Pametni dom zasnovan na Arduino kontrolerima: dizajn i organizacija kontroliranog prostora

Razvoj automatizacije doveo je do stvaranja integriranih sustava koji poboljšavaju kvalitetu ljudskog života. Mnogi poznati proizvođači elektronike i softverskog okruženja nude gotova standardna rješenja za razne predmete.

Čak će i neiskusni korisnik moći razvijati neovisne projekte i sastaviti „pametni dom“ na Arduinu koji će odgovarati njegovim potrebama. Glavna stvar je razumjeti osnove i ne bojati se eksperimentirati.

U ovom ćemo članku razmotriti načelo stvaranja i osnovne funkcije automatizirane kuće temeljene na Arduino uređajima. Uzmite u obzir i vrste korištenih ploča i glavne module sustava.

Stvaranje sustava na Arduino platformi

Arduino je platforma za razvoj elektroničkih uređaja s automatskim, poluautomatskim ili ručnim upravljanjem. Izrađen je prema principu konstruktora s jasno definiranim pravilima za interakciju između elemenata. Sustav je otvoren, što omogućava trećim proizvođačima da sudjeluju u njegovom razvoju.

Klasično "pametnom domu”Sastoji se od automatiziranih jedinica koje obavljaju sljedeće funkcije:

• prikupiti potrebne informacije putem senzora;
• analizirati podatke i donositi odluke pomoću programibilnog mikroprocesora;
• implementirati odluke donesene izdavanjem naredbi na različite uređaje.

Arduino platforma je dobra upravo zato što se ne nalazi u blizini određenog proizvođača, već omogućava potrošaču da odabere komponente koje mu odgovaraju. Njihov izbor je ogroman, tako da možete implementirati gotovo sve ideje.

Preporučujemo vam da se upoznate s najboljima pametni uređaji za dom.

Da biste naučili kako raditi s Arduinom, možete kupiti Starter Kit na web mjestu proizvođača. Potrebno je poznavanje tehničkog engleskog jezika, jer se dokumentacija ne rušificira

Uz mnoštvo povezanih uređaja, programsko okruženje implementirano u C ++ dodaje i varijabilnost.Korisnik ne može samo iskoristiti stvorene knjižnice, već i programirati odgovor komponenti sustava na događaje u nastajanju.

Glavni elementi ploče

Glavni element pametnog doma je jedna ili više središnjih ploča (matične ploče). Oni su odgovorni za interakciju svih elemenata. Tek određivanjem zadataka koje ćemo trebati riješiti, možemo pristupiti odabiru glavnog čvorišta sustava.

Matična ploča kombinira sljedeće elemente:

• Mikrokontroler (procesor). Njegova je glavna svrha izdavanje i mjerenje napona u ulazima u rasponu od 0-5 ili 0-3,3 V, pohranjivanje podataka i obavljanje proračuna.
• Programer (nemaju sve ploče). Pomoću ovog uređaja program se upisuje u memoriju mikrokontrolera prema kojem će "pametni dom" raditi. Povezan je s računalom, tabletom, pametnim telefonom ili drugim uređajem putem USB sučelja.
• Stabilizator napona. Potreban je uređaj od 5 volti potreban za napajanje cijelog sustava.

Pod robnom markom Arduino dostupno je nekoliko modela matične ploče. Oni se međusobno razlikuju u faktoru oblika (veličini), broju portova i veličini memorije. Upravo za ove pokazatelje trebate odabrati pravi uređaj.

Arduino ploče i štitnici za njih je najbolje kupiti od proizvođača, jer su bolji od kompatibilnih uređaja koji se izdaju u Kini

Postoje dvije vrste portova:

• digitalnikoje su na ploči označene slovima "D";
• analogoznačeno slovom "A".

Zahvaljujući njima, mikrokontroler komunicira sa spojenim uređajima. Bilo koji port može raditi i na prijemu signala i na njegovom izlazu. Digitalni priključci s oznakom "pwm" namijenjeni su za ulaz i izlaz signala tipa PWM (modulacija širine pulsa).

Stoga prije kupnje ploče morate barem približno procijeniti razinu njezinog opterećenja na raznim uređajima. Ovo će odrediti željeni broj portova svih vrsta.

Treba shvatiti da sustav "pametnog doma" ne mora biti povezan u upravljačku jedinicu koja se temelji na jednoj matičnoj ploči. Takve funkcije kao što su, na primjer, uključivanje umjetne rasvjete lokalnog područja ovisno o doba dana i održavanje rezerve vode u spremniku, neovisne su jedna o drugoj.

Sa stajališta osiguranja pouzdanosti elektroničkog sustava, bolje je odvojiti nepovezane zadatke u različite blokove, što Arduino koncept olakšava provedbu. Ako kombinirate mnoge uređaje na jednom mjestu, moguće je da se mikroprocesor pregrijava, knjižnice softvera sukobljavaju i da imaju poteškoće u pronalaženju i ispravljanju kvarova u softveru i hardveru.

Spajanje različitih tipova uređaja na jednu ploču obično se koristi u robotiziranju, gdje je važna kompaktnost. Za "pametni dom" bolje je koristiti vlastiti temelj za svaki zadatak

Svaki mikroprocesor opremljen je s tri vrste memorije:

• Flash memorija Glavna memorija u koju se pohranjuje programski kod za upravljanje sustavom. Mali dio (3-12%) zauzima žični bootloader.
• SRAM. RAM-a, koji pohranjuje privremene podatke potrebne za program. Razlikuje se u velikoj brzini rada.
• EEPROM. Sporija memorija, gdje se također mogu pohraniti podaci.

Glavna razlika između vrsta memorije za pohranjivanje podataka je u tome što se, kad se isključi napajanje, informacije koje su zabilježene u SRAM-u izgube, ali ostanu u EEPROM-u. No, neisparljivi tip ima i nedostatak - ograničeni broj ciklusa pisanja. To se mora imati na umu prilikom stvaranja vlastitih aplikacija.

Za razliku od upotrebe Arduina u robotizaciji, za većinu zadataka "pametnog doma" ne treba vam puno memorije ni za programe ni za pohranu podataka.

Vrste ploča za izgradnju pametnog doma

Razmotrimo glavne vrste ploča koje se najčešće koriste prilikom sastavljanja sustava pametnog doma.

Pregled br. 1 - Arduino Uno i njegovi derivati

Najčešći sustavi pametnih kuća koriste ploče Arduino Uno i Arduino Nano. Imaju dovoljno funkcionalnosti za rješavanje tipičnih problema.

Dostupnost snage za ploče punog formata s naponom od 7-12 volti pruža brojne prednosti. Prije svega, to je mogućnost dugotrajnog autonomnog rada iz standardnih baterija ili akumulatora

Glavni parametri Arduino Uno Rev3:

• procesor: ATMega328P (8 bit, 16 MHz);
• broj digitalnih portova: 14;
• od kojih sa funkcijom PWM: 6;
• broj analognih portova: 6;
• flash memorija: 32 KB;
• SRAM: 2 KB;
• EEPROM: 1 KB.

Nedavno je izašla modifikacija - Uno Wi-Fi, koja sadrži integrirani modul ESP8266, koji vam omogućuje razmjenu informacija s drugim uređajima prema standardu 802.11 b / g / n.

Razlika između Arduino Nano-a i njegovog većeg kolega je nedostatak vlastite utičnice od 12 V. To se postiže tako da se postigne manji uređaj, što olakšava skrivanje u malom prostoru. Također u ove svrhe, standardna USB veza zamijenjena je čipom mini-USB kabelom. Arduino Nano ima još 2 analogna priključka u odnosu na Uno.

Postoji još jedna modifikacija Uno ploče - Arduino Mini. Još je manji od Nanoa i s njim je puno teže raditi. Prvo, nedostatak USB porta stvara problem s firmwareom, jer ćete za to morati koristiti USB-serijski pretvarač. Drugo, ova ploča je izbirljivija u pogledu snage - potrebno je osigurati raspon ulaznog napona od 7-9 V.

Iz gore opisanih razloga, Arduino Mini ploča rijetko se koristi za rad sa "pametnim domom". Obično se koristi ili u robotici, ili u provedbi gotovih projekata.

Prikaži br. 2 - Arduino Leonardo i Micro

Ploča Arduino Leonardo slična je Uno, ali malo moćnija. Još jedna zanimljivost ovog modela je njegova definicija kada je na računalo spojena kao tipkovnica, miš ili džojstik. Zbog toga se često koristi za stvaranje originalnih igara i simulacija.

Tablica veličina i dimenzija modela Uno, Leonardo i njihovi minijaturni analozi. Programeri nisu slijedili logiku u nazivima - "nano" bi trebao biti najmanji

Glavni parametri Arduinoa Leonarda su sljedeći:

• procesor: ATMega32u4 (8 bitni, 16 MHz);
• broj digitalnih portova: 20;
• od kojih sa funkcijom PWM: 7;
• broj analognih portova: 12;
• flash memorija: 32 KB;
• SRAM: 2,5 KB;
• EEPROM: 1 KB.

Kao što možete vidjeti s popisa parametara, Leonardo ima više portova, što omogućuje učitavanje ovog modela s velikim brojem senzora.

Također za Leonarda postoji potpuno identičan minijaturni analog, nazvan Micro. Nedostaje mu 12 V napajanja, a umjesto punopravnog USB ulaza, tu je čip za mini-USB kabel.

Modifikacija Leonarda nazvana Esplora isključivo je model igre i ne odgovara potrebama "pametnog doma".

Prikaži br. 3 - Arduino 101, Arduino Zero i Arduino MKR1000

Ponekad je za rad sustava „pametnih kuća“ implementiranih na bazi Arduino-a potrebna velika računalna snaga koju 8-bitni mikrokontroleri nisu u mogućnosti pružiti. Zadaci poput prepoznavanja glasa ili slike zahtijevaju brzi procesor i značajnu količinu RAM-a za takve uređaje.

Da bi se riješili ovi specifični problemi, koriste se moćne ploče koje djeluju prema Arduino konceptu. Broj priključaka koji imaju imaju približno je isti kao i Uno ili Leonardo ploče.

Arduino 101 ima iste dimenzije kao Uno ili Leonardo, ali teži gotovo dvostruko više. Razlog za to je prisutnost dva USB ulaza i dodatnih čipova.

Jedna od najjednostavnijih, ali moćnih ploča - Arduino 101 ima sljedeće karakteristike:

• procesor: Intel Curie (32-bitni, 32 MHz);
• flash memorija: 196 KB;
• SRAM: 24 KB;
• EEPROM: ne.

Uz to, ploča je opremljena BLE-funkcijom (Bluetooth Low Energy) s mogućnošću lakog povezivanja gotovih rješenja, poput senzora otkucaja srca, primanja vremenskih informacija izvan prozora, slanja tekstualnih poruka itd. U uređaj su ugrađeni i žiroskop i akcelerometar, ali se oni koriste uglavnom u robotici.

Još jedna slična ploča - Arduino Zero ima sljedeće pokazatelje:

• procesor: SAM-D21 (32-bitni, 48 MHz);
• flash memorija: 256 KB;
• SRAM: 32 KB;
• EEPROM: ne.

Izrazita karakteristika ovog modela je prisutnost integriranog ispravljača pogrešaka (EDBG). Pomoću nje je puno lakše pretraživati ​​pogreške prilikom programiranja ploče.

Pri pisanju voluminoznog koda čak i visoko kvalificirani programeri imaju pogreške. Da biste ih pronašli koristite alat za uklanjanje pogrešaka (ispravljanje pogrešaka)

Arduino MKR1000 je još jedan model pogodan za moćno računanje.Ima mikroprocesor i memoriju sličnu Nulti. Njegova glavna razlika je prisutnost integriranog Wi-Fi čipa s protokolom 802.11 b / g / n i kripto čipa s podrškom za algoritam SHA-256 za zaštitu prenesenih podataka.

Pogledajte br. 4 - Mega obiteljski modeli

Ponekad je potrebno koristiti veliki broj senzora i kontrolirati značajan broj uređaja. Na primjer, ovo je potrebno za automatski rad distribuiranih klimatizacijskih sustava koji održavaju određenu temperaturu za pojedine zone.

Za svako lokalno područje potrebno je pratiti očitanja dvaju temperaturnih senzora (drugi se koristi kao regulator) i, u skladu s algoritmom, prilagoditi položaj prigušivača, koji određuje količinu toplog zraka.

Ako u vikendici postoji više od 10 takvih zona, tada je potrebno više od 30 luka za kontrolu cijelog sustava. Naravno, možete koristiti nekoliko Uno ploča pod općom kontrolom jedne od njih, ali to stvara dodatne poteškoće u prebacivanju. U ovom slučaju preporučljivo je koristiti modele iz obitelji Mega.

Veličina Mega obiteljskih ploča (101,5 x 53,4 cm) veća je od prethodno pregledanih modela. Ovo je tehnička potreba - inače ne možete postaviti toliko portova

Arduino Mega temelji se na prilično jednostavnom 8-bitnom 16-MHz aTMega1280 mikroprocesoru.

Ima veliku količinu memorije:

• flash memorija: 128 KB;
• SRAM: 8 KB;
• EEPROM: 4 KB.

Ali njegova glavna prednost je postojanje mnogih priključaka:

• broj digitalnih portova: 54;
• od kojih sa funkcijom PWM: 15;
• broj analognih portova: 16.

Ova ploča ima dvije moderne sorte:

• Mega 2560 temelji se na mikroprocesoru aTMega2560, koji ima veliku flash memoriju - 256 KB;
• Pored mikroprocesora aTMega2560, Mega ADK opremljen je i USB sučeljem s mogućnošću povezivanja s uređajima koji se temelje na Android operativnom sustavu.

Arduino Mega ADK model ima jednu značajku. Kad spajate telefon na USB ulaz, moguća je sljedeća situacija: ako telefon treba punjenje, počet će ga "povlačiti" van ploče. Stoga postoji dodatni zahtjev za izvor električne energije - mora osigurati strujnu snagu od 1,5 ampera. Prilikom opskrbe baterijama ovo se stanje mora uzeti u obzir.

Arduino možete napraviti autonomno napajanje pomoću spojenih baterija ili baterija. Kombinacijom serijske i paralelne veze možete postići željeni napon i dugo radno vrijeme

Due je još jedan Arduino model koji kombinira snagu mikroprocesora i veliki broj portova.

Njegove karakteristike su sljedeće:

• procesor: Atmel SAM3X8E (32 bit, 84 MHz);
• broj digitalnih portova: 54;
• od kojih sa funkcijom PWM: 12;
• broj analognih portova: 14;
• flash memorija: 512 KB;
• SRAM: 96 KB;
• EEPROM: ne.

Analogni kontakti ove ploče mogu raditi i u uobičajenoj 10-bitnoj rezoluciji za Arduino, što je učinjeno za kompatibilnost s prethodnim modelima, i u 12-bitnoj razlučivosti, što vam omogućuje dobivanje preciznijeg signala.

Značajke interakcije modula kroz portove

Svi moduli koji će biti spojeni na ploču imaju najmanje tri izlaza. Dvije od njih su žice za napajanje, tj. "Uzemljenje", kao i napon od 5 ili 3,3 V. Treća je žica logična. Prenosi podatke u luku. Za povezivanje modula koristite posebne žice grupirane u 3 komada, koji se ponekad nazivaju i skakači.

Budući da Arduino modeli obično imaju samo 1 priključak s naponom i 1-2 ulaza s masom, kako biste povezali nekoliko uređaja, morat ćete ili lemiti žice ili upotrijebiti ploče.

Na ploču možete spojiti ne samo snagu i priključke Arduino ploče, već i druge elemente, kao što su, na primjer, otpor, registri, itd.

Lemljenje je pouzdanije i koristi se u uređajima koji su podložni fizičkom utjecaju, na primjer, upravljačkim pločama za robote i quadrocoptere. Za pametan dom bolje je koristiti krušne ploče, jer je lakše i tijekom instalacije i prilikom uklanjanja modula.

Kod nekih modela (na primjer, Arduino Zero i MKR1000), radni napon iznosi 3,3 V, tako da ako se na priključke primijeni veća vrijednost, tada se ploča može oštetiti. Sve informacije o napajanju dostupne su u tehničkoj dokumentaciji uređaja.

Kartice za dodavanje (štitnici)

Za povećanje mogućnosti matičnih ploča koristite štitnike (Shields) - proširite funkcionalnost dodatnih uređaja. Izrađeni su za određeni faktor oblika koji ih razlikuje od modula koji se spajaju na portove. Štitovi su skuplji od modula, ali rad s njima je lakši. Opremljene su i gotovim bibliotekama s kodom, što ubrzava razvoj vlastitih upravljačkih programa za "pametni dom".

Štiti proto i senzor

Ova dva standardna štitnika ne donose nikakve osobine. Koriste se za kompaktnije i praktičnije spajanje velikog broja modula.

Proto Shield je gotovo cjelovita kopija originala u pogledu portova, a na sredinu modula možete lijepiti ploču. To olakšava montažu. Takvi dodaci postoje za sve ploče Arduino pune duljine.

Proto Shield postavljen je na vrh matične ploče. To malo povećava visinu konstrukcije, ali štedi puno prostora u ravnini

Ali ako postoji puno uređaja (više od 10), tada je bolje koristiti skuplje pločice Sensor Shield.

Međutim, oni nemaju matičnu ploču, ali svi zaključci priključaka pojedinačno se opskrbljuju snagom i zemljom. To vam omogućuje da se ne zbunite u žicama i skakačima.

Površina matične ploče i ploča s senzorima su iste, ali čip nema čipove, kondenzatore ili druge elemente. Zbog toga se oslobađa puno prostora za pune veze

Također na ovoj ploči nalaze se jastučići za jednostavno povezivanje nekoliko modula: Bluetoots, SD kartice, RS232 (COM-port), radio i ultrazvuk.

Povezivanje pomoćne funkcionalnosti

Štitovi s integriranom funkcijom namijenjeni za rješavanje složenih, ali tipičnih zadataka. Ako trebate implementirati originalne ideje, bolje je odabrati pravi modul.

Motorni štit. Dizajniran je za kontrolu brzine i okretaja motora niske snage. Originalni model opremljen je jednim L298 čipom i može raditi istovremeno s dva istosmjerna motora ili s jednim servo pogonom. Postoji kompatibilan dio trećeg proizvođača koji ima dva čipa L293D s mogućnošću upravljanja dvostruko više pogona.

Relejni štit. Modul koji se često koristi sa sustavima pametnih kuća. Ploča s četiri elektromehanička releja, od kojih svaki omogućuje prolazak struje silom do 5A. To je dovoljno za automatsko uključivanje i isključivanje kilovatskih uređaja ili svjetala, dizajniranih za izmjeničnu struju od 220 V.

LCD štit. Omogućuje vam prikaz informacija na ugrađenom zaslonu koje je moguće nadograditi na TFT uređaj. Ovo proširenje često se koristi za stvaranje vremenskih stanica s očitanjem temperature u različitim stambenim prostorijama, gospodarskim zgradama, garažama, kao i temperaturom, vlagom i brzinom vjetra na ulici.

Gumbi su ugrađeni u LCD štit koji vam omogućuje programiranje straničnog pisanja informacija i izbora akcija za izdavanje naredbi mikroprocesoru

Štitnik podataka. Glavni zadatak modula je snimanje podataka s senzora na SD karticu punog formata do 32 Gb s podrškom za datotečni sustav FAT32. Za snimanje na mikro SD karticu morate kupiti adapter. Taj se štit može koristiti kao skladište informacija, na primjer, za snimanje podataka s DVR-a. Proizvodnja američke tvrtke Adafruit Industries.

Štitnik SD kartice. Jednostavnija i jeftinija verzija prethodnog modula. Takva proširenja izdaju mnogi proizvođači.

EtherNet štit. Službeni modul za povezivanje Arduinoa s Internetom bez računala. Postoji utor za micro SD karticu koji vam omogućuje snimanje i slanje podataka putem svjetske mreže.

Wi-Fi štit. Omogućuje vam bežičnu razmjenu podataka uz podršku za šifriranje. Služi za povezivanje s Internetom i uređajima kojima se može kontrolirati putem Wi-Fi-ja.

GPRS štit. Ovaj se modul u pravilu koristi za komunikaciju "pametnog doma" s vlasnikom mobilnim telefonom putem SMS poruka.

Pametni moduli za dom

Spajanje modula treće strane i mogućnost rada s njima pomoću ugrađenog programskog jezika glavna je prednost Arduinoveg otvorenog sustava u odnosu na "vlasnička" rješenja za "pametni dom". Glavna stvar je da moduli imaju opis primljenih ili prenesenih signala.

Načini dobivanja informacija

Informacije se mogu unijeti putem digitalnih ili analognih portova. Ovisi o vrsti gumba ili senzora koji prima informacije i prenosi ih na ploču.

Za računalni program digitalni signal odgovara razdobljima od "0" i "1", dok analogni signal određuje raspon vrijednosti u skladu s njegovom dimenzijom

Signal mikroprocesoru može poslati osoba koja za to koristi dvije metode:

• Pritisak na tipku (tipke), Logička žica u ovom slučaju prelazi u digitalni priključak, koji u slučaju otpuštenog gumba prima vrijednost „0“, a u slučaju pritiska na nju „1“.
• Okretanje poklopca rotacijskog potenciometra (otpornika) ili klizač poluge mjenjača. U ovom slučaju, logička žica ide u analogni priključak. Napon prolazi kroz analogno-digitalni pretvarač, nakon čega podaci idu u mikroprocesor.

Gumbi se koriste za pokretanje događaja, na primjer, za uključivanje i isključivanje svjetla, grijanja ili ventilacije. Rotacijske tipke koriste se za promjenu intenziteta - povećati ili smanjiti svjetlinu svjetla, glasnoću zvuka ili brzinu rotacije lopatica ventilatora.

Potenciometar je najjednostavniji uređaj, pa je vrlo jeftin. Njegove glavne karakteristike su električni otpor i kut rotacije

Senzori se koriste za automatsko određivanje parametara okoline ili podrijetla događaja.

Za rad „pametnog doma“ najpoželjnije su sljedeće sorte:

• Senzor zvuka. Digitalne verzije ovog uređaja koriste se za pokretanje događaja pomoću pop-a ili glasa. Analogni modeli omogućuju vam prepoznavanje i obradu zvuka.
• Senzor svjetla. Ovi uređaji mogu raditi i u vidljivom i u infracrvenom području. Potonji se može koristiti kao sustav upozoravanja od požara.
• Senzor temperature. Za kuću i ulicu koriste različite modele, jer su vanjski bolje zaštićeni od vlage. Na žici se nalaze i daljinski uređaji.
• Senzor vlage. Model DHT11 prikladan je za unutarnju upotrebu, a skuplji DHT22 za vanjsku upotrebu. Oba uređaja također mogu dati očitanje temperature. Spajanje na digitalni priključak.
• Senzor tlaka zraka Za rad s Arduino pločama Bosh analogni barometri dokazali su se: bmp180, bmp280. Oni također mjere temperaturu. Model bme280 može se nazvati meteorološkom stanicom, jer dodatno daje i vrijednost vlage.
• Senzori pokreta i prisutnosti. Oni se koriste u sigurnosne svrhe ili za automatsko uključivanje svjetla.
• Senzor kiše. Reagira na vodu koja ulazi na njenu površinu. Može se koristiti i za aktiviranje alarma o curenju u krugu vode ili grijanja.
• Trenutni senzor. Koriste se za otkrivanje pokvarenih električnih uređaja (izgarane svjetiljke) ili za analizu napona kako bi se spriječilo preopterećenje.
• Senzor curenja plina. Koristi se za otkrivanje i reagiranje na povećane koncentracije propana.
• Senzor ugljičnog dioksida Koristi se za određivanje koncentracije ugljičnog dioksida u dnevnim sobama i u posebnim sobama poput vinskih podruma u kojima se odvija fermentacija.

Postoji mnogo različitih senzora za određene zadatke, na primjer, za mjerenje težine, protoka vode, udaljenosti, vlage tla itd.

Neki senzori, poput anemometra dizajniranog za mjerenje brzine i smjera vjetra, složeni su elektromehanički instrumenti

Mnogi senzori i senzori mogu se samostalno izraditi koristeći jednostavnije komponente. To će koštati manje.Ali, za razliku od korištenja serijskih uređaja, morat ćete potrošiti vrijeme na umjeravanje.

Upravljanje instrumentima i sustavima

Osim prikupljanja i analiziranja informacija, "pametni dom" mora reagirati na nastale događaje. Prisutnost napredne elektronike na modernim kućanskim aparatima omogućava vam direktan pristup putem Wi-Fi-ja, GPRS-a ili EtherNeta. Arduino sustavi obično prebacuju mikroprocesore i visokotehnološke uređaje putem Wi-Fi-ja.

Da biste mogli koristiti Arduino za uključivanje klima uređaja na visokim temperaturama u kući, blokiranje televizora i interneta noću u dječjoj sobi ili pokretanje kotla za grijanje po dolasku vlasnika, potrebno je provesti tri koraka:

1. Instalirajte Wi-Fi modul na matičnu ploču.
2. Pronađite nezauzete frekvencijske kanale kako biste izbjegli sukob sustava.
3. Shvatite naredbe i programske radnje s instrumentima (ili koristite gotove biblioteke).

Pored "komunikacije" s računalnim uređajima, često se pojavljuju i zadaci vezani uz izvođenje bilo kakvih mehaničkih radnji. Na primjer, na ploču možete spojiti servo pogon ili mali prijenosnik koji će se napajati s njega.

Servo pogon se sastoji od motora i nekoliko mjenjača. Stoga, unatoč maloj struji (5 V), može razviti pristojnu snagu, dovoljnu, na primjer, za otvaranje prozora

Ako je potrebno spojiti moćne uređaje koji rade iz vanjskog izvora napajanja, upotrijebite dvije mogućnosti:

1. Uključivanje u relejni krug.
2. Spajanje tipke za uključivanje i triac.

Električni krug elektromagnetski ili relej za čvrsto stanje zatvara i otvara jednu od žica na naredbu iz mikroprocesora. Njihova glavna karakteristika je najveća dopuštena struja (na primjer, 40 A), koja može proći kroz ovaj uređaj.

Što se tiče spajanja prekidača za napajanje (mosfet) za istosmjernu struju i triac za izmjeničnu struju, oni imaju nižu vrijednost dopuštene struje (5-15 A), ali mogu glatko povećati opterećenje. Iz tog razloga se PWM portovi nalaze na pločama. Ovo svojstvo koristi se za kontrolu svjetline osvjetljenja, brzine ventilatora itd.

Pomoću releja i prekidača za napajanje možete u potpunosti automatizirati sve električne krugove kuće i pokrenuti generator u odsutnosti struje. Stoga je na temelju Arduina realno moguće samostalno osigurati stan ili zgradu, uključujući sve posebno važne funkcije - grijanje, vodovod, odvodnja, ventilacija i sigurnosni sustav.

Želite li da vaš dom bude pametniji, ali s programiranjem za vas? U ovom slučaju, preporučujemo vam da pogledate gotova rješenja Xiaomi-ja i Apple-a, koja se lako instaliraju i konfiguriraju čak i za početnike. Možete čak izdavati naredbe i kontrolirati njihovo izvršavanje čak i sa vašeg pametnog telefona.

Više o pametnom domu od Xiaomi i Applea pogledajte u sljedećim člancima:

• Xiaomi pametna kuća: značajke dizajna, pregled glavnih komponenata i radnih elemenata
• Apple pametni dom: sitnice organiziranja sustava kućne kontrole tvrtke Apple

Zaključci i korisni video na temu

Primjer samoinstalirane prazne ulazne razine za "pametni dom":

Otvorenost Arduino platforme omogućuje uporabu komponenti raznih proizvođača. To olakšava dizajn „pametnog doma“ za korisničke zahtjeve. Stoga, ako postoji barem beznačajno znanje iz područja programiranja i povezivanja elektroničkih uređaja, vrijedno je obratiti pozornost na ovaj sustav.

Jeste li upoznati s platformom Arduino u praksi i želite podijeliti svoje iskustvo s pridošlicama u ovom poslu? Možda želite nadopuniti gornji materijal korisnim preporukama ili komentarima? Napišite svoje komentare ispod ovog posta.

Ako imate bilo kakvih pitanja o dizajniranju automatiziranog kućnog sustava temeljenog na Arduinu, pitajte naše stručnjake i ostale posjetitelje stranice u bloku ispod.