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

Utviklingen av automatisering har ført til etableringen av integrerte systemer som forbedrer menneskelivets kvalitet. Mange kjente produsenter av elektronikk- og programvaremiljøer tilbyr ferdige standardløsninger for forskjellige objekter.

Selv en uerfaren bruker vil kunne utvikle uavhengige prosjekter og sette sammen et "smart hjem" på Arduino som passer hans behov. Det viktigste er å forstå det grunnleggende og ikke være redd for å eksperimentere.

I denne artikkelen vil vi vurdere prinsippet om opprettelse og de grunnleggende funksjonene til et automatisert hus basert på Arduino-enheter. Vurder også hvilke typer tavler som brukes og hovedmodulene til systemet.

Opprettelse av systemer på Arduino-plattformen

Arduino er en plattform for utvikling av elektroniske enheter med automatisk, halvautomatisk eller manuell kontroll. Det lages etter prinsippet om en konstruktør med klart definerte regler for samspillet mellom elementer. Systemet er åpent, noe som gjør det mulig for tredjepartsprodusenter å delta i utviklingen.

Klassisk “smart hjem”Består av automatiserte enheter som utfører følgende funksjoner:

• samle inn nødvendig informasjon gjennom sensorer;
• analysere data og ta beslutninger ved hjelp av en programmerbar mikroprosessor;
• implementere beslutningene som tas ved å gi kommandoer til forskjellige enheter.

Arduino-plattformen er bra nettopp fordi den ikke ligger i nærheten av en spesifikk produsent, men lar forbrukeren velge de komponentene som passer for ham. Valget deres er stort, så du kan implementere nesten alle ideer.

Vi anbefaler deg å bli kjent med de beste smarte enheter for hjemmet.

For å lære hvordan du jobber med Arduino, kan du kjøpe Starter Kit på produsentens nettsted. Det kreves kunnskap om teknisk engelsk, siden dokumentasjonen ikke er russifisert

I tillegg til forskjellige tilkoblede enheter, legger programmeringsmiljøet implementert i C ++ til variasjon.Brukeren kan ikke bare dra nytte av de opprettede bibliotekene, men også programmere systemkomponentenes respons på nye hendelser.

Hovedtavleelementer

Hovedelementet i et smarthus er ett eller flere sentrale (hovedkort) tavler. De er ansvarlige for samspillet mellom alle elementer. Bare når vi har bestemt hvilke oppgaver som må løses, kan vi fortsette til valg av hovedsystemknute.

Hovedkortet kombinerer følgende elementer:

• Mikrokontroller (prosessor). Hovedformålet er å utstede og måle spenning i porter i området 0-5 eller 0-3,3 V, lagre data og utføre beregninger.
• Programmerer (ikke alle tavler har det). Ved hjelp av denne enheten skrives et program i minnet til mikrokontrolleren, i henhold til hvilket “smarte hjemmet” vil fungere. Den er koblet til en datamaskin, nettbrett, smarttelefon eller annen enhet ved hjelp av et USB-grensesnitt.
• Spenningsstabilisator. En 5 volt enhet er nødvendig, som kreves for å drive hele systemet.

Under Arduino-merke er flere hovedkortmodeller tilgjengelige. De skiller seg fra hverandre i formfaktor (størrelse), antall porter og minnestørrelse. Det er for disse indikatorene du trenger å velge riktig enhet.

Arduino-tavler og -skjold til dem kjøpes best fra produsenten, siden de er bedre enn kompatible enheter som utgis i Kina

Det er to typer porter:

• digitaltsom er merket på brettet med bokstaver "D";
• analogmerket med brev "A".

Takket være dem kommuniserer mikrokontrolleren med tilkoblede enheter. Enhver port kan fungere både på å motta et signal og på utgangen. Digitale porter merket “pwm” er beregnet for inngang og utgang av et PWM-signal (pulsbreddemodulasjon).

Før du kjøper et brett, må du derfor i det minste vurdere omfanget av belastningen på forskjellige enheter. Dette vil bestemme ønsket antall porter av alle typer.

Det må forstås at “smarthjem” -systemet ikke trenger å være bundet til en kontrollenhet basert på ett hovedkort. Slike funksjoner som for eksempel å slå på kunstig belysning av nærområdet avhengig av tid på døgnet og opprettholde vannreserven i lagringstanken er uavhengige av hverandre.

Ut fra et synspunkt om å sikre påliteligheten til det elektroniske systemet, er det bedre å skille urelaterte oppgaver i forskjellige blokker, noe Arduino-konseptet gjør det enkelt å implementere. Hvis du kombinerer mange enheter på ett sted, er det mulig at mikroprosessoren overopphetes, programvarebibliotekene er i konflikt og vanskeligheter med å finne og fikse feil i programvare og maskinvare.

Tilkoblingen av mange forskjellige typer enheter til ett brett brukes vanligvis innen robotikk, der kompakthet er viktig. For et "smart hjem" er det bedre å bruke sitt eget grunnlag for hver oppgave

Hver mikroprosessor er utstyrt med tre typer minne:

• Flash-minne Hovedminnet der koden for systemadministrasjonsprogrammet er lagret. En liten del av den (3-12%) er okkupert av den kablede bootloaderen.
• SRAM. RAM, som lagrer midlertidige data som er nødvendige for programmet. Forskjeller i høy hastighet på arbeidet.
• EEPROM. Tregere minne, der data også kan lagres.

Hovedforskjellen mellom minnetypene for lagring av data er at når strømmen er slått av, blir informasjonen som er spilt inn i SRAM, tapt, men forblir i EEPROM. Men den ikke-flyktige typen har også en ulempe - et begrenset antall skrivesykluser. Dette må huskes når du oppretter dine egne applikasjoner.

I motsetning til bruken av Arduino i robotikk, trenger du for de fleste oppgaver i "smarthuset" ikke mye minne verken for programmer eller for å lagre informasjon.

Typer tavler for å bygge et smart hjem

Vurdere hovedtyper av tavler som oftest brukes når du monterer et smarthussystem.

Vis nr. 1 - Arduino Uno og dets derivater

De vanligste smarthemmesystemene bruker tavlene Arduino Uno og Arduino Nano. De har tilstrekkelig funksjonalitet til å løse typiske problemer.

Tilgjengeligheten av kraft for fullformatkort fra en spenning på 7-12 volt gir mange fordeler. For det første er det muligheten for langvarig autonom drift fra standardbatterier eller akkumulatorer

Hovedparametere for Arduino Uno Rev3:

• prosessor: ATMega328P (8 bit, 16 MHz);
• antall digitale porter: 14;
• hvorav med PWM-funksjon: 6;
• antall analoge porter: 6;
• flashminne: 32 KB;
• SRAM: 2 KB;
• EEPROM: 1 KB.

For ikke så lenge siden kom det en modifisering - Uno Wi-Fi, som inneholder en integrert modul ESP8266, som lar deg utveksle informasjon med andre enheter i henhold til standard 802.11 b / g / n.

Forskjellen mellom Arduino Nano og dens større analoge er mangelen på sin egen stikkontakt fra 12 V. Dette gjøres for å oppnå et mindre apparat, som gjør det enkelt å gjemme seg på en liten plass. Også for disse formål erstattes standard USB-tilkobling av en chip med en mini-USB-kabel. Arduino Nano har 2 flere analoge porter sammenlignet med Uno.

Det er en annen modifisering av Uno-styret - Arduino Mini. Den er enda mindre enn Nano, og det er mye vanskeligere å jobbe med det. For det første skaper mangelen på en USB-port et problem med fastvaren, for for dette må du bruke USB-Serial Converter. For det andre er dette brettet mer kresen når det gjelder strøm - det er nødvendig å gi et inngangsspenningsområde på 7-9 V.

Av de grunnene som er beskrevet ovenfor, brukes sjelden Arduino Mini-styret til å drive et "smart hjem". Vanligvis brukes det enten innen robotikk, eller i gjennomføringen av ferdige prosjekter.

Vis nr. 2 - Arduino Leonardo og Micro

Arduino Leonardo-styret ligner på Uno, men litt kraftigere. Et annet interessant trekk ved denne modellen er dens definisjon når den er koblet til en datamaskin som tastatur, mus eller joystick. Derfor brukes det ofte til å lage originale spillenheter og simuleringer.

En tabell over størrelser og dimensjoner på Uno-, Leonardo-modellene og deres miniatyranaloger. Utviklerne fulgte ikke logikken i navnene - "nano" skulle være den minste

Hovedparametrene til Arduino Leonardo er som følger:

• prosessor: ATMega32u4 (8 bit, 16 MHz);
• antall digitale porter: 20;
• hvorav med PWM-funksjon: 7;
• antall analoge porter: 12;
• flashminne: 32 KB;
• SRAM: 2,5 KB;
• EEPROM: 1 KB.

Som du kan se fra listen over parametere, har Leonardo flere porter, som gjør det mulig å laste denne modellen med et stort antall sensorer.

Også for Leonardo er det en helt identisk miniatyranalog, kalt Micro. Den har ikke strøm fra 12 V, og i stedet for en fullverdig USB-inngang, er det en brikke for en mini-USB-kabel.

Modifisering av Leonardo kalt Esplora er en ren spillmodell og passer ikke til behovene til et "smart hjem".

Vis nr. 3 - Arduino 101, Arduino Zero og Arduino MKR1000

Noen ganger for drift av "smarthjem" -systemer implementert på grunnlag av Arduino, er det nødvendig med en stor regnekraft, som 8-biters mikrokontrollere ikke er i stand til å gi. Oppgaver som tale- eller bildegjenkjenning krever en rask prosessor og en betydelig mengde RAM for slike enheter.

For å løse disse spesifikke problemene brukes kraftige brett som fungerer i henhold til Arduino-konseptet. Antallet porter de har er omtrent det samme som på Uno- eller Leonardo-styrene.

Arduino 101 har samme dimensjoner som Uno eller Leonardo, men veier nesten dobbelt så mye. Årsaken til dette er tilstedeværelsen av to USB-innganger og ekstra brikker.

Et av de enkleste å bruke, men kraftige brettene - Arduino 101 har følgende egenskaper:

• prosessor: Intel Curie (32 bit, 32 MHz);
• flashminne: 196 KB;
• SRAM: 24 KB;
• EEPROM: nei.

I tillegg er brettet utstyrt med BLE-funksjonalitet (Bluetooth Low Energy) med muligheten til enkelt å koble til ferdige løsninger, for eksempel en hjerteslagssensor, motta værinformasjon utenfor vinduet, sende tekstmeldinger, etc. Et gyroskop og et akselerometer er også integrert i enheten, men de brukes hovedsakelig innen robotikk.

Et annet lignende styre - Arduino Zero har følgende indikatorer:

• prosessor: SAM-D21 (32 bit, 48 MHz);
• flashminne: 256 KB;
• SRAM: 32 KB;
• EEPROM: nei.

Et særtrekk ved denne modellen er tilstedeværelsen av en integrert debugger (EDBG). Å bruke det er mye lettere å søke etter feil når du programmerer brettet.

Når du skriver voluminøs kode, har selv høyt kvalifiserte programmerere feil. For å finne dem bruker du en debugger (debugger)

Arduino MKR1000 er en annen modell som er egnet for kraftig databehandling.Den har en mikroprosessor og minne som ligner på Null. Den viktigste forskjellen er tilstedeværelsen av en integrert Wi-Fi-brikke med 802.11 b / g / n-protokoll og en kryptobrikke med støtte for SHA-256-algoritmen for å beskytte overførte data.

Vis nr. 4 - Mega-familiemodeller

Noen ganger er det nødvendig å bruke et stort antall sensorer og kontrollere et betydelig antall enheter. For eksempel er dette nødvendig for automatisk funksjon av distribuerte klimaanlegg som holder en viss temperatur for individuelle soner.

For hvert lokalt område er det nødvendig å spore avlesningene til to temperatursensorer (den andre brukes som en kontroll), og i samsvar med algoritmen, justere spjeldets stilling, som bestemmer mengden varm luft.

Hvis det er mer enn 10 slike soner i hytta, er det nødvendig med mer enn 30 havner for å kontrollere hele systemet. Selvfølgelig kan du bruke flere Uno-tavler under generell kontroll av et av dem, men dette skaper ekstra svitsjevansker. I dette tilfellet er det lurt å bruke modeller av Mega-familien.

Størrelsen på Mega-familiebrettene (101,5 x 53,4 cm) er større enn for de tidligere gjennomgåtte modellene. Dette er en teknisk nødvendighet - ellers kan du ikke plassere så mange porter

Arduino Mega er basert på en ganske enkel 8-bit 16-MHz aTMega1280 mikroprosessor.

Den har en stor mengde minne:

• flashminne: 128 KB;
• SRAM: 8 KB;
• EEPROM: 4 KB.

Men den viktigste fordelen er tilstedeværelsen av mange havner:

• antall digitale porter: 54;
• hvorav med PWM-funksjon: 15;
• antall analoge porter: 16.

Dette brettet har to moderne varianter:

• Mega 2560 er basert på mikroprosessoren aTMega2560, med et stort flashminne - 256 KB;
• I tillegg til aTMega2560 mikroprosessor, er Mega ADK utstyrt med et USB-grensesnitt med muligheten til å koble til enheter basert på Android-operativsystemet.

Arduino Mega ADK-modellen har en funksjon. Når du kobler telefonen til USB-inngangen, er følgende situasjon mulig: hvis telefonen trenger lading, vil den begynne å "trekke" den ut av brettet. Derfor er det et tilleggskrav for en strømkilde - den må gi en strømstyrke på 1,5 ampere. Når du leverer batterier, må denne tilstanden tas i betraktning.

Du kan lage autonom strøm for Arduino ved hjelp av tilkoblede batterier eller batterier. Ved å kombinere seriell og parallell tilkobling kan du oppnå ønsket spenning og lang driftstid

Due er en annen Arduino-modell som kombinerer kraften til en mikroprosessor og et stort antall porter.

Egenskapene er som følger:

• prosessor: Atmel SAM3X8E (32 bit, 84 MHz);
• antall digitale porter: 54;
• hvorav med PWM-funksjon: 12;
• antall analoge porter: 14;
• flashminne: 512 KB;
• SRAM: 96 KB;
• EEPROM: nei.

De analoge kontaktene til dette brettet kan fungere både i den vanlige 10-biters oppløsningen for Arduino, som er gjort for kompatibilitet med tidligere modeller, og i 12-biters oppløsning, som lar deg få et mer nøyaktig signal.

Funksjoner ved interaksjon av moduler gjennom porter

Alle moduler som skal kobles til brettet har minst tre utganger. To av dem er strømledninger, d.v.s. “Ground”, så vel som en spenning på 5 eller 3,3 V. Den tredje ledningen er en logisk. Den overfører data til porten. For å koble modulene, bruk spesielle ledninger gruppert i 3 stykker, som noen ganger kalles hoppere.

Siden Arduino-modeller vanligvis bare har en port med spenning og 1-2 porter med jord, for å koble til flere enheter, trenger du enten å lodde ledningene eller bruke brettbrett.

Du kan koble ikke bare strømmen og portene til Arduino-brettet til brødbrettet, men også andre elementer, som for eksempel motstand, registre, etc.

Lodding er mer pålitelig og brukes på enheter som er utsatt for fysisk påvirkning, for eksempel kontrolltavler for roboter og quadrocopters. For et smarthus er det bedre å bruke brødbrett, da det er lettere både under installasjon og når du fjerner en modul.

For noen modeller (for eksempel Arduino Zero og MKR1000) er driftsspenningen 3,3 V, så hvis en høyere verdi blir brukt på portene, kan brettet bli skadet. All strøminformasjon er tilgjengelig i den tekniske dokumentasjonen for enheten.

Tilleggskort (skjold)

For å øke funksjonene til hovedkort bruker du skjold (Shields) - utvider funksjonaliteten til flere enheter. De er laget for en spesifikk formfaktor, som skiller dem fra moduler som kobles til porter. Skjold er dyrere enn moduler, men det er lettere å jobbe med dem. De er også utstyrt med ferdige biblioteker med kode, som fremskynder utviklingen av egne kontrollprogrammer for "smarthuset".

Beskytter Proto og sensor

Disse to standardskjermene har ingen spesielle funksjoner. De brukes til en mer kompakt og praktisk tilkobling av et stort antall moduler.

Proto Shield er en nesten fullstendig kopi av originalen når det gjelder porter, og i midten av modulen kan du feste en brødplate. Dette gjør montering enklere. Slike tillegg eksisterer for alle Arduino-brett i full lengde.

Proto Shield er plassert på toppen av hovedkortet. Dette øker konstruksjonens høyde litt, men sparer mye plass i flyet

Men hvis det er mange enheter (mer enn 10), er det bedre å bruke dyrere Sensor Shield-lappebrett.

De har ikke en bradboard, men alle konklusjoner fra havnene leveres individuelt med strøm og grunn. Dette lar deg ikke bli forvirret i ledninger og hoppere.

Overflaten til hovedkortet og sensorkortene er den samme, men brikken har ikke brikker, kondensatorer eller andre elementer. Derfor frigjøres mye plass for fulle forbindelser

Også på dette brettet er det pads for enkel tilkobling av flere moduler: Bluetoots, SD-kort, RS232 (COM-port), radio og ultralyd.

Koble til tilleggsfunksjonalitet

Skjold med integrert funksjonalitet designet for å løse komplekse, men typiske oppgaver. Hvis du trenger å implementere originale ideer, er det bedre å velge riktig modul.

Motorskjerm. Den er designet for å kontrollere hastigheten og rotasjonen til laveffektmotorer. Den originale modellen er utstyrt med en L298-brikke og kan fungere samtidig med to likestrømsmotorer eller med en servo-stasjon. Det er en kompatibel del fra en tredjepart produsent, som har to L293D-brikker med muligheten til å kontrollere dobbelt så mange stasjoner.

Stafett skjold. En ofte brukt modul med smarthemmesystemer. Tavle med fire elektromekaniske reléer, som hver muliggjør passering av strøm med en styrke på opptil 5A. Dette er nok til automatisk å slå av og på kilowatt-enheter eller lyslinjer, designet for vekselstrøm 220 V.

LCD-skjold. Lar deg vise informasjon på den innebygde skjermen, som kan oppgraderes til en TFT-enhet. Denne utvidelsen brukes ofte til å lage værstasjoner med temperaturavlesninger i forskjellige boliglokaler, uthus, en garasje, samt temperatur, luftfuktighet og vindhastighet på gaten.

Knapper er innebygd i LCD-skjoldet som lar deg programmere personsøking av informasjon og valg av handlinger for utstedelse av kommandoer til mikroprosessoren.

Skjerm for datalogging. Hovedoppgaven til modulen er å registrere data fra sensorer på et SD-kort i fullformat opp til 32 Gb med støtte for FAT32-filsystemet. For å spille inn på et micro SD-kort, må du kjøpe en adapter. Dette skjoldet kan brukes som et lagringssted for informasjon, for eksempel når du registrerer data fra en DVR. Produksjon av det amerikanske selskapet Adafruit Industries.

SD-kort skjold. En enklere og billigere versjon av forrige modul. Slike utvidelser utgis av mange produsenter.

EtherNet Shield. Den offisielle modulen for å koble Arduino til Internett uten datamaskin. Det er et micro SD-kortspor, som lar deg registrere og sende data gjennom et verdensomspennende nettverk.

Wi-Fi-skjold. Lar deg trådløst utveksle informasjon med støtte for kryptering. Tjener for å koble til Internett og enheter som kan styres via Wi-Fi.

GPRS-skjold. Denne modulen brukes som regel til å kommunisere "smarthus" med eieren via mobiltelefon via SMS-meldinger.

Smarthjem-moduler

Å koble til tredjepartsmoduler og muligheten til å jobbe med dem ved å bruke det innebygde programmeringsspråket er den største fordelen med det åpne Arduino-systemet sammenlignet med “proprietære” løsninger for “smarthus”. Hovedsaken er at modulene har en beskrivelse av mottatte eller overførte signaler.

Måter å få informasjon på

Informasjon kan legges inn via digitale eller analoge porter. Det avhenger av hvilken type knapp eller sensor som mottar informasjonen og overfører den til brettet.

For et dataprogram tilsvarer et digitalt signal perioder fra "0" og "1", mens det analoge signalet bestemmer verdiområdet i samsvar med dets dimensjon

Signalet til mikroprosessoren kan sendes av en person som bruker to metoder for dette:

• Trykk på en knapp (taster). Den logiske ledningen i dette tilfellet går til den digitale porten, som mottar verdien "0" i tilfelle av den utløste knappen og "1" i tilfelle du trykker på den.
• Rotasjon av hetten på det roterende potensiometeret (motstand) eller skyv spakskyveren. I dette tilfellet går den logiske ledningen til den analoge porten. Spenningen går gjennom en analog til digital omformer, hvoretter dataene går til mikroprosessoren.

Knappene brukes til å starte en hendelse, for eksempel for å slå av og på lysene, varme eller ventilasjon. Dreieknapper brukes til å endre intensiteten - øke eller redusere lysstyrken, lydvolumet eller rotasjonshastigheten til viftebladene.

Potensiometeret er den enkleste enheten, så den er veldig billig. Dets viktigste kjennetegn er elektrisk motstand og rotasjonsvinkel

Sensorer brukes til automatisk å bestemme parametrene for miljøet eller opprinnelsen til en hendelse.

Følgende varianter er mest etterspurt etter drift av et "smarthus":

• Lydsensor. De digitale versjonene av denne enheten brukes til å utløse en hendelse ved hjelp av en pop eller stemme. Analoge modeller lar deg gjenkjenne og behandle lyd.
• Lyssensor. Disse enhetene kan fungere både i det synlige og i det infrarøde området. Det siste kan brukes som brannvarslingssystem.
• Temperatursensor. For huset og gaten bruker de forskjellige modeller, siden de utendørs er bedre beskyttet mot fuktighet. Det er også eksterne enheter på ledningen.
• Fuktighetssensor. DHT11-modellen er egnet for innendørs bruk, og den dyrere DHT22 for utendørs bruk. Begge enhetene kan også gi en temperaturavlesning. Koble til en digital port.
• Lufttrykksensor. For å jobbe med Arduino-tavler har Bosh analoge barometre bevist seg: bmp180, bmp280. De måler også temperatur. Bme280-modellen kan kalles en værstasjon, da den i tillegg gir ut også en fuktighetsverdi.
• Bevegelsessensorer. De brukes til sikkerhetsformål eller for automatisk å slå på lyset.
• Regnsensor. Reagerer på vann som kommer inn i overflaten. Den kan også brukes til å utløse en alarm om lekkasjer i vann- eller varmekretsen.
• Nåværende sensor. De brukes til å oppdage ødelagte elektriske apparater (utbrente lamper) eller for å analysere spenning for å forhindre overbelastning.
• Gasslekkasjensensor. Det brukes til å oppdage og svare på økte konsentrasjoner av propan.
• Karbondioksid sensor. Det brukes til å bestemme konsentrasjonen av karbondioksid i stuer og i spesielle rom som vinkjellere der gjæring foregår.

Det er mange forskjellige sensorer for spesifikke oppgaver, for eksempel for å måle vekt, vannstrømningshastighet, avstand, jordfuktighet, etc.

Noen sensorer, for eksempel et anemometer designet for å måle vindhastighet og retning, er komplekse elektromekaniske instrumenter

Mange sensorer og sensorer kan lages uavhengig av bruk av enklere komponenter. Det vil koste mindre.Men i motsetning til bruken av serielle enheter, må du bruke tid på kalibrering.

Instrument- og systemstyring

I tillegg til å samle inn og analysere informasjon, må et "smart hjem" svare på nye begivenheter. Tilstedeværelsen av avansert elektronikk på moderne husholdningsapparater gir deg tilgang til dem direkte ved hjelp av Wi-Fi, GPRS eller EtherNet. For Arduino-systemer implementerer de vanligvis bytte av en mikroprosessor og høyteknologiske enheter via Wi-Fi.

For å bruke Arduino til å skru på klimaanlegget ved en høy temperatur i huset, blokkere TV og Internett om natten på barnerommet eller starte varmekjelen ved ankomst av eierne, må tre trinn utføres:

1. Installer Wi-Fi-modulen på hovedkortet.
2. Finn ubesatte frekvenskanaler for å unngå systemkonflikt.
3. Forstå instrumentkommandoer og programhandlinger (eller bruk ferdige biblioteker).

I tillegg til "kommunikasjon" med datamaskiner, oppstår det ofte oppgaver knyttet til utførelsen av eventuelle mekaniske handlinger. For eksempel kan du koble en servostasjon eller en liten girkasse til brettet, som vil bli drevet fra det.

Servostasjonen består av en motor og flere girkasser. Derfor, til tross for lav strøm (5 V), kan den utvikle en anstendig kraft, som for eksempel er nok til å åpne vinduet

Hvis det er nødvendig å koble til kraftige enheter som opererer fra en ekstern strømkilde, bruker du to alternativer:

1. Inkludering i en stafettkrets.
2. Koble til strømnøkkelen og triac.

Elektrisk krets elektromagnetisk eller solid state relé lukker og åpner en av ledningene på kommando fra mikroprosessoren. Deres viktigste kjennetegn er den maksimalt tillatte strømmen (for eksempel 40 A), som kan passere gjennom denne enheten.

Når det gjelder tilkobling av strømbryteren (mosfet) for likestrøm og triac for vekselstrøm, har de en lavere verdi av tillatt strøm (5-15 A), men kan jevn øke belastningen. Det er av denne grunn at PWM-porter er tilgjengelig på tavlene. Denne egenskapen brukes til å kontrollere lysstyrken på belysning, viftehastighet, etc.

Ved hjelp av reléer og strømbrytere kan du automatisere alle de elektriske kretsene i huset og starte generatoren i fravær av strøm. Derfor er det på grunnlag av Arduino realistisk mulig å uavhengig tilby en leilighet eller bygning, inkludert alle spesielt viktige funksjoner - varme, vannforsyning, drenering, ventilasjon og sikkerhetssystem.

Vil du at hjemmet ditt skal være smartere, men med programmering for "deg"? I dette tilfellet anbefaler vi at du ser på ferdige løsninger fra Xiaomi og Apple, som er enkle å installere og konfigurere selv for en nybegynner. Og du kan til og med gi kommandoer og kontrollere utførelsen av dem, selv fra smarttelefonen.

Mer om smart hjem fra Xiaomi og Apple i følgende artikler:

• Xiaomi smart hjem: designfunksjoner, oversikt over hovedkomponenter og arbeidselementer
• Apple smart hjem: det vanskelige ved å organisere hjemmekontrollsystemer fra epleselskapet

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Et eksempel på et selvmontert inngangsnivå for et "smarthus":

Åpenheten til Arduino-plattformen tillater bruk av komponenter fra forskjellige produsenter. Dette gjør det enkelt å designe et "smart hjem" for brukerforespørsler. Derfor, hvis det er minst ubetydelig kunnskap innen programmering og tilkobling av elektroniske enheter, er det verdt å ta hensyn til dette systemet.

Er du kjent med Arduino-plattformen i praksis og vil dele opplevelsen din med nykommere i denne virksomheten? Kanskje du vil supplere materialet ovenfor med nyttige anbefalinger eller kommentarer? Skriv kommentarene dine under dette innlegget.

Hvis du har spørsmål om utforming av et automatisert hussystem basert på Arduino, kan du spørre våre eksperter og andre besøkende på siden i blokken nedenfor.