Nie można sobie wyobrazić życia współczesnego człowieka bez korzystania z różnych technologii. Obecnie bardzo popularna jest platforma Smart Home, która pozwala kontrolować różne systemy podtrzymywania życia, upraszczając życie i obniżając rachunki za media. W ostatnich latach platformy automatyzacji oparte na technologii Arduino stały się popularne.
Arduino to popularna platforma do optymalizacji automatyki domowej. Na tej platformie możesz zbudować prostą i jednocześnie skuteczną platformę, która będzie sterować oświetleniem, ogrzewaniem, zaopatrzeniem w wodę, wentylacją i innymi urządzeniami. Ponadto istnieje możliwość uproszczonego rozszerzenia funkcjonalności poprzez dodanie nowych bloków i instalację dodatkowych programów aplikacyjnych.
Zasada działania
Wielu z nas słyszało o systemach automatyki, ale niewielu ma właściwe pojęcie o tym, ile czujników i sterowników działa. Takie urządzenia, pod warunkiem, że są odpowiednio zaplanowane, mogą kontrolować działanie wszystkich urządzeń w domu, bezpieczeństwo, narzędzia i tak dalej. Co więcej, w każdym przypadku funkcjonalność takiego systemu podtrzymywania życia będzie się znacznie różnić w zależności od konkretnych wymagań właściciela domu.
Jeśli do niedawna takie systemy były drogie, ze względu na złożoność technologii i potrzebę użycia specjalnych mikroprocesorów i oprogramowania sterującego, dziś na platformie Arduino można łatwo wdrożyć takie proste systemy podtrzymywania życia, które będą miały zaawansowaną funkcjonalność.
Platformy składowe
Standard Smart Home obejmuje następujące elementy:
Część sensoryczna, która obejmuje różne czujniki, które mogą reagować na temperaturę, wilgotność, ruch lub różne inne zdarzenia.- Część wykonawcza, czyli urządzenia, którymi użytkownicy lub sam system mogą sterować, wysyłając odpowiednie polecenia, aby je włączyć lub wyłączyć. Taka część wykonawcza obejmuje różne przekaźniki, silniki elektryczne, urządzenia sterujące oczyszczaczem powietrza i tak dalej.
- Mikroprocesor to „mózg”, który koordynuje i koordynuje pracę wszystkich komponentów.
Oprogramowanie to zestaw instrukcji i prostych aplikacji, za pomocą których użytkownik może samodzielnie skonfigurować program lub pobrać gotowe ustawienia wstępne i skrypty.
Firma Arduino
Arduino to włoska firma zajmująca się produkcją i rozwojem oprogramowania i komponentów do systemów automatyki. Głównym celem takich prostych systemów jest ich wykorzystanie przez niespecjalistów, czyli zwykłych właścicieli domów. Dlatego jeśli planujesz wyposażyć w domu dość prosty i jednocześnie funkcjonalny system podtrzymywania życia, Arduino będzie dla Ciebie doskonałym wyborem .
Proponowany P.O. Arduino jest łatwy w użyciu, co pozwala właścicielom domów na kompilowanie programów i konfigurowanie działania wszystkiego, co jest podłączone do mikroprocesora. Oprogramowanie tego włoskiego producenta jest dystrybuowane bezpłatnie, więc masz pewność, że nie będziesz mieć trudności ze znalezieniem takich programów kontrolnych.
Przede wszystkim musisz zaplanować całą funkcjonalność takiego systemu, wybrać odpowiednie czujniki i sterowniki do użycia. Aby opracować właściwy schemat systemu na Arduino, musisz jasno zrozumieć, jakiej funkcjonalności platformy potrzebujesz. Wystarczy, aby ktoś po prostu zapalił światło po otwarciu drzwi, a ktoś chce uzyskać najbardziej rozgałęziony system, który utrzyma optymalną temperaturę, wilgotność w domu, wentyluje okna, włączy ogrzewanie zgodnie z harmonogramem, wykona inne różne prace i kontroluje wszystko tak dokładnie, jak to możliwe inżynieria komunikacji w domu.
Ten włoski producent oferuje standardowy model automatyzacji, który składa się z mikrokontrolera i kilku kart rozszerzeń. Takie karty rozszerzeń nazywane są „tabliczkami znamionowymi”. Następnie możliwe jest podłączenie różnych dodatkowych komponentów do nich i do płyty procesora. Taki zmontowany system na Arduino może działać autonomicznie zgodnie z programem ustawionym przez użytkownika lub połączyć się z komputerem za pomocą interfejsu bezprzewodowego i przewodowego.
Korzyści z używania
Jeśli mówimy o zaletach korzystania z takiego sprzętu i oprogramowania Arduino do ustanowienia automatyzacji, możemy wyróżnić:
Najobszerniejsze opcje konfiguracji projektu Arduino dla domu.- Taki kompleks sprzętowo-programowy może działać autonomicznie.
- Łatwość ładowania programu do sterownika.
- Niedrogi koszt komponentów.
- Rozszerzenie funkcjonalności systemu działającego w domu zostało znacznie uproszczone.
Zarządzanie systemami
Obecnie ten włoski producent oferuje szereg gotowych rozwiązań, które pozwalają zarządzać następującymi systemami inżynierskimi w domu:
- Temperatura i wilgotność.
- Oświetlenie
- Awaryjne systemy bezpieczeństwa.
- Różne urządzenia gospodarstwa domowego.
Jeśli potrzebujesz najprostszego systemu automatyki, możemy polecić podstawowy zestaw Arduino Starter Kit Uno, który zawiera wszystkie niezbędne czujniki i mikrokontrolery do zarządzania komunikacją inżynierską w domu.
Dodatkowe urządzenia
Następnie można łatwo rozszerzyć funkcjonalność tego systemu za pomocą następujących siłowników:
- Samozamykacze
- Ściemniacze do oświetlenia.
- Przełączniki i różne przekaźniki.
- Silniki elektryczne.
Realizacja projektu
Materiały i komponenty
Jeśli planujesz samodzielnie wdrożyć taki system za pomocą Arduino, będziesz potrzebować następujących komponentów:
Płytka mikroprocesorowa Arduino.- Czujniki temperatury.
- Moduł Ethernet
- Czujnik światła i deszczu.
- Mikrofon
- Kontaktrony.
- Czujniki ruchu.
- Rezystory
- Przekaźnik
- Kabel Ethernet.
- Skrętka
Przybliżony koszt wszystkich tych elementów wynosi około 100 USD. W takim przypadku możliwe będzie przeprowadzenie wielofunkcyjnego kompleksu, który jest odpowiedzialny za oświetlenie w domu, działanie systemu grzewczego i wykonuje szereg innych funkcji.
Arduino oferuje swoim użytkownikom liczne schematy łączenia siłowników i czujników z płytą sterowania. Musisz tylko określić niezbędną funkcjonalność takiego kompleksu, wybrać odpowiedni obwód i podłączyć wszystkie urządzenia sensoryczne i uruchamiające zgodnie z dostępną dokumentacją.
Wystarczy pobrać bezpłatne oprogramowanie Arduino, zainstalować je na gadżecie mobilnym lub komputerze, a następnie podłączyć do mikroprocesora za pomocą technologii przewodowej lub bezprzewodowej, dokonać niezbędnych ustawień i zweryfikować funkcjonalność stworzonej przez siebie platformy.
Wskazówki i porady
Kupując podstawowy zestaw startowy, powinieneś zrozumieć, że taka platforma będzie zawierać minimalną funkcjonalność, a zastosowane w niej czujniki mogą działać z pewnym błędem. Eksperci zalecają natychmiastową wymianę czujnika temperatury w zestawie podstawowym na zaawansowany model dht 22, który zapewnia najwyższą jakość danych o temperaturze pokojowej.
W niektórych przypadkach mogą wystąpić problemy z otwartym portem COM, który jest odpowiedzialny za pobieranie oprogramowania i podłączanie różnych elementów wykonawczych. Aby uniknąć takich trudności, zalecamy skontaktowanie się z komorami mikroprocesora Arduino za pośrednictwem technologii bezprzewodowej lub Internetu, z pominięciem takiego portu COM.
Używane czujniki zamknięcia drzwi i okien mogą czasami odbierać fałszywe alarmy. Aby uniknąć takich problemów, zaleca się takie skonfigurowanie jednostki sterującej, aby system działał, gdy kilka sygnałów odbieranych jest z rzędu w celu otwarcia i zamknięcia drzwi i okien.
W podstawowym zestawie system przeciwpożarowy jest wyposażony tylko w czujnik dymu, dlatego dodatkowo zaleca się zakup czujnika pożaru, który może wykryć pożar w odległości nie większej niż 30 centymetrów.
System automatyki firmy Arduino, choć nie jest najwyższej jakości i funkcjonalny, ale ze względu na prostotę jego działania, niezawodność i przystępny koszt zastosowanych komponentów, zyskał popularność na rynku krajowym. Ucząc się tworzyć podstawowe projekty Arduino Smart Home, możesz następnie znacznie rozszerzyć funkcjonalność systemów sterowania i stworzyć uniwersalne w użyciu i skuteczne platformy, które kontrolują wszystkie procesy domowe.