Smart home batay sa Arduino controllers: disenyo at organisasyon ng kontroladong espasyo

Pagbuo ng isang proyekto sa Arduino

Ipapakita namin ang proseso ng paglikha at pag-configure ng Arduino na "smart home" gamit ang halimbawa ng isang system na magsasama ng mga sumusunod na function:

• pagsubaybay sa temperatura sa labas at loob ng bahay;
• pagsubaybay sa estado ng window (bukas/sarado);
• pagsubaybay sa mga kondisyon ng panahon (maaliwalas / maulan);
• pagbuo ng sound signal kapag ang motion sensor ay na-trigger, kung ang alarm function ay isinaaktibo.

I-configure namin ang system sa paraang matingnan ang data sa pamamagitan ng isang espesyal na application, pati na rin ang isang web browser, iyon ay, magagawa ito ng user mula sa kahit saan kung saan may access sa Internet.

Mga ginamit na pagdadaglat:

1. "GND" - lupa.
2. "VCC" - pagkain.
3. "PIR" - sensor ng paggalaw.

Mga kinakailangang bahagi para sa paggawa ng isang sistema ng matalinong tahanan

Ang Arduino smart home system ay mangangailangan ng mga sumusunod:

• Arduino microprocessor board;
• Ethernet module ENC28J60;
• dalawang temperatura sensors brand DS18B20;
• mikropono;
• sensor ng ulan at niyebe;
• Sensor ng Paggalaw;
• switch ng tambo;
• relay;
• risistor na may pagtutol na 4.7 kOhm;
• twisted pair cable;
• Ethernet cable.

Ang lahat ng mga bahagi ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang $90.

Para makagawa ng system na may mga function na kailangan namin, kailangan namin ng set ng mga device na nagkakahalaga ng humigit-kumulang $90.

Paano gumagana ang gayong matalinong tahanan?

Upang lumikha ng isang matalinong tahanan gamit ang iyong sariling mga kamay, kakailanganin mo ang kasanayang Brownie Kuzya. Sa pamamagitan nito, hindi mo lamang makokontrol ang isang matalinong tahanan, ngunit isama rin ang mga virtual na device nang direkta sa Yandex.Alisa. Nangangahulugan ito na hindi mo kailangang patuloy na buksan ang isang kasanayan para lamang patayin ang isang bumbilya. Makikipag-ugnayan ang kasanayan sa microcontroller sa pamamagitan ng mga web hook.

YaTalks 2020 Conference

Disyembre 5 sa 09:00, Online, Libre

Mga kaganapan at kurso sa

Para sa mga webhook, ang Blynk platform, isang control panel ng device para sa Arduino at Raspberry Pi, ay mahusay. Doon ay madali kang makakagawa ng isang graphical na interface kung saan makokontrol mo ang device sa pamamagitan ng Wi-Fi (at gayundin sa pamamagitan ng Ethernet, USB, GSM at Bluetooth).

Mga yugto ng paglikha

Dapat sabihin na ang mga yugto ng paglikha ng isang "matalinong tahanan" na sistema na may paglahok ng mga espesyalista o sa kanilang sariling mga kamay ay magiging pareho. Totoo, sa huling kaso, ang natapos na bersyon sa kabuuan ay mas mababa ang halaga kaysa kung kasangkot ka sa mga espesyalista na kulang na sa suplay sa merkado. Para sa kadahilanang ito, ang kanilang mga suweldo ay magiging angkop, na nangangahulugan na kung ayaw mong gumastos ng labis na pera, maaari mo itong gawin sa iyong sarili. Kaya, magsimula tayo sa mga bahagi para sa sistemang ito, kung magpasya ka pa ring lumikha nito sa iyong sarili.

Kagamitan

Kung pag-uusapan natin ang pagsasaayos ng system, isasama ng teknolohiya ang sumusunod na hanay ng mga bahagi:

• Sensor ng Paggalaw;
• sensor ng temperatura at halumigmig;
• light sensor;
• isang pares ng mga sensor ng temperatura na may markang DS18B20;
• tatak ng Ethernet module na ENC28J60;
• mikropono;
• switch ng tambo;
• relay;
• twisted pair cable;
• Ethernet kategorya cable;
• isang risistor na may pagtutol na 4.7 kilo-ohms;
• Arduino microprocessor board.

Algorithm ng koneksyon

Dapat sabihin na ang isang matalinong bahay ay dapat na nilagyan ng eksklusibo ng mga LED na bombilya, dahil ang mga maginoo na opsyon ay hindi makatiis ng mataas na boltahe. Kapag handa na ang proyekto, at ang lahat ng kinakailangang ekstrang bahagi ay nabili na, dapat mong simulan ang pagkonekta ng mga sensor at controller. Dapat itong gawin nang eksklusibo ayon sa pamamaraan na ginawa nang mas maaga. Ang mga contact ay dapat na ganap na insulated.

Sa madaling salita, ang sunud-sunod na algorithm ng koneksyon ay magiging ganito:

• pag-install ng code;
• pag-set up ng isang application para sa isang PC o mobile;
• pagpapasa ng port;
• pagsubok ng software at mga sensor;
• Pag-troubleshoot kung natagpuan sa panahon ng pagsubok.

Kaya magsimula tayo sa pamamagitan ng pag-install ng code.

Una, dapat isulat ng user ang software sa Arduino IDE. Nagpapakita ito ng:

• editor ng teksto;
• tagalikha ng proyekto;
• programa ng compilation;
• preprocessor;
• Isang tool para mag-upload ng software sa Arduino mini-processor.

Dapat sabihin na may mga bersyon ng software para sa pangunahing mga operating system ng computer - Windows, Linux, Mac OS X. Kung pinag-uusapan natin ang programming language na ginamit, pinag-uusapan natin ang tungkol sa C ++ na may ilang mga pagpapasimple. Ang mga program na isinulat ng mga user para sa Arduino ay karaniwang tinutukoy bilang mga sketch. Awtomatikong gumagawa ang system ng ilang function at hindi kailangang maunawaan ng user ang kanilang pagsulat, na nagrereseta ng listahan ng mga karaniwang aksyon. Hindi rin kailangang isama ang mga file ng uri ng header ng mga regular na aklatan. Ngunit kailangan mong magpasok ng mga pasadya.

Maaari kang magdagdag ng mga aklatan sa IDE project manager sa iba't ibang paraan. Sa anyo ng mga source code na nakasulat sa C ++, idinagdag ang mga ito sa isang hiwalay na direktoryo sa gumaganang direktoryo ng IDE shell. Ngayon ang mga pangalan ng kinakailangang mga aklatan ay lilitaw sa tinukoy na menu ng IDE. Ang mga mamarkahan mo ay isasama sa listahan ng compilation. Mayroong ilang mga setting sa IDE, at walang paraan upang itakda ang mga subtleties ng compiler sa lahat. Ginagawa ito upang hindi magkamali ang isang mangmang.

Kung na-download mo ang library, kailangan mong i-unpack ito at ipasok lamang ito sa IDE. May mga komento sa teksto ng programa na nagpapaliwanag kung paano ito gumagana. Dapat tandaan na ang lahat ng mga application ng Arduino ay gumagana sa parehong teknolohiya: ang user ay nagpapadala ng isang kahilingan sa processor, at siya naman, naglo-load ng nais na code sa screen ng device. Kapag pinindot ng isang tao ang Refresh key, nagpapadala ang microcontroller ng impormasyon.Mula sa bawat isa sa mga pahina na may isang tiyak na pagtatalaga ay nagmumula ang isang code ng programa na ipapakita sa screen.

Ang susunod na hanay ng mga aksyon ay ang pag-install ng kliyente sa isang personal na computer o smartphone. Maaari mong i-download ito sa Internet, sa Google Play Market o mula sa ibang pinagmulan. Upang magawa ito, kailangan mong buksan ang file sa telepono na iyong na-download, pagkatapos ay mag-click dito at sa lalabas na window, pindutin ang pindutang "I-install". Sa kasong ito, dapat mong malaman na para dito ang opsyon ay dapat na i-activate na nagpapahintulot sa iyo na mag-install ng mga program na hindi mula sa serbisyo ng Google Play. Upang paganahin ang pagpipiliang ito, kailangan mong ipasok ang seksyon ng mga setting at piliin ang item na "Seguridad" doon. Ito ay eksakto kung paano mo kailangang i-activate ang kaukulang opsyon. Kapag nakumpleto na ang pag-install, maaari mong i-activate ang application at i-configure ito.

Paano mo pinaplanong pamahalaan ang iyong matalinong tahanan

Kung naisip mo ang tanong na "ano ang magiging awtomatiko", ang susunod na kapana-panabik na paksa ay "kung paano pamahalaan ang lahat ng automation":

• Maaari mong ayusin ang isang gitnang panel na may screen;
• Remote control at pamamahala mula sa isang smartphone;
• Mga smart socket at switch;
• Ganap na awtomatikong bahay;
• Mga gamit sa sambahayan na may kakayahang gumana sa awtomatikong mode nang walang access sa network;
• iba't ibang kumbinasyon ng mga pamamaraang ito.

Mahalagang tandaan na ang iyong badyet ay kumokontrol din sa automation. Ang ilang mga teknikal na solusyon ay maaaring mas mahusay na makayanan ang gawain, ngunit ang mga ito ay medyo mahal, ngunit ang modernong merkado ay nagbibigay-daan sa iyo upang makahanap ng kapalit para sa kanila para sa medyo sapat na pera.

Ano ang isang "matalinong tahanan"

Ang terminong ito ay may mas maliwanag na katapat - "home automation".Ang kakanyahan ng naturang mga solusyon ay upang matiyak ang awtomatikong pagpapatupad ng iba't ibang mga proseso na nagaganap sa isang bahay, opisina o mga espesyal na pasilidad. Ang pinakasimpleng halimbawa ay ang awtomatikong pagbukas ng ilaw sa sandaling pumasok ang isa sa mga nangungupahan sa silid.

Ang Arduino smart home system ay isang set ng kagamitan para sa pagkontrol sa pagpapatakbo ng iba't ibang device gamit ang Android mobile phone.

Sa anumang sistema ng "smart home", ang mga sumusunod na bahagi ay maaaring makilala:

hawakan ang bahagi. Ito ay isang hanay ng mga device, ang pangunahing bahagi nito ay kinakatawan ng iba't ibang mga sensor na nagpapahintulot sa system na magrehistro ng mga kaganapan ng ibang kalikasan. Ang mga halimbawa ay mga sensor ng temperatura at paggalaw. Ang iba pang mga device ng touch part ay ginagamit upang magpadala ng mga command ng user sa system. Ito ay mga remote na button at remote control na may mga receiver.

Bahagi ng executive. Ito ang mga device na maaaring kontrolin ng system, kaya tumutugon sa isang kaganapan alinsunod sa isang senaryo na tinukoy ng user. Una sa lahat, ito ay mga relay, kung saan ang smart home controller ay maaaring magbigay ng kapangyarihan sa anumang de-koryenteng aparato, iyon ay, i-on at i-off ito. Halimbawa, sa pamamagitan ng pagpalakpak sa palad ng iyong kamay ("marinig" ito ng system gamit ang mikropono), maaari mong i-configure ang pag-on ng relay na nagbibigay ng kapangyarihan sa fan

Pakitandaan: sa halimbawang ito, ang fan ay maaaring maging anuman. Ngunit maaari ka ring gumamit ng isang device na espesyal na inilabas upang gumana bilang bahagi ng isang partikular na system.

Halimbawa, ang kumpanya ng Arduino ay gumagawa ng mga de-koryenteng motor para sa mga system nito, sa tulong ng kung saan, halimbawa, maaari mong isara o buksan ang bintana, at ang Xiaomi (isang Chinese na tagagawa ng naturang mga sistema) ay gumagawa ng mga air cleaner control device. Ang nasabing aparato ay ganap na kinokontrol ng system, iyon ay, hindi lamang nito mai-on, ngunit baguhin din ang mga setting.

CPU. Maaari ding tawaging controller. Ito ang "utak" ng system, na nag-coordinate at nag-coordinate sa gawain ng lahat ng mga bahagi nito.

Software. Ito ay isang set ng mga tagubilin na ginagabayan ng processor. Sa mga system ng ilang mga tagagawa, kabilang ang mga mula sa Arduino, ang gumagamit ay maaaring magsulat ng isang programa sa kanyang sarili, sa iba, ang mga handa na solusyon ay ginagamit kung saan ang mga tipikal na senaryo lamang ang magagamit sa gumagamit.

Ang mga modernong sistema na "matalinong tahanan" ay nahahati sa maraming uri:

1. Nilagyan ng sarili nitong controller.
2. Gamit sa kapasidad na ito ang processor ng computer ng gumagamit (tablet, smartphone).
3. Pagproseso ng impormasyon gamit ang isang malayuang server na pag-aari ng kumpanya ng developer (serbisyo ng cloud).

Hindi lamang maaaring i-activate ng system ang isang partikular na device, ngunit ipaalam din sa user ang tungkol sa kaganapan sa pamamagitan ng pagpapadala ng mensahe sa telepono o sa ibang paraan. Kaya, ang mga function ng alarma, kabilang ang pag-iwas sa sunog, ay maaaring italaga dito.

Ang mga sitwasyon ay maaaring maging mas kumplikado kaysa sa inilarawan namin sa mga halimbawa. Halimbawa, maaari mong turuan ang system na i-on ang boiler at ilipat ang mainit na supply ng tubig dito kapag naka-off ang sentralisadong supply, kung ang pagkakaroon ng isa sa mga residente sa bahay ay napansin (infrared, ultrasonic sensors, pati na rin bilang tulong ng mga motion sensor).

Remote control na smart home

Home Automation Arduino at Raspberry Pi

Tulad ng nabanggit sa itaas, sa tulong ng isang server ng Node.js, maaari mong ikonekta ang mga bagay sa isa't isa. Nalalapat din ito sa visualization ng mga proseso ng home automation sa Internet sa pamamagitan ng mga serbisyo sa cloud. Ito ay isang paraan upang makontrol ang iyong tahanan sa Internet. Maaari mong i-on nang maaga ang boiler o mga heater bago dumating sa bahay.

Ang isa pang paraan ay ang pagtanggap ng data at kontrolin ang "matalinong" tahanan sa Arduino platform gamit ang mga mensaheng SMS at MMS. Pagkatapos ng lahat, ang Internet ay maaaring hindi palaging nasa kamay. At, kung maaaring hindi kritikal ang pagsasama ng anumang device, maaaring kailanganin lang ang pagtanggap ng mensahe tungkol sa pagtagas ng tubig. At dito, ang Edison board ng Intel ay maaaring sumagip sa pagbuo ng isang fully functional na "smart" na tahanan sa Arduino platform gamit ang iyong sariling mga kamay.

At ano ang makukuha natin?

Tulad ng nakikita mo, ang Arduino ay hindi lamang isang board para sa pagbuo ng ilang simpleng automation device. Sa platform ng Arduino, madali kang makakagawa ng kahit na smart home automation gamit ang iyong sariling mga kamay. Kasabay nito, hindi na kailangang mag-overpay para sa mga device mula sa Siemens, na mahal at nagkakahalaga ng 5-10 beses na mas mahal kaysa sa Arduino.

Maaaring ikonekta ang Arduino sa isang computer at makakuha ng visualization ng mga proseso sa screen ng isang monitor o tablet. Ang smart home automation sa Arduino platform ay makokontrol sa pamamagitan ng Internet o gamit ang mga mensaheng SMS at MMS. Sa Arduino, maaari kang lumikha ng medyo kumplikadong mga aparato gamit ang iyong sariling mga kamay.

Pagtitipon ng isang "matalinong tahanan": sunud-sunod na mga tagubilin

Pagbuo ng code ng programa

Ang program ay isinulat ng user sa Arduino IDE shell, na nagse-save ng mga file sa extension na ".ino".Kapag nagprograma, ang wikang C ++ ay ginagamit sa isang pinasimpleng anyo - maraming mga file ng library at mga header ang awtomatikong pinagsama-sama ng IDE. Obligado para sa user na irehistro ang mga setting ng setup () at loop () sa simula (permanenteng gumanap), tukuyin ang mga library ng user. Kahit na ang isang baguhan na programmer ay hindi malito sa mga simpleng setting ng IDE.

Ngayon ay may maraming handa na mga programa at sketch para sa Arduino sa Internet, kaya maaari mong gamitin ang handa na software na may mga paliwanag ng prinsipyo ng pagpapatakbo. Kailangan mo lang i-download, i-unpack ang archive at ipadala ito sa folder ng IDE.

Pag-install ng client application sa isang smartphone (para sa Android OS)

Para sa pagsubaybay at matalinong kontrol sa bahay mula sa isang smartphone na kailangan mo:

• i-download ang SmartHome.apk file;
• payagan ang pag-install ng software sa telepono;
• buhayin at i-configure ang application.

Nagtatrabaho sa isang router

Para sa mga setting ng router:

• pumunta sa mga setting ng device;
• ipasok ang IP address ng Arduino;
• ipahiwatig ang paglipat sa Adruino chipset sa port 80.

Ano ang isang control controller

Ang puso ng system na ito, hindi lang pinamamahalaan ng controller ang lahat ng consumer at device na kasama sa smart home system, ngunit nagpapadala rin ng ulat sa may-ari tungkol sa estado ng isang partikular na device sa ngayon. Maaari itong i-program upang magsagawa ng iba't ibang mga aksyon sa nais na agwat ng oras o ayon sa isang aprubadong iskedyul ng pag-on. Ang buong sistema ng matalinong tahanan ay maaaring gumana nang offline, iyon ay, nang walang interbensyon ng tao, ang komunikasyon dito ay nangyayari sa maraming paraan sa pamamagitan ng:

• Network ng computer;
• Cellphone;
• Sa pamamagitan ng radio transmitter.

Ang pagpili ng controller ay dapat gawin depende sa arkitektura ng control system. Iyon ay, ang buong complex ay maaaring:

1. Sentralisado, na kinokontrol ng iisang controller na may mataas na pagganap at mga kakayahan. Mayroon itong sariling operating system batay sa isang maliit na computer na naka-mount sa isang maliit na plastic case. Depende sa configuration, maaaring mayroon itong built-in na GSM module na kailangan para sa malayuang pag-access, pati na rin ang touch screen na may interface ng push-button. Upang kumonekta sa network mayroong lahat ng uri ng mga konektor;
2. Ang desentralisado (rehiyonal), ay binubuo ng ilang mga sistema ng kontrol, iyon ay, kabilang dito ang ilang mas simpleng mga controller. Ang bawat isa sa kanila ay gumaganap ng mas kaunting mga function at responsable para sa pamamahala ng isang partikular na silid, silid, o isang pangkat ng mga instrumento at device para sa isang partikular na layunin. Mayroon itong low-power na electronic logic unit na walang operating system. Ito ay na-configure para sa mga elementarya na gawain at mga sitwasyon, na maaaring batay sa oras o estado ng mga sensor. Halimbawa, ang isang light sensor na nakakonekta dito ay nagbibigay ng control signal upang i-on ang ilaw kapag dumilim. Ang proseso ng paglipat mismo, siyempre, ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang relay.

Anong mga solusyon ang inaalok ng Arduino?

Maraming mga tagagawa ang gumagawa ng mga sensor at device na tugma sa Arduino, kaya ang hanay ng mga bahagi para sa Arduino Smart Home system ay kahanga-hanga:

• Mga sensor para sa pagsubaybay sa temperatura, pag-iilaw sa iba't ibang oras ng araw, kahalumigmigan, pag-ulan at presyon ng atmospera.
• Mga sensor ng paggalaw.
• mga sensor ng emergency.
• Iba pang mga device at remote.

Ang Arduino Start kit (para sa karamihan ng mga tagagawa - StarterKit) ay may kasamang ilang indicator at sensor.

Upang maisagawa ang mga utos na ipinadala ng Arduino-based na Smart Home system, kailangan mo:

• mga relay at switch;
• mga balbula;
• mga de-koryenteng motor;
• 3-way valves na may servo drive;
• dimmers.

Mga pangunahing pagpipilian sa pagsasaayos

Patuloy na nagsusumikap para sa pagiging perpekto at automation, ang isang tao ay nag-imbento ng higit pa at higit pang mga bagong mekanismo para dito. Gayundin, ang pagnanais na ito ay naglalayong bawasan ang laki ng mga device nang hindi nawawala ang kanilang mga functional na tampok.

Para sa controller na kumokontrol sa mga mekanismo at para sa buong sistema ng smart home, may mga pangunahing kinakailangan:

1. automatismo;
2. pagtitimpi;
3. tumpak na kontrol, nang hindi nagkakamali.

Ang mga pagpipilian sa pagsasaayos para sa anumang naturang sistema ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, na nabanggit na sa itaas, narito ang mga pagpipilian para sa mga system na maaaring konektado sa controller:

1. Pagsasaayos at kontrol ng pag-iilaw kapwa sa silid mismo at sa katabing teritoryo, at sa mga lugar ng mga istrukturang arkitektura;
2. Mga pag-install sa klima (air conditioning, bentilasyon, pagpainit);
3. Pagsasara at pagharang ng mga pinto, pintuan at bintana;
4. Audio system, at telebisyon, home theater;
5. Pamamahala ng mga kurtina, blind at sun-protection rolleta;
6. Sistema ng supply ng tubig;
7. Pagpapakain ng mga alagang hayop at isda sa aquarium.

Iyon ay, ang lahat ay nakasalalay sa pagnanais ng kliyente at ang kanyang mga materyal na kakayahan.

Mga Proyekto ng Arduino para sa mga Nagsisimula

Kung titingnan mo ang lahat ng mga proyekto ng Arduino, ang impormasyon tungkol sa kung alin ang magagamit sa Internet, maaari mong hatiin ang mga ito sa maraming pangunahing grupo:

Mga paunang proyekto sa pag-aaral na hindi sinasabing may anumang mahalagang praktikal na gamit, ngunit nakakatulong upang maunawaan ang iba't ibang aspeto ng platform.
Mga kumikislap na LED - beacon, flasher, ilaw ng trapiko at iba pa.
Mga proyektong may mga sensor: mula sa pinakasimpleng analog hanggang digital, gamit ang iba't ibang protocol para sa pagpapalitan ng data.
Mga aparato para sa pagtatala at pagpapakita ng impormasyon.
Mga makina at device na may mga servo drive at stepper motor.
Mga device na gumagamit ng iba't ibang wireless na mode ng komunikasyon at GPS.

Mga proyekto para sa home automation - mga smart home sa Arduino, pati na rin ang mga indibidwal na kontrol sa imprastraktura sa bahay.
Iba't ibang autonomous na kotse at robot.
Mga proyekto para sa pananaliksik sa kalikasan at automation ng agrikultura
Hindi karaniwan at malikhain - bilang isang panuntunan, mga proyekto sa libangan.

Para sa bawat isa sa mga pangkat na ito, mahahanap mo ang isang malawak na iba't ibang mga materyales sa mga libro at sa mga website. Sa artikulong ito, sisimulan namin ang aming kakilala sa paglalarawan ng pinakasimpleng mga proyekto, na inirerekomenda na magsimula sa para sa mga nagsisimula.

Paano lumikha ng isang proyekto ng Arduino

Ang Arduino project ay palaging kumbinasyon ng electronic circuit, ilang nauugnay na hardware at mechanical device, power system, at software na kumokontrol sa lahat ng kaguluhang ito. Samakatuwid, kapag nagsisimula sa trabaho, dapat mong lubos na maunawaan na ang paglikha ng isang aparato lamang, kailangan mong maging isang programmer, isang electronics engineer, at isang taga-disenyo.

Kung hindi namin pinag-uusapan ang tungkol sa isang proyekto sa pagsasanay, tiyak na makikita mo ang mga sumusunod na yugto ng pagpapatupad na may mga sumusunod na gawain:

• Gumawa ng isang bagay na magiging kapaki-pakinabang at (o) kawili-wili sa iba. Kahit na ang pinakasimpleng proyekto ay may ilang pakinabang - hindi bababa sa nakakatulong ito upang matuto ng mga bagong teknolohiya.
• Ipunin ang circuit, ikonekta ang mga module sa isa't isa at sa controller.
• Sumulat ng sketch (program) sa isang espesyal na kapaligiran at i-upload ito sa controller.
• Suriin kung paano gumagana ang lahat at ayusin ang anumang mga bug.
• Pagkatapos ng pagsubok, maghanda upang lumikha ng isang tapos na device. Nangangahulugan ito na kailangan mong tipunin ang aparato sa ilang uri ng magagamit na kaso, magbigay ng isang sistema ng supply ng kuryente, komunikasyon sa kapaligiran.
• Kung ipapamahagi mo ang mga device na iyong ginawa, kailangan mo ring harapin ang disenyo, ang sistema ng transportasyon, isipin ang kaligtasan ng paggamit ng mga hindi sanay na user at turuan ang parehong mga user na ito.
• Kung gumagana ang iyong device, nasubok na ito at may ilang pakinabang sa iba pang mga solusyon, maaari mong subukang gawing proyekto ng negosyo ang iyong proyekto sa engineering, subukang makaakit ng mga pamumuhunan.

Ang bawat isa sa mga yugtong ito ng paglikha ng isang proyekto ay karapat-dapat sa isang hiwalay na artikulo.

Pero pagtutuunan natin ng pansin mga yugto ng pagpupulong ng mga electronic circuit (mga pangunahing kaalaman sa electronics) at controller programming

Mga elektronikong circuit

Ang mga electronic circuit ay kadalasang pinagsama-sama gamit ang mga prototyping board na pinagsasama-sama ang mga bahagi nang walang paghihinang o pag-twist. Maaari mong malaman kung paano gumagana ang mga module at diagram ng koneksyon sa aming website. Karaniwan, ang paglalarawan ng proyekto ay tumutukoy kung paano i-mount ang mga bahagi. Ngunit para sa pinakasikat na mga module, mayroon nang dose-dosenang mga yari na scheme at mga halimbawa sa Internet.

Programming

Ang mga sketch ay nilikha at na-flash sa isang espesyal na programa - isang programming environment. Ang pinakasikat na bersyon ng naturang kapaligiran ay ang Arduino IDE. Sa aming site makakahanap ka ng impormasyon kung paano i-download, i-install at i-configure ang program na ito.

Think tank ng "Smart Home" system

Sa katunayan, ang mga sistemang ito ay may lahat ng kinakailangang kagamitan, at sa tulong ng mga teknikal na controller, ang impormasyong natanggap mula dito ay naproseso, salamat sa kung saan posible na pamahalaan ang bawat proseso nang hiwalay. Sa aming mga aralin, kukuha kami ng Arduino, Wemos, Raspberry at iba pang mga microcontroller na mabibili sa mababang presyo bilang batayan.

Ginagawang posible ng mga dalubhasang elemento ng kuryente na gumamit ng walang patid na supply ng kuryente, at kapag gumagamit ng mga espesyal na elemento, ang operasyon at regulasyon ng pagpapatakbo ng mga gamit sa sambahayan sa ilalim ng kontrol ng system ay isinasagawa.

Ang presensya sa sistema ng kagamitan na may remote control ay ginagawang posible na magsagawa ng pangkalahatang kontrol sa lahat ng mga device na kinokontrol ng system. Dumating ang mga ito sa anyo ng mga nakatigil o portable na mga module. Ang portable module ay mas praktikal dahil pinapayagan nito ang remote control gamit ang anumang electronic device, tulad ng telepono o laptop.

Kasabay nito, maaaring kontrolin ng may-ari ang anumang proseso na nangyayari sa silid, sa layo mula sa tirahan kung saan direktang naka-install ang sistemang ito. Salamat sa function na ito, ang may-ari ay maaaring magtakda ng anumang programa ng pagkilos para sa matalinong tahanan sa loob ng mahabang panahon, at bilang isang resulta, kontrolin lamang ang mga patuloy na proseso. Maaaring kabilang dito ang parehong air conditioning ng lugar, at ang awtomatikong pag-iilaw nito sa isang tiyak na agwat ng oras, at iba pang katulad na mga awtomatikong function, kabilang ang isang sistema ng seguridad.

Paglipat ng data mula sa Arduino

Una, gagawin namin ang aming arduino na magpadala ng data sa isang hiwalay na site na magpapakita ng data na natanggap mula sa mga arduino sensor.Para dito, ang site para sa Internet ng mga bagay - dweet.io ay perpekto.

Maaaring magpakita ang site na ito ng graph ng temperatura, liwanag, halumigmig, anumang bagay na nagbabago sa paglipas ng panahon.

Subukan nating maglipat ng data sa mga pagbabago sa temperatura ng ating silid dito.

Magagawa mo nang hindi gumagawa ng sarili mong key, at sa code (kung saan kailangan mong ipasok ang key), maaari kang sumulat ng kahit anong gusto mo at magpapakita pa rin ang site ng graph ng mga pagbabago sa ipinadalang data sa paglipas ng panahon. Ngunit para makalikha ng network ng mga online na device sa hinaharap, kailangan mong seryosohin ang site na ito.

Sa pangunahing pahina maaari mong makita ang mga posibleng opsyon para sa gawain ng site na ito

Gawin din ang iyong account at pangunahing network para sa iba't ibang device upang hindi mo na kailangang mag-alala tungkol sa seguridad ng data at malaman kung ano ang nangyayari sa iyong bahay mula sa anumang device.

Mga karaniwang tatak ng mga controller

Ang kalidad ng pagpapatupad ng command at ang functionality ng anumang smart home system ay direktang nakasalalay sa controller at sa manufacturer nito.

Aries

Ang 100 PLC modification smart home controller na ito ang pangunahing solusyon. Ang isang tampok na kung saan ay ang paggamit ng Modbus protocol. Siya ang nag-aayos ng pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan ng mga channel ng komunikasyon. Ang controller na "Aries" ay idinisenyo para sa paggamit at paglikha ng mga awtomatikong sistema para sa mga gusali ng tirahan at mga cottage na hindi hihigit sa dalawang palapag, ilaw sa kalye, pagpainit sa sahig, at mga aparatong alarma. Ang logic controller ay konektado sa operator panel at ang I/O device sa pamamagitan ng RS-485 interface. Ang programming ay nagaganap ng may-ari mismo, maliban kung, siyempre, mayroon siyang ganoong pagnanais.Ang menu ay binubuo ng anim na nagbibigay-kaalaman na mga bloke ng kontrol, ang bawat isa ay may pananagutan para sa isang partikular na segment. Mayroong function ng pagpapadala ng SMS gamit ang isang elemento ng GSM controller. Ang abiso ay nangyayari sa kaso ng mga emerhensiyang sitwasyon na may power supply o malfunction ng mga supply circuit ng mga indibidwal na pangunahing elemento ng "smart home" system.

VeraEdge

Ang modelo ng pamilya Vera ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking margin ng kumpiyansa ng gumagamit, dahil sa paggamit ng kanilang kagamitan sa industriyang ito sa loob ng maraming taon. Ang pangunahing bentahe ng modelong ito ay:

• Mataas na pagganap;
• Ergonomya;
• Compactness;
• pagiging maaasahan.

Gumamit dito ang mga developer ng isang bagong platform na nagbibigay ng mga tagapagpahiwatig ng mataas na pagganap na tinatawag na SoC, ang dalas nito ay 600 MHz, at ang RAM ay nadagdagan sa 128 MB. Ang pangunahing pagbabago ay ipinatupad sa Z-Wave Plus chip, na siyang ikalimang henerasyon ng mga microcircuit na ito. Maaaring sabay na kontrolin at pamahalaan ng user ang mga mekanismo, na ang bilang nito ay nadagdagan sa 200 device. Ang VeraEdge controller ay nilagyan ng Wi-Fi communication module. Ang isa sa mga disbentaha na umiiral pa rin sa anumang sistema ay maaaring ituring na kakulangan ng isang pinagsamang uninterruptible power supply unit, na maaaring mabili at mai-install bilang karagdagan.

Arduino

Ang Arduino controller ay nag-aalok ng medyo hindi pangkaraniwan, ngunit medyo lohikal na solusyon para sa pagkontrol sa isang matalinong tahanan. Ang ilang mga manggagawa ay madaling kumonekta at mai-install gamit ang kanilang sariling mga kamay, posible ito dahil sa kadalian ng pagtatrabaho dito. Ang logic controller ay may napakaliit na sukat. At din sa kit mayroong mga sensor, sensor, pati na rin ang lahat ng uri ng mga tagapagpahiwatig. Halos nagawa ng mga developer na gawing perpekto ang pag-optimize ng device.Ang lahat ng mga sensor ay may wireless na koneksyon at nailalarawan sa pamamagitan ng kaunting mga error sa pagpapatakbo, at para sa kontrol mayroong mga bloke na may hindi pangkaraniwang hitsura, na may isang maginhawa at natatanging web page. Magagamit din ito bilang isang mobile application.

Siemens

Ang mga sistemang ito ng kalidad ng Aleman ay ginagamit hindi lamang para sa automation ng mga sistema sa pang-araw-araw na buhay, kundi pati na rin sa produksyon, sa industriya. Ang controller ng kumpanyang ito ay ipinahayag ng linya ng LOGO na kasangkot sa paglikha ng isang "matalinong tahanan". Ito ang tradisyonal na modelong may dalawang bahagi. Ang isa ay ginawa sa anyo ng isang keyboard na may isang display at isang input-output system, at ang pangalawa ay nagpapahintulot sa iyo na magsagawa ng mga manipulasyon at kumonekta sa controller sa pamamagitan ng isang maginhawa at maaasahang wired interface. Nag-aalok din ang kumpanya ng independiyenteng pag-unlad ng ilang mga operating mode, kung saan ang isang espesyal na programa ng Soft Comfort ay nakalakip. Kapag ang LOGO ay ginagamit bilang isang sentral na controller, maaari itong magamit upang lumikha ng buong algorithm para sa pagpapatakbo ng mga circuit. Ang patuloy na mga bagong pagpapakilala at pagbabago ay nagpapabuti sa pagganap ng kagamitang ito.

Anong gusto mo

Ang pinakamalaking pagnanais ng sinumang hardinero ay upang makuha ang pinakamataas na ani na may pinakamababang paggasta ng paggawa. Ang isang solusyon sa problemang ito ay ang mga greenhouse. Ngunit kahit na sa kasong ito, gusto kong ang mga kama ay natubigan, naiilawan, at pinainit kung kinakailangan. At siyempre, isang awtomatikong sistema ng bentilasyon ay inayos upang mabawasan ang pagsisikap na buksan at isara ang mga bintana.

Pagsubaybay at pag-tune

Siyempre, una sa lahat, kinakailangan ang isang sistema ng pamamahala para sa lahat ng napakatalino na ekonomiyang ito. Bilang karagdagan, ito ay kanais-nais na makatanggap ng impormasyon tungkol sa kasalukuyang estado nang direkta alinman sa isang computer sa bahay o sa isang smartphone.Para sa layuning ito, gagamitin ang controller para sa greenhouse sa Arduino.

Kontrolin

Alinsunod sa mga pagnanasa, kinakailangan upang ayusin ang awtomatikong kontrol ng pagpainit sa sahig (bilang batayan para sa pagpainit ng mga plantings), pagbubukas ng mga lagusan, at pagbabasa ng lupa. Magiging mabuti ang isang lighting control system na nagpapailaw dito kung madilim sa labas.

Ano ang Arduino

Ang Arduino ay isang bukas, maliit na electronic board na may madaling gamitin na processor at software. Ang platform ay nagbabasa ng papasok na impormasyon, pagkatapos, ayon sa isang naunang ipinasok na algorithm, muling hinuhubog ang mga utos sa iba't ibang device na pinapagana ng kuryente. Para dito, ginagamit ang Arduino programming language at ang Arduino software (IDE) batay sa Processing project.

Ang open source code ng board ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga bahagi mula sa iba't ibang mga tagagawa. Upang magdisenyo ng isang Smart Home system sa Arduino, madaling pumili ng mga device para sa mga kahilingan ng user

Ang mga taong may kaunting kaalaman sa programming at elektrikal ay dapat magbayad ng pansin sa sistemang ito.

Prinsipyo ng operasyon

Marami sa atin ang nakarinig ng mga automation system, ngunit kakaunti ang may tamang pag-unawa sa pagpapatakbo ng napakaraming sensor at controller. Ang mga naturang device, basta't maayos ang pagkakaplano, ay makokontrol ang pagpapatakbo ng lahat ng appliances sa bahay, seguridad, mga utility, at iba pa. Bukod dito, sa bawat kaso, ang functionality ng naturang life support system ay mag-iiba-iba nang malaki depende sa mga partikular na pangangailangan ng may-ari ng bahay.

Kung, hanggang kamakailan lamang, ang mga naturang sistema ay may mataas na gastos, na ipinaliwanag ng pagiging kumplikado ng teknolohiya at ang pangangailangan na gumamit ng mga espesyal na microprocessor at control software, ngayon, sa Arduino platform, madali mong maipapatupad ang gayong simpleng mga sistema ng suporta sa buhay na may advanced functionality.

Mga bahagi ng platform

Kasama sa Standard Smart Home ang mga sumusunod na bahagi:

1. Ang bahagi ng sensor, na kinabibilangan ng iba't ibang sensor na maaaring tumugon sa temperatura, halumigmig, paggalaw, o iba't ibang mga kaganapan.
2. Ang bahagi ng ehekutibo, iyon ay, mga device na maaaring kontrolin ng mga user o ng system mismo sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga naaangkop na command upang i-on o i-off ang mga ito. Kasama sa bahaging ito ng ehekutibo ang iba't ibang mga relay, mga de-koryenteng motor, mga aparatong pangkontrol sa panlinis ng hangin, at iba pa.
3. Ang microprocessor ay ang "utak," na nag-coordinate at nag-coordinate sa gawain ng lahat ng mga bahagi.

Ang software ay isang set ng mga tagubilin at simpleng application kung saan maaaring i-configure ng user ang program sa kanilang sarili o mag-download ng mga handa na preset at script.

Proyekto para sa sistema para sa iba't ibang lugar ng apartment

Bago ka magsimulang mag-assemble ng electronic system, dapat kang gumuhit ng plano para sa isang smart home project sa Arduino. Halimbawa, kumuha tayo ng isang maliit na bahay at subukang gumuhit ng isang pamamaraan para sa pagpapatakbo ng isang "smart complex". Kaya, kailangan nating tiyakin ang matalinong paggana ng iba't ibang device sa iba't ibang zone.

• Ang pasukan sa katabing teritoryo ay dapat bigyan ng awtomatikong pag-on ng ilaw sa dilim, kapag lumalapit ang mga may-ari sa bahay, gayundin kapag umaalis ng bahay, kapag binuksan ang pinto.Kakailanganin mo: isang motion sensor at isang door open sensor.
• Entrance hall ng apartment - kapag gumagalaw sa kahabaan ng dumadaan, dapat awtomatikong i-on ang ilaw. Kinakailangan: sensor ng paggalaw.
• Banyo. Awtomatikong pagbukas ng electric water heater kapag dumating ang mga may-ari sa bahay. Bumukas ang hood at ilaw sa banyo kapag binuksan ang pinto. Kinakailangan: gumagalaw ang sensor
  ia at pagbukas ng pinto.
• Kusina. Bumukas ang ilaw kapag pumasok ang nangungupahan sa silid.
• Kapag binuksan mo ang hob, dapat magsimula ang extractor sa parehong oras. Kakailanganin mo ng relay upang mai-install sa mga power wiring ng electric stove at isang presence sensor.
• Mga sala. Awtomatikong pag-on ng ilaw, pagkontrol sa temperatura ng mga electric convector sa taglamig at mga air conditioner sa tag-araw. Kakailanganin mo ng presence detector, temperatura at light sensor.