skjermen til en skjerm eller nettbrett. Smart hjemmeautomatisering på Arduino-plattformen kan styres via Internett eller ved hjelp av SMS- og MMS-meldinger. På Arduino kan du lage ganske komplekse enheter med egne hender.

Montering av et "smart hjem": trinnvise instruksjoner

Programkodeutvikling

Programmet er skrevet av brukeren i Arduino IDE-skallet, som lagrer filer i ".ino"-utvidelsen.Ved programmering brukes C++-språket i en forenklet form - mange bibliotekfiler og overskrifter kompileres automatisk av IDE. Brukeren må spesifisere innstillingene for oppsett () og loop () ved starten (permanent utført), spesifisere brukerbiblioteker. Selv en nybegynner programmerer vil ikke bli forvirret i enkle IDE-innstillinger.

Nå er det mange ferdige programmer og skisser for Arduino på Internett, slik at du kan bruke ferdig programvare med forklaringer av operasjonsprinsippet. Du trenger bare å laste ned, pakke ut arkivet og sende det til IDE-mappen.

Installere klientapplikasjonen på en smarttelefon (for Android OS)

For sporing og smart hjem kontroll fra en smarttelefon du trenger:

  • last ned SmartHome.apk-fil;
  • tillate installasjon av programvare på telefonen;
  • aktivere og konfigurere applikasjonen.

Jobber med en ruter

For ruterinnstillinger:

  • gå til enhetsinnstillingene;
  • skriv inn IP-adressen til Arduino;
  • angi overgangen til Adruino-brikkesettet på port 80.

Hva er en kontrollkontroller

Hjertet i dette systemet, kontrolleren administrerer ikke bare alle forbrukere og enheter som er inkludert i smarthussystemet, men sender også en rapport til eieren om tilstanden til en bestemt enhet for øyeblikket. Den kan programmeres til å utføre ulike handlinger med ønsket tidsintervall eller i henhold til en godkjent oppstartsplan. Hele smarthussystemet kan fungere offline, det vil si uten menneskelig innblanding, kommunikasjon med det skjer på flere måter gjennom:

  • Datanettverk;
  • Mobiltelefon;
  • Med radiosender.

Valg av kontroller må gjøres avhengig av arkitekturen til styresystemet. Det vil si at hele komplekset kan være:

  1. Sentralisert, som styres av en enkelt kontroller med høy ytelse og muligheter. Den har sitt operativsystem basert på en liten datamaskin montert i en liten plastkoffert. Avhengig av konfigurasjonen kan den ha en innebygd GSM-modul som er nødvendig for ekstern tilgang, samt en berøringsskjerm med trykknappgrensesnitt. For å koble til nettverket finnes det ulike kontakter;
  2. Desentralisert (regionalt), består av flere kontrollsystemer, det vil si at den inkluderer flere enklere kontrollere. Hver av dem utfører færre funksjoner og er ansvarlig for å administrere et spesifikt rom, rom eller en gruppe instrumenter og enheter for et bestemt formål. Den har en laveffekts elektronisk logikkenhet uten operativsystem. Den er konfigurert for elementære oppgaver og scenarier, som kan være basert på tid eller tilstanden til sensorene. For eksempel gir en lyssensor koblet til den et styresignal for å slå på belysningen når det blir mørkt. Selve koblingsprosessen utføres selvfølgelig gjennom et relé.

Hvilke løsninger tilbyr Arduino?

Mange produsenter produserer sensorer og enheter som er kompatible med Arduino, så utvalget av komponenter til Arduino Smart Home-systemet er imponerende:

  • Sensorer for overvåking av temperatur, belysning til forskjellige tider av døgnet, fuktighet, nedbør og atmosfærisk trykk.
  • Bevegelsessensorer.
  • nødsensorer.
  • Andre enheter og fjernkontroller.
Les også:  Hvordan installere og koble til en jordet stikkontakt: lære å jorde stikkontakter

Arduino Start-settet (for de fleste produsenter - StarterKit) inkluderer noen indikatorer og sensorer.

For å utføre kommandoer sendt av det Arduino-baserte Smart Home-systemet, trenger du:

  • releer og brytere;
  • ventiler;
  • elektriske motorer;
  • 3-veis ventiler med servodrift;
  • dimmere.

Grunnleggende konfigurasjonsalternativer

Stadig streber etter perfeksjon og automatisering, finner en person opp flere og flere nye mekanismer for dette. Dette ønsket er også rettet mot å redusere størrelsen på enheter uten å miste funksjonelle funksjoner.Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

For kontrolleren som kontrollerer mekanismene og for hele smarthussystemet, er det grunnleggende krav:

  1. automatisme;
  2. selvkontroll;
  3. presis kontroll, uten å gjøre feil.

Konfigurasjonsalternativene for et slikt system avhenger av mange faktorer, som allerede er nevnt ovenfor, her er alternativene for systemer som kan kobles til kontrolleren:

  1. Justering og kontroll av belysning både i selve rommet og i det tilstøtende territoriet, og på steder med arkitektoniske strukturer;
  2. Klimaanlegg (klimaanlegg, ventilasjon, oppvarming);
  3. Lukke og blokkere dører, porter og vinduer;
  4. Lydsystemer og TV, hjemmekino;
  5. Håndtering av gardiner, persienner og solbeskyttelse rollta;
  6. Vannforsyning system;
  7. Mating av kjæledyr og akvariefisk.

Det vil si at alt ligger i kundens ønske og hans materielle evner.

Arduino-prosjekter for nybegynnere

Hvis du ser på alle Arduino-prosjekter, informasjon om hvilke som er tilgjengelig på Internett, kan du dele dem inn i flere hovedgrupper:

Innledende læringsprosjekter som ikke hevder å ha noen viktig praktisk nytte, men som bidrar til å forstå ulike aspekter ved plattformen.
Blinkende lysdioder - beacon, blink, trafikklys og andre.
Prosjekter med sensorer: fra de enkleste analoge til digitale, ved hjelp av en rekke protokoller for datautveksling.
Enheter for opptak og visning av informasjon.
Maskiner og enheter med servodrift og trinnmotorer.
Enheter som bruker ulike trådløse kommunikasjonsmoduser og GPS.

Prosjekter for hjemmeautomatisering - smarte hjem på Arduino, samt individuelle kontroller for hjemmeinfrastruktur.
Ulike autonome biler og roboter.
Prosjekter for naturforskning og landbruksautomatisering
Uvanlig og kreativ - som regel underholdningsprosjekter.

For hver av disse gruppene kan du finne et bredt utvalg av materialer i bøker og på nettsider. I denne artikkelen vil vi begynne å bli kjent med beskrivelsen av de enkleste prosjektene, som anbefales å starte med for nybegynnere.

Hvordan lage et Arduino-prosjekt

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Et Arduino-prosjekt er alltid en kombinasjon av en elektronisk krets, noe relatert maskinvare og mekaniske enheter, et strømsystem og programvare som kontrollerer alt dette kaoset. Derfor, når du starter arbeidet, må du forstå at du må bli programmerer, elektronikkingeniør og designer når du lager en enhet alene.

Hvis vi ikke snakker om et opplæringsprosjekt, vil du definitivt komme over følgende stadier av implementering med følgende oppgaver:

  • Kom med noe som vil være nyttig og (eller) interessant for andre. Selv det enkleste prosjektet har en viss fordel - i det minste hjelper det å lære nye teknologier.
  • Sett sammen kretsen, koble modulene til hverandre og til kontrolleren.
  • Skriv en skisse (program) i et spesielt miljø og last det opp til kontrolleren.
  • Sjekk hvordan alt fungerer sammen og fiks eventuelle feil.
  • Etter testing, forbered deg på å lage en ferdig enhet. Dette betyr at du må montere enheten i en slags brukbar kasse, sørge for et strømforsyningssystem, kommunikasjon med miljøet.
  • Hvis du skal distribuere enhetene du har laget, må du også forholde deg til designet, transportsystemet, tenke på sikkerheten ved bruk av utrente brukere og lære opp de samme brukerne.
  • Hvis enheten din fungerer, den har blitt testet og har noen fordeler i forhold til andre løsninger, så kan du prøve å gjøre ingeniørprosjektet om til et forretningsprosjekt, prøve å tiltrekke deg investeringer.

Hver av disse stadiene for å lage et prosjekt er verdig en egen artikkel.

Men vi vil fokusere på monteringstrinn av elektroniske kretser (grunnleggende elektronikk) og kontrollerprogrammering

Elektroniske kretser

Elektroniske kretser er vanligvis satt sammen ved hjelp av prototyping-kort som holder komponentene sammen uten lodding eller vridning. Du kan finne ut hvordan modulene og koblingsskjemaene fungerer på vår nettside. Vanligvis spesifiserer prosjektbeskrivelsen hvordan delene skal monteres. Men for de fleste populære moduler er det allerede dusinvis av ferdige ordninger og eksempler på Internett.

Programmering

Skisser lages og flashes i et spesielt program - et programmeringsmiljø. Den mest populære versjonen av et slikt miljø er Arduino IDE. På siden vår kan du finne informasjon om hvordan du laster ned, installerer og konfigurerer dette programmet.

Tenketanken til "Smart Home"-systemet

Faktisk har disse systemene alt nødvendig utstyr, og ved hjelp av tekniske kontrollere behandles informasjonen som mottas fra den, takket være at det er mulig å administrere hver prosess separat. I timene våre vil vi ta utgangspunkt i Arduino, Wemos, Raspberry og andre mikrokontrollere tilgjengelig for kjøp til lave priser.

Spesialiserte kraftelementer gjør det mulig å bruke en uavbrutt strømforsyning, og ved bruk av spesialelementer utføres drift og regulering av driften av husholdningsapparater under kontroll av systemet.

Tilstedeværelsen i systemet av utstyr med fjernkontroll gjør det mulig å utføre generell kontroll over alle enheter som styres av systemet. De kommer i form av stasjonære eller bærbare moduler. Den bærbare modulen er mer praktisk, fordi den tillater fjernkontroll ved hjelp av hvilken som helst elektronisk enhet, for eksempel en telefon eller bærbar PC.

Samtidig kan eieren kontrollere enhver prosess som skjer i rommet, i avstand fra hjemmet hvor dette systemet er direkte installert. Takket være denne funksjonen kan eieren stille inn et hvilket som helst handlingsprogram for smarthjemmet i lang tid, og som et resultat er det enkelt å kontrollere de pågående prosessene. Dette kan omfatte både luftkondisjonering av lokalene, og dens automatiske belysning med et visst tidsintervall, og andre lignende automatiserte funksjoner, inkludert et sikkerhetssystem.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Dataoverføring fra Arduino

Først vil vi få arduinoen vår til å sende data til et eget nettsted som vil vise dataene mottatt fra arduino-sensorene.For dette er nettstedet for tingenes internett - dweet.io perfekt.

Dette nettstedet kan vise en graf over temperatur, lys, fuktighet, alt som endres over tid.

La oss prøve å overføre data om endringer i temperaturen på rommet vårt til det.

Du kan gjøre det uten å lage din egen nøkkel, og i koden (der du må sette inn nøkkelen), kan du skrive hva du vil, og siden vil fortsatt vise en graf over endringer i de sendte dataene over tid. Men for å opprette et nettverk av elektroniske enheter i fremtiden, må du ta dette nettstedet mer seriøst.

På hovedsiden kan du se de mulige alternativene for arbeidet med dette nettstedet

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Opprett også din konto og nøkkelnettverk for forskjellige enheter slik at du ikke trenger å bekymre deg for datasikkerhet og kan finne ut hva som skjer i huset ditt fra hvilken som helst enhet.

Les også:  Støvsuger defoamer: typer produkter og regler for bruk + de beste produksjonsbedriftene

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Vanlige merker av kontrollere

Kvaliteten på kommandoutførelsen og funksjonaliteten til ethvert smarthussystem avhenger direkte av kontrolleren og produsenten.

Væren

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassDenne smarte hjemmekontrolleren med 100 PLC-modifikasjoner er den grunnleggende løsningen. En funksjon som er bruken av Modbus-protokollen. Det er han som organiserer utvekslingen av informasjon mellom kommunikasjonskanaler. Kontrolleren "Aries" er designet for bruk og opprettelse av automatiske systemer for boligbygg og hytter med ikke mer enn to etasjer, gatebelysning, gulvvarme og alarmenheter. Den logiske kontrolleren er koblet til operatørpanelet og I/O-enheten via RS-485-grensesnittet. Programmering foregår av eieren selv, med mindre han selvfølgelig har et slikt ønske.Menyen består av seks informative kontrollblokker, som hver er ansvarlig for et spesifikt segment. Det er en funksjon for å sende SMS ved hjelp av et element i GSM-kontrolleren. Varsling skjer i tilfelle nødsituasjoner med strømforsyning eller feil i forsyningskretsene til individuelle nøkkelelementer i "smarthjem"-systemet.

VeraEdge

Modellen til Vera-familien utmerker seg med en stor margin av brukertillit, på grunn av bruken av utstyret deres i denne industrien i mange år. De viktigste fordelene med denne modellen er:

  • Høy ytelse;
  • Ergonomi;
  • Kompakthet;
  • Pålitelighet.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassUtviklerne brukte her en ny plattform som gir høyytelsesindikatorer kalt SoC, frekvensen er 600 MHz, og RAM økes til 128 MB. Hovedinnovasjonen er implementert på Z-Wave Plus-brikken, som er den femte generasjonen av disse mikrokretsene. Brukeren kan samtidig kontrollere og administrere mekanismene, hvor antallet er økt til 200 enheter. VeraEdge-kontrolleren er utstyrt med en Wi-Fi-kommunikasjonsmodul. En av ulempene som fortsatt eksisterer i ethvert system kan betraktes som mangelen på en integrert avbruddsfri strømforsyningsenhet, som kan kjøpes og installeres i tillegg.

Arduino

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassArduino-kontrolleren tilbyr en ganske uvanlig, men ganske logisk løsning for å kontrollere et smart hjem. Noen håndverkere kobler og installerer enkelt med egne hender, dette er mulig på grunn av det enkle å jobbe med det. Den logiske kontrolleren har svært små dimensjoner. Og også i settet er det sensorer, sensorer, samt alle slags indikatorer. Utviklerne klarte nesten å bringe optimaliseringen av enheten til perfeksjon.Alle sensorer har trådløs tilkobling og er preget av minimale feil i drift, og for kontroll er det blokker som har et uvanlig utseende, med en praktisk og unik nettside. Den er også tilgjengelig som en mobilapplikasjon.

Siemens

Disse systemene av tysk kvalitet brukes ikke bare til automatisering av systemer i hverdagen, men også i produksjon, i industrien. Kontrolleren til dette selskapet uttrykkes av LOGO-linjen som er involvert i opprettelsen av et "smart hjem". Dette er den tradisjonelle to-komponent modellen. Den ene er laget i form av et tastatur med en skjerm og er et input-output-system, og det andre lar deg utføre manipulasjoner og koble til kontrolleren gjennom et praktisk og pålitelig kablet grensesnitt. Selskapet tilbyr også uavhengig utvikling av visse driftsmoduser, som det er vedlagt et spesielt Soft Comfort-program. Når LOGO brukes som en sentral kontroller, kan den brukes til å lage hele algoritmer for drift av kretser. Stadig nye introduksjoner og modifikasjoner forbedrer ytelsen til dette apparatet.

Hva vil du ha

Det største ønsket til enhver gartner er å få maksimalt utbytte med minimale utgifter til arbeidskraft. En løsning på dette problemet er drivhus. Men selv i dette tilfellet vil jeg at sengene skal vannes, belyses og varmes opp når det er nødvendig. Og selvfølgelig ble det organisert et automatisk ventilasjonssystem for å minimere innsatsen for å åpne og lukke vinduene.

Overvåking og tuning

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Selvfølgelig er det først og fremst nødvendig med et styringssystem for all denne svært intelligente økonomien. I tillegg er det ønskelig å motta informasjon om gjeldende tilstand direkte enten på en hjemmedatamaskin eller på en smarttelefon.Til dette formålet vil kontrolleren for drivhuset på Arduino brukes.

Styre

I samsvar med ønskene er det nødvendig å organisere automatisk kontroll av gulvvarme (som grunnlag for oppvarming av beplantning), åpning av ventiler og fukting av jorda. Et lysstyringssystem som lyser opp hvis det er mørkt ute vil være bra.

Hva er Arduino

Arduino er et åpent, lite elektronisk brett med en brukervennlig prosessor og programvare. Plattformen leser inn innkommende informasjon, og omformer deretter kommandoer til forskjellige enheter drevet av elektrisitet i henhold til en tidligere angitt algoritme. Til dette brukes Arduino-programmeringsspråket og Arduino-programvaren (IDE) basert på Processing-prosjektet.

Brettets åpne kildekode tillater bruk av komponenter fra forskjellige produsenter. For å designe et Smart Home-system på Arduino er det enkelt å velge enheter for brukerforespørsler

Personer med minimal programmering og elektrisk kunnskap bør ta hensyn til dette systemet.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

Driftsprinsipp

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plassMange av oss har hørt om automasjonssystemer, men få har den rette forståelsen av driften av så mange sensorer og kontrollere. Slike enheter, forutsatt at de er riktig planlagt, kan kontrollere driften av alle apparater i huset, sikkerhet, verktøy og så videre. Dessuten, i hvert tilfelle, vil funksjonaliteten til et slikt livstøttesystem variere betydelig avhengig av de spesifikke kravene til huseieren.

Hvis slike systemer inntil nylig hadde høye kostnader, noe som ble forklart av kompleksiteten til teknologien og behovet for å bruke spesielle mikroprosessorer og kontrollprogramvare, kan du i dag, på Arduino-plattformen, enkelt implementere slike enkle livsstøttesystemer som vil har avansert funksjonalitet.

Plattformkomponenter

Standard Smart Home inkluderer følgende komponenter:

  1. Sensordelen, som inkluderer ulike sensorer som kan reagere på temperatur, fuktighet, bevegelse eller ulike andre hendelser.
  2. Den utøvende delen, det vil si enheter som brukere eller systemet selv kan kontrollere ved å sende passende kommandoer for å slå dem på eller av. Denne utøvende delen inkluderer forskjellige releer, elektriske motorer, kontrollenheter for luftrenser og så videre.
  3. Mikroprosessoren er "hjernen", som koordinerer og koordinerer arbeidet til alle komponenter.

Programvaren er et sett med instruksjoner og enkle applikasjoner som brukeren kan konfigurere programmet med på egen hånd eller laste ned ferdige forhåndsinnstillinger og skript.

Prosjekt for systemet for ulike områder av leiligheten

Før du begynner å sette sammen et elektronisk system, bør du lage en plan for et smarthusprosjekt på Arduino. La oss for eksempel ta et lite hus og prøve å utarbeide en ordning for driften av et "smart kompleks". Så vi må sikre intelligent funksjon av forskjellige enheter i forskjellige soner.

Smart hjem basert på Arduino-kontrollere: design og organisering av kontrollert plass

  • Inngangen til det tilstøtende territoriet bør være utstyrt med automatisk tenning av belysning i mørket, når eierne nærmer seg huset, også når de forlater huset, når døren åpnes.Du trenger: en bevegelsessensor og en døråpen sensor.
  • Inngangsparti til leiligheten - når du beveger deg langs forbipasserende, skal belysningen automatisk slå seg på. Påkrevd: bevegelsessensor.
  • Baderom. Automatisk innkobling av elektrisk varmtvannsbereder når eierne kommer hjem. Hetten og belysningen på badet slår seg på når døren åpnes. Nødvendig: sensoren beveger seg
    bl.a. og åpne døren.
  • Kjøkken. Belysningen tennes når leietaker kommer inn i rommet.
  • Når du slår på koketoppen, skal avtrekket starte samtidig. Du trenger et relé for å installere på strømledningen til den elektriske komfyren og en tilstedeværelsessensor.
  • Stuer. Automatisk tenning av lys, temperaturkontroll med elektriske konvektorer om vinteren og klimaanlegg om sommeren. Du trenger en tilstedeværelsesdetektor, en temperatur- og lyssensor.

Vurdering
Nettside om rørleggerarbeid

Vi anbefaler deg å lese

Hvor du skal fylle pulveret i vaskemaskinen og hvor mye pulver du skal helle